微型计算机系统课件

汇编语言程序设计前言汇编语言及特点1.1.1机器语言1.1.2汇编语言1.1.3高级语言1.1.4汇编语言的特点1.1.1机器语言 计算机能够直接识别的数据是由二进制数0和1组成的代码。机器指令就是用二进制代码组成的指令，一条机器指令控制计算机完成一个基本操作。 用机器语言编写的程序是计算机惟一能够直接识别并执行的程序，而用其他语言编写的程序必须经过翻译才能变换成机器语言程序，所以，机器语言程序被称为目标程序。1.1.3高级语言

汇编语言虽然较机器语言直观，但仍然烦琐难懂。于是人们研制出了高级程序设计语言。高级程序设计语言接近于人类自然语言的语法习惯，与计算机硬件无关，易被用户掌握和使用。 目前广泛应用的高级语言有多种，如BASIC、FORTRAN、PASCAL、C、C++等等。1.1.4汇编语言的特点（1）汇编语言与处理器密切相关。（2）汇编语言程序效率高。（3）编写汇编语言源程序比编写高级语言源程序烦琐。（4）调试汇编语言程序比调试高级语言程序困难。汇编语言的主要应用场合：

（1）程序执行占用较短的时间，或者占用较小存储容量的场合。（2）程序与计算机硬件密切相关，程序直接控制硬件的场合。（3）需提高大型软件性能的场合。（4）没有合适的高级语言的场合。微型计算机（Microcomputer）简称“微型机”、“微机”，也称“微电脑”，是指以微处理器为基础，配以内存储器及输入输出（I/O）接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机。由微型计算机配以相应的外围设备（如打印机、显示器、磁盘机和磁带机等）及其他专用电路、电源、面板、机架以及足够的软件构成的系统叫做微型计算机系统（MicrocomputerSystem）。1.1微型计算机系统硬件结构

1.1.1微型计算机系统的基本组成微型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。其中存储器又分主存储器、辅助存储器，通常我们把输入设备及输出设备统称为外围设备，而运算器和控制器又称为中央处理器——CPU（CentralProcessingUnit）图1-1微型计算机硬件系统逻辑结构2．控制器

控制器是计算机中控制管理的核心部件。主要由程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、指令译码器（ID）、时序控制电路和微操作控制电路等组成，在系统运行过程中，不断地生成指令地址、取出指令、分析指令、向计算机的各个部件发出微操作控制信号，指挥各个部件高速协调地工作。中央处理器（CPU）是计算机的核心部件。CPU和主存储器是信息加工处理的主要部件，通常把这两个部分合称为主机。3．存储器

存储器是用来存储数据和程序的部件。根据功能的不同，存储器一般分为主存储器和辅存储器两种类型。主存储器主存储器（又称为内存储器，简称为主存或内存）用来存放正在运行的程序和数据，可直接与运算器及控制器交换信息。按照存取方式，主存储器又可分为随机存取存储器（RandomAccessMemory，RAM）和只读存储器（ReadOnlyMemory，ROM）两种。主存储器由许多存储单元组成，全部存储单元按一定顺序编号，称为存储器的地址。存储器采取按地址存（写）取（读）的工作方式，每个存储单元存放一个单位长度的信息。辅存储器辅存储器（又称为外存储器，简称为辅存或外存）是用来存放多种大信息量的程序和数据，可以长期保存，其特点是存储容量大、成本低，但存取速度相对较慢。4．输入/输出设备

输入/输出设备（简称I/O设备）又称为外部设备，它是与计算机主机进行信息交换，实现人机交互的硬件环境。输入设备用于输入人们要求计算机处理的数据、字符、文字、图形、图像、声音等信息，以及处理这些信息所必需的程序，并把它们转换成计算机能接受的形式（二进制代码）。常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔、手写板、麦克风（输入语音）等。输出设备用于将计算机处理结果或中间结果，以人们可识别的形式（如显示、打印、绘图）表达出来。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音响设备等。辅（外）存储器可以把存放的信息输入到主机，主机处理后的数据也可以存储到辅（外）存储器中。因此，辅（外）存储设备既可以作为输入设备，也可以作为输出设备。1．微处理器随着人类科学技术水平的发展和提高，20世纪60年代末，半导体技术、微电子制作工艺有了突破性的发展，在此技术前提下，将计算机的运算器、控制器以及相关的部件集中制作在同一块大规模或超大规模集成电路上，即构成了整体的中央处理器，由于处理器的体积大大减小了，故称为微处理器。习惯上一般把微处理器直接称为CPU。1971年Intel公司研制推出的4004处理器芯片，标志着微处理器的诞生。之后的30多年来，微处理器不断向更高的层次发展，由最初的4004处理器（字长4位，主频1MHz），发展到现在的PentiumIV处理器（字长64位，主频3.6GHz或更高）。2．系统总线总线是将计算机各个部件联系起来的一组公共信号线。采用总线结构形式，具有系统结构简单、系统扩展及更新容易、可靠性高等优点，但由于必须在部件之间采用分时传送操作，因而降低了系统的工作速度。微机的系统结构中，连接各大部件之间的总线称为系统总线。系统总线根据传送的信号类型，分为数据总线、地址总线和控制总线三部分。数据总线数据总线（DataBUS，DB）是传送数据和指令代码的信号线。数据总线是双向的，即数据可传送至CPU，也可从CPU传送到其他部件。地址总线地址总线（AddressBUS，AB）是传送CPU所要访问的存储单元或输入/输出接口地址的信号线。地址总线是单向的，因而通常地址总线是将地址从CPU传送给存储器或输入/输出接口。控制总线控制总线（ControlBUS，CB）是管理总线上活动的信号线。控制总线中的信号是用来实现CPU对其他部件的控制、状态等信息的传送以及中断信号的传送等。3．微型计算机和个人计算机根据微处理器的应用领域，微处理器大致可以分为三类：通用高性能微处理器、嵌入式微处理器和微控制器。一般而言，通用处理器追求高性能，用于运行通用软件，配备完备、复杂的操作系统；嵌入式微处理器强调处理特定应用问题，用于运行面向特定领域的专用程序，配备轻量级操作系统，如移动电话、PDA（PersonalDigitalAssistant，个人数字助理）等电子设备；微控制器价位相对较低，在微处理器市场上需求量最大，主要用于汽车、空调、自动机械等领域的自控设备。通常所说的微型计算机，其实特指的是以通用高性能微处理器为核心，配以存储器和其他外设部件，并装载完备的软件系统的通用微型计算机，简称微机。1.1.4微型计算机系统的性能评价系统的兼容性系统的兼容性一般包括硬件的兼容、数据和文件的兼容、系统程序和应用程序的兼容、硬件和软件的兼容等。对于用户而言，兼容性越好，则越便于硬件和软件的维护和使用；对机器而言，更有利于机器的普及和推广。系统的可靠性和可维护性系统的可靠性是指系统在正常条件下不发生故障或失效的概率，一般用平均无故障时间来衡量。系统的可维护性指系统出了故障能否尽快恢复，一般用平均修复时间来衡量。外设配置外设包括计算机的输入和输出设备，不同的外设配置将影响计算机性能的发挥。例如，显示器有高、中、低分辨率之分，若使用分辨率较低的显示器，将难以准确还原显示高质量的图片；硬盘的存储量大小不同，选用低容量的硬盘，则系统就无法满足大信息量的存储需求。软件配置软件配置包括操作