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1、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。,1.1.2 汇编语言,为了克服机器语言的缺点，人们采用助记符表示机器指令的操作码,用变量代替操作数的存放地址等，这样就形成了汇编语言。所以汇编语言是一种用符号书
2、写的、基本操作与机器指令相对应的、并遵循一定语法规则的计算机语言。 用汇编语言编写的程序称为汇编源程序。 汇编语言是一种符号语言，比机器语言容易理解和掌握，也容易调试和维护。但是，汇编语言源程序要翻译成机器语言程序才可以由计算机执行。这个翻译的过程称为“汇编”，这种把汇编源程序翻译成目标程序的语言加工程序称为汇编程序。,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.
3、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。,第1章 微型计算机系统,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
4、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（Microcomputer System）。,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（Central Processing Unit）,图1-1 微型计算机硬件系统逻辑结构,1运算器,运算器是计算机中处理数据的核心部件，主要由执行算术运算和逻辑
5、运算的算术逻辑单元ALU（Arithmetic Logic Unit）、存放操作数和中间结果的寄存器组以及连接各部件的数据通路组成，用以完成各种算术运算和逻辑运算。 在运算过程中，运算器不断得到由主存储器提供的数据，运算后又把结果送回到主存储器保存起来。整个运算过程是在控制器的统一指挥下，按程序中编排的操作顺序进行的。,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
6、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（Random Access Memory，RAM）和只读存储器（Read Only Memory，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
7、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
8、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。,1.1.2微型计算机系统的系统结构,图 1-2 微型计算机硬件系统结构,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
9、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Pentium IV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
10、部分。 数据总线 数据总线（Data BUS，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（Address BUS，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（Control BUS，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
11、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（Personal Digital Assistant，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。,1.1.3微型计算机系统的性能指标,字长 字长是指CPU能够同时处理
12、的比特（bit）数目。它直接关系到计算机的计算精度、功能和速度。字长越长，计算精度越高，处理能力越强。目前微型机字长有8位、16位、32位、64位。 主频 主频即CPU的时钟频率（CPU Clock Speed），是CPU内核（整数和浮点数运算器）电路的实际运行频率。一般称为CPU运算时的工作频率，简称主频。主频越高，单位时间内完成的指令数也越多。目前主流的微型机CPU主频是3.0GHz、3.2GHz。 运算速度 由于计算机执行不同的运算所需的时间不同，只能用等效速度或平均速度来衡量。一般以计算机单位时间内执行的指令条数表示运算速度。单位是MIPS（每秒百万条指令数）。 内存容量 内存容量是指
13、内存储器中能够存储信息的总字节数，以KB、MB、GB为单位，反映了内存储器存储数据的能力。内存容量的大小直接影响计算机的整体性能。 存取周期 存取周期是指对内存进行一次读/写（取数据/存数据）访问操作所需的时间。,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
14、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 软件配置包括操作系统、工具软件、程序设计语言、数据库管理系统、网络通信软件、汉字软件及其他各种应用软件等。计算机只有配备了必需的系统软件和应用软件，才能高效率地完成相关任务。 性能价格比 性能一般指计算机的综合性能，包括硬件、软件等各方面；价格指购买整个计算机系统的价格，包括硬件和软件的价格。购买时应该从性能、价格两方面来考虑。性能价格比越高越好。,
