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1、课件第1章 根底知识n1.1 机器言语 1. 9 数据总线n1.2 汇编言语的产生 1.10 控制总线n1.3 汇编言语的组成 1.11 内存地址空间概述n1.4 存储器 1.12 主板n1.5 指令和数据 1.13 接口卡n1.6 存储单元 1.14 各类存储器芯片n1.7 CPU对存储器的读写 1.15 内存地址空间n1.8 地址总线 引言n汇编言语是直接在硬件之上任务的编程言语，首先要了解硬件系统的构造，才干有效的运用汇编言语对其编程。n在本章中，对硬件系统构造的问题进展一部分的讨论，以使后续的课程可在一个好的根底上进展。引言n汇编课程的研讨重点放在如何利用硬件系统的编程构造和指令集有效
2、灵敏的控制系统进展任务。1.1 机器言语n机器言语是机器指令的集合。n机器指令展开来讲就是一台机器可以正确执行的命令。1.1 机器言语n指令：01010000 (PUSH AX)n电平脉冲：n 1.1 机器言语n以后我们提到的计算机是指由CPU 和其他受CPU 直接或间接控制的芯片、器件、设备组成的计算机系统；n比如我们最常见的PC 机。1.1 机器言语n程序员们将 0、1 数字编程的程序代码打在纸带或卡片上，1打孔，0不打孔，再将程序经过纸带机或卡片机输入计算机，进展运算。n例如n 运用8086CPU完成运算：n S = 768 + 12288 12801.1 机器言语nS = 768 +
3、12288 - 1280n机器码： n 101100000000000000000011n 000001010000000000110000n 001011010000000000000101n n假设将程序错写成以下这样，请找处错误：n 101100000000000000000011n 000001010000000000110000n 0001011010000000000001011.1 机器言语n在显示器上输出“welcome to masm。n 机器码n看到这样的程序，他会有什么感想？n假设程序里有一个“ 1 被误写为“ 0 ，又如何去查找呢？1.2 汇编言语的产生n汇编言语的主体
4、是汇编指令。n汇编指令和机器指令的差别在于指令的表示方法上。汇编指令是机器指令便于记忆的书写格式。n汇编指令是机器指令的助记符。1.2 汇编言语的产生n机器指令： 1000100111011000n操作：存放器BX的内容送到AX中n汇编指令：MOV AX,BXn这样的写法与人类言语接近，便于阅读和记忆。1.2 汇编言语的产生n计算机能读懂的只需机器指令，那么如何让计算机执行程序员用汇编指令编写的程序呢？用汇编言语编写程序的任务过程1.3 汇编言语的组成n汇编言语由以下3类组成：n1、汇编指令机器码的助记符n2、伪指令 由编译器执行n3、其它符号由编译器识别n汇编言语的中心是汇编指令，它决议了汇
5、编言语的特性。 1.4 冯冯诺诺依曼依曼计计算机算机n冯诺依曼依曼计算机的根本特点：算机的根本特点：n1 1采采用用存存储程程序序方方式式，即即程程序序和和数数据据放放在在同同一一个个存存储器器中中，程程序序指指令令和和数数据据都都用用二二进制制表表示示，两者都可以送到两者都可以送到CPUCPU执行和运算。行和运算。n2 2存存储器器是是按按地地址址访问的的，每每个个存存储单元元的的位位数数是是固固定定的的。存存储单元元采采用用线性性编址址方方式式，按按顺序取出指令。序取出指令。n3 3指指令令由由操操作作码和和地地址址码构构成成。根根据据指指令令含含义发出控制信号控制出控制信号控制计算机的操
6、作。算机的操作。n4 4机机器器以以运运算算器器为中中心心，输入入输出出设备都都要要经过CPUCPU与存与存储器器间进展数据展数据传送。送。 u1.4.1 冯诺依曼机原理u计计算算机机由由运运算算器器、控控制制器器、存存储储器器、输输入入设设备备、输输出出设设备备五五大大部部件件组组成成。运运算算器器和和控制器合称为中央处置器控制器合称为中央处置器CPU。 u中央处置器中央处置器CPU u存储器存储器 u输入输出设备输入输出设备 u总线及接口总线及接口 u1.4.2 冯诺依曼计算机的根本构造本课件由汇编网（）制作提供内存储器Inner Memory输入设备Input Device中央处置器输出
7、设备Output DeviceD-BUSD-BUSD-BUSA-BUSA-BUSA-BUSC_BUSC_BUS输入接口输出接口本课件由汇编网（）制作提供调制解调器调制解调器内存条内存条电源电源 中央处置器主板主板光驱光驱软驱软驱硬盘硬盘微型计算机的根本构造微型计算机的根本构造本课件由汇编网（）制作提供ISA插插槽槽PCI插槽插槽AGP插插槽槽北桥北桥芯片组芯片组南桥南桥芯片组芯片组内存插槽内存插槽CPU插槽插槽IDE接口接口接硬盘接硬盘光驱光驱软驱接口软驱接口并口衔接器并口衔接器串口衔接器串口衔接器ROM BIOS鼠标键盘鼠标键盘USB接口接口主板主板电源电源插座插座主板本课件由汇编网（）制作
8、提供硬件：硬件：中央处置机中央处置机 CPU总线控制总线控制 逻辑逻辑接接 口口接接 口口存储器存储器大容量大容量存储器存储器I/O设设备备I/O子系统子系统系系统总线.软件：系统软件软件：系统软件 用户软用户软件件本课件由汇编网（）制作提供存存储储器器I/O接接口口输输入入设设备备I/O接接口口数据总线数据总线 DB控制总线控制总线 CB地址总线地址总线 AB输输出出设设备备CPU微机的硬件由微机的硬件由CPU、存储器、输入、存储器、输入/输出设备构成；输出设备构成；输入输入/输出设备经过输入输出设备经过输入/输出接口与系统相连；输出接口与系统相连； ( 输入输入/输出接口简称输出接口简称I
9、/O接口接口 )各部件经过总线衔接。各部件经过总线衔接。构构成成部部件件1.4 存储器n之前简单引见了计算机的组成构造，接下来讲汇编言语和这些器件之间的关系nCPU 是计算机的中心部件它控制整个计算机的运作并进展运算，要想让一个CPU 任务，就必需向它提供指令和数据。n指令和数据在存储器中存放，也就是平常所说的内存。1.4 存储器n在一台PC机中内存的作用仅次于CPU。n分开了内存，性能再好的CPU也无法任务。1.4 存储器n磁盘不同于内存，磁盘上的数据或程序假设不读到内存中，就无法被CPU 运用。1.5 指令和数据n指令和数据是运用上的概念。n在内存或磁盘上，指令和数据没有任何区别，都是二进
10、制信息。1.5 指令和数据n二进制信息：n 1000100111011000 n 89D8H 数据n 1000100111011000 n MOV AX,BX 程序1.6 存储单元n存储器被划分为假设干个存储单元，每个存储单元从0开场顺序编号；n例如：n 一个存储器有128个存储单元，n 编号从0127。n 如右图示：1.6 存储单元n对于大容量的存储器普通还用以下单位来计量容量以下用B来代表Byte：n1KB=1024Bn1MB=1024KBn1GB=1024MBn1TB=1024GBn磁盘的容量单位同内存的一样，实践上以上单位是微机中常用的计量单位。1.7 CPU对存储器的读写nCPU要想
11、进展数据的读写，必需和外部器件规范的说法是芯片进展三类信息的交互：n存储单元的地址地址信息n器件的选择，读或写命令控制信息n读或写的数据数据信息1.7 CPU对存储器的读写n那么CPU是经过什么将地址、数据和控制信息传到存储芯片中的呢？n电子计算机能处置、传输的信息都是电信号，电信号当然要用导线传送。1.7 CPU对存储器的读写n在计算机中专门有衔接CPU和其他芯片的导线，通常称为总线。n物理上：一根根导线的集合；n逻辑上划分为： n地址总线n数据总线n控制总线n图示1.7 CPU对存储器的读写n总线在逻辑上划分的图示：1.7 CPU对存储器的读写nCPU在内存中读或写的数据演示：n读演示n写
12、演示n从上面我们知道CPU是如何进展数据读写的。可是我们如何命令计算机进展数据的读写呢？1.7 CPU对存储器的读写n对于8086CPU，下面的机器码可以完成从3号单元读数据：n机器码： 101000000000001100000000n含义：从3号单元读取数据送入存放器AXnCPU接纳这条机器码后将完成上面所述的读写任务。1.7 CPU对存储器的读写n机器码难于记忆，用汇编指令来表示，情况如下：n机器码：101000000000001100000000n对应的汇编指令：MOV AX,3n含义：传送3号单元的内容到AX1.8 地址总线nCPU是经过地址总线来指定存储单元的。n地址总线上能传送多
13、少个不同的信息，CPU就可以对多少个存储单元进展寻址。1.8 地址总线地址总线发送地址信息演示1.8 地址总线1.8 地址总线n一个CPU有N根地址总线，那么可以说这个CPU的地址总线的宽度为N。n这样的CPU最多可以寻觅的N次方个内存单元。1.9 数据总线nCPU与内存或其它器件之间的数据传送是经过数据总线来进展的。n数据总线的宽度决议了CPU和外界的数据传送速度。1.9 数据总线n我们来分别看一下它们向内存中写入数据89D8H时，是如何经过数据总线传送数据的：n8088CPU数据总线上的数据传送情况n8086CPU数据总线上的数据传送情况1.10 控制总线nCPU对外部器件的控制是经过控制
14、总线来进展的。在这里控制总线是个总称，控制总线是一些不同控制线的集合。n有多少根控制总线，就意味着CPU提供了对外部器件的多少种控制。n所以，控制总线的宽度决议了CPU对外部器件的控制才干。n控制总线上发送的控制信息1.10 控制总线1.10 控制总线n前面所讲的内存读或写命令是由几根控制线综合发出的：n其中有一根名为读信号输出控制线担任由CPU 向外传送读信号，CPU 向该控制线上输出低电平表示将要读取数据；n有一根名为写信号输出控制线担任由CPU向外传送写信号。小结n1汇编指令是机器指令的助记符，同机器指令一一对应。n2每一种CPU都有本人的汇编指令集。小结n3CPU可以直接运用的信息在存
15、储器中存放。n4在存储器中指令和数据没有任何区别，都是二进制信息。小结n5存储单元从零开场顺序编号。n6一个存储单元可以存储 8 个 bit 用作单位写成“b，即 8 位二进制数。n71B = 8b1KB = 1024B n 1MB = 1024KB 1GB = 1024MB小结续n8每一个CPU芯片都有许多管脚，这些管脚和总线相连。也可以说，这些管脚引出总线。一个CPU可以引出三种总线的宽度标志了这个CPU的不同方面的性能：n地址总线的宽度决议了CPU的寻址才干；n数据总线的宽度决议了CPU与其它器件进展数据传送时的一次数据传送量；n控制总线宽度决议了CPU对系统中其它器件的控制才干。小结续
16、n在汇编课程中，我们从功能的角度引见了这三类总线，对实践的衔接情况不做讨论。1.11 内存地址空间概述n什么是内存地址空间呢？n一个CPU的地址线宽度为10，那么可以寻址1024个内存单元，这1024个可寻到的内存单元就构成这个CPU的内存地址空间。下面深化讨论。n首先需求引见两部分根本知识，主板和接口卡。1.12 主板n在每一台PC机中，都有一个主板，主板上有中心器件和一些主要器件。n这些器件经过总线地址总线、数据总线、控制总线相连。1.13 接口卡n计算机系统中，一切可用程序控制其任务的设备，必需遭到CPU的控制。nCPU对外部设备不能直接控制，如显示器、音箱、打印机等。直接控制这些设备进
17、展任务的是插在扩展插槽上的接口卡。1.14 各类存储器芯片n从读写属性上看分为两类：n随机存储器RAM和只读存储器ROMn从功能和衔接上分类：n随机存储器RAMn装有BIOS的ROMn接口卡上的RAMnPC机中各类存储器的逻辑衔接情况1.14 各类存储器芯片n装有BIOS的ROMn BIOS：Basic Input/Output System，根本输入输出系统。n BIOS是由主板和各类接口卡如：显卡、网卡等厂商提供的软件系统，可以经过它利用该硬件设备进展最根本的输入输出。在主板和某些接口卡上插有存储相应BIOS的ROM。1.15 内存地址空间n上述的那些存储器在物理上是独立的器件。n但是它们
18、在以下两点上一样：n 1、都和CPU的总线相连。n 2、CPU对它们进展读或写的时候都经过控制线发出内存读写命令。1.15 内存地址空间n将各各类存储器看作一个逻辑存储器：n一切的物理存储器被看作一个由假设干存储单元组成的逻辑存储器；n每个物理存储器在这个逻辑存储器中占有一个地址段，即一段地址空间；nCPU在这段地址空间中读写数据，实践上就是在相对应的物理存储器中读写数据。1.15 内存地址空间n假设，上图中的内存空间地址段分配如下：n地址07FFFH的32KB空间为主随机存储器的地址空间；n地址8000H9FFFH的8KB空间为显存地址空间；n地址A000HFFFFH的24KB空间为各个ROM的地址空间。1.15 内存地址空间n不同的计算机系统的内存地址空间分配情况是不同的。n8086PC机内存地址空间分配的根本情况8086PC机的内存地址空间分配1.15 内存地址空间n内存地址空间：n最终运转程序的是CPU，我们用汇编编程的时候，必需求从CPU角度思索问题。n对CPU来讲，系统中的一切存储器中的存储单元都处于一个一致的逻辑存储器中，它的容量受CPU寻址才干的限制。这个逻辑存储器即是我们所说的内存地址空间。小结
