《計(jì)算機(jī)基本原理》PPT課件.ppt

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1、主講人鄭曉薇匯編語言第二章遼寧師范大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院第二章計(jì)算機(jī)基本原理設(shè)問：1．匯編語言與微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有哪些聯(lián)系？2．寄存器的重要性是什么？3．什么是邏輯地址、物理地址？4.存儲(chǔ)器分段是什么概念？5.計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)能看到嗎?本章重點(diǎn)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)80X86寄存器物理地址與邏輯地址存儲(chǔ)器分段2.1馮·諾依曼計(jì)算機(jī)馮·諾依曼計(jì)算機(jī)的基本特點(diǎn)：（1）采用存儲(chǔ)程序方式，即程序和數(shù)據(jù)放在同一個(gè)存儲(chǔ)器中，程序指令和數(shù)據(jù)都用二進(jìn)制表示，兩者都可以送到CPU執(zhí)行和運(yùn)算。（2）存儲(chǔ)器是按地址訪問的，每個(gè)存儲(chǔ)單元的位數(shù)

2、是固定的。存儲(chǔ)單元采用線性編址方式，按順序取出指令。（3）指令由操作碼和地址碼構(gòu)成。根據(jù)指令含義發(fā)出控制信號(hào)控制計(jì)算機(jī)的操作。（4）機(jī)器以運(yùn)算器為中心，輸入輸出設(shè)備都要經(jīng)過CPU與存儲(chǔ)器間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。2.1.1馮·諾依曼機(jī)原理計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部件組成。運(yùn)算器和控制器合稱為中央處理器（CPU）。中央處理器CPU存儲(chǔ)器輸入輸出設(shè)備總線及接口如圖特點(diǎn)特點(diǎn)特點(diǎn)特點(diǎn)2.1.2馮·諾依曼計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)內(nèi)存儲(chǔ)器InnerMemory輸入設(shè)備InputDevice中央處理器ＣＰＵ輸出設(shè)

3、備OutputDeviceD-BUSA-BUSC_BUS輸入接口輸出接口中央處理器CPU中央處理器（CPU）是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的核心部件，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接受命令并按命令完成對(duì)應(yīng)操作的控制指揮中心和運(yùn)算中心。CPU主要由算術(shù)和邏輯運(yùn)算單元ALU、地址發(fā)生和控制單元、指令譯碼單元、數(shù)據(jù)寄存器單元、總線驅(qū)動(dòng)單元、時(shí)序控制單元等組成。返回存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器用來存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行的程序，程序處理的原始數(shù)據(jù)，中間數(shù)據(jù)及最終結(jié)果的設(shè)備。存儲(chǔ)器分為內(nèi)存和外存。內(nèi)存又稱主存，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)當(dāng)前正在運(yùn)行的程序，正在處理的原始數(shù)據(jù)，中間數(shù)

4、據(jù)及最終結(jié)果的存儲(chǔ)器。內(nèi)存按功能可分為兩種：只讀存儲(chǔ)器ROM(ReadOnlyMemory)和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM(RandomAccessMemory)。返回輸入輸出設(shè)備輸入/輸出設(shè)備統(tǒng)稱為外部設(shè)備（Peripheral），是用來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交換信息的裝置。輸入設(shè)備：向計(jì)算機(jī)的主存或CPU送入程序或數(shù)據(jù)。如鍵盤、光筆、讀卡機(jī)、掃描儀、磁盤驅(qū)動(dòng)器等。輸出設(shè)備：將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果輸出給用戶。如顯示器打印機(jī)、繪圖儀、磁盤驅(qū)動(dòng)器等返回總線及接口計(jì)算機(jī)總線：分為內(nèi)部總線和外部總線。內(nèi)部總線指的是CPU內(nèi)部各個(gè)部件之間的連線

5、。外部總線又稱為系統(tǒng)總線，是連接計(jì)算機(jī)主板上各種芯片以及各個(gè)接口部件的總線。系統(tǒng)總線分為地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線三大類。返回外部設(shè)備和計(jì)算機(jī)主機(jī)之間必須有一個(gè)中間介質(zhì)作為緩沖部件，該部件稱為接口(Interface)。外部設(shè)備通過連在外部總線上的接口與CPU相連。接口又分為并行接口和串行接口。并行接口：同時(shí)并行地傳送多位數(shù)據(jù)，例如8位數(shù)據(jù)用8根數(shù)據(jù)線做并行傳輸。串行接口：數(shù)據(jù)是一位接一位傳輸?shù)?，只需一根?shù)據(jù)線。2.2微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2.2.1微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概念匯編語言與微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)密切相關(guān)。先來明確匯編語言

6、的學(xué)習(xí)內(nèi)容。第1章中提到的三條匯編指令：MOVAX,35ADDAX,27MOVZ,AX這幾條指令中涉及到寄存器（AX）、加法運(yùn)算、存儲(chǔ)單元（Z）、數(shù)據(jù)的獲取和傳送、指令的存放等內(nèi)容。2.2.2微處理器微處理器分為執(zhí)行部件EU和總線接口部件BIU兩部分。執(zhí)行部件EU中包含運(yùn)算器的算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU、通用寄存器組、標(biāo)志寄存器FLAGS、EC單元控制系統(tǒng)等；總線接口部件BIU包含段寄存器組（CS、DS、ES、SS）、指令指針寄存器IP、指令隊(duì)列單元、地址加法器、總線控制系統(tǒng)等。2.380X86寄存器2.3.180

7、86寄存器組分類數(shù)據(jù)寄存器：包括AX、BX、CX、DX四個(gè)16位的通用寄存器。其中DX存放高字（高16位），AX存放低字（低16位）。數(shù)據(jù)寄存器中每個(gè)寄存器又可以分為2個(gè)8位的寄存器。分別為AH、AL，BH、BL，CH、CL，DH、DL。AH為高字節(jié)（高8位）寄存器、AL為低字節(jié)（低8位）寄存器。數(shù)據(jù)寄存器表示為(DX)=2345H，(AX)=6789H，存放形式為：例1用DX、AX寄存器保存雙精度數(shù)23456789H。例2用AX寄存器存放一個(gè)字1234H，表示為(AX)=1234H，存放形式為：地址寄存器包括

8、指針和變址寄存器SI、DI、SP、BP四個(gè)16位寄存器。顧名思義，它們可用來存放存儲(chǔ)器的偏移地址。另外，它們也可以作為通用寄存器用。嚴(yán)格地說，用來存放存儲(chǔ)器偏移地址的寄存器都應(yīng)該叫地址寄存器，如BX基址寄存器、IP指令指針寄存器等。SI源變址寄存器，可用于存放源緩沖區(qū)的偏移地址。DI目的變址寄存器，可用于存放目的緩沖區(qū)的偏移地址。SP堆棧指針寄存器，用于指出堆棧區(qū)的棧頂?shù)钠频刂?。BP