第2章計算機基本原理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計算機與信息技術學院第二章計算機基本原理設問：1．匯編語言與微型計算機系統(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.存儲器分段是什么概念？5.計算機存儲的數(shù)據(jù)能看到嗎?本章重點微型計算機系統(tǒng)80X86寄存器物理地址與邏輯地址存儲器分段2.1馮·諾依曼計算機馮·諾依曼計算機的基本特點：（1）采用存儲程序方式，即程序和數(shù)據(jù)放在同一個存儲器中，程序指令和數(shù)據(jù)都用二進制表示，兩者都可以送到CPU執(zhí)行和運算。（2）存儲器是按地址訪問的，每個存儲單元的位數(shù)是固定的。存儲單元采用線性編址方式，按順序取出指令。（3）指令

2、由操作碼和地址碼構成。根據(jù)指令含義發(fā)出控制信號控制計算機的操作。（4）機器以運算器為中心，輸入輸出設備都要經過CPU與存儲器間進行數(shù)據(jù)傳送。2.1.1馮·諾依曼機原理計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備五大部件組成。運算器和控制器合稱為中央處理器（CPU）。中央處理器CPU存儲器輸入輸出設備總線及接口如圖特點特點特點特點2.1.2馮·諾依曼計算機的基本結構內存儲器InnerMemory輸入設備InputDevice中央處理器ＣＰＵ輸出設備OutputDeviceD-BUSA-BUSC_BUS輸入接口輸出接口中央處理器CPU中央處理器（CPU）是計算機硬件系統(tǒng)

3、的核心部件，是計算機系統(tǒng)接受命令并按命令完成對應操作的控制指揮中心和運算中心。CPU主要由算術和邏輯運算單元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、總線驅動單元、時序控制單元等組成。返回存儲器存儲器用來存儲在計算機系統(tǒng)中運行的程序，程序處理的原始數(shù)據(jù)，中間數(shù)據(jù)及最終結果的設備。存儲器分為內存和外存。內存又稱主存，用于存儲計算機當前正在運行的程序，正在處理的原始數(shù)據(jù)，中間數(shù)據(jù)及最終結果的存儲器。內存按功能可分為兩種：只讀存儲器ROM(ReadOnlyMemory)和隨機存取存儲器RAM(RandomAccessMemory)。返回輸入輸出設備輸入/輸出設備

4、統(tǒng)稱為外部設備（Peripheral），是用來實現(xiàn)人機交換信息的裝置。輸入設備：向計算機的主存或CPU送入程序或數(shù)據(jù)。如鍵盤、光筆、讀卡機、掃描儀、磁盤驅動器等。輸出設備：將計算機處理的結果輸出給用戶。如顯示器打印機、繪圖儀、磁盤驅動器等返回總線及接口計算機總線：分為內部總線和外部總線。內部總線指的是CPU內部各個部件之間的連線。外部總線又稱為系統(tǒng)總線，是連接計算機主板上各種芯片以及各個接口部件的總線。系統(tǒng)總線分為地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線三大類。返回外部設備和計算機主機之間必須有一個中間介質作為緩沖部件，該部件稱為接口(Interface)。外部設備通過連在外部總線上

5、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微型計算機系統(tǒng)2.2.1微型計算機系統(tǒng)概念匯編語言與微型計算機系統(tǒng)密切相關。先來明確匯編語言的學習內容。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）、加法運算、存儲單元（Z）、數(shù)據(jù)的獲取和傳送、指令的存放等內容。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中包含運算器的算術邏輯運算單元ALU、通用寄存

6、器組、標志寄存器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、指令隊列單元、地址加法器、總線控制系統(tǒng)等。2.380X86寄存器2.3.18086寄存器組分類數(shù)據(jù)寄存器：包括AX、BX、CX、DX四個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)寄存器中每個寄存器又可以分為2個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

7、1用DX、AX寄存器保存雙精度數(shù)23456789H。例2用AX寄存器存放一個字1234H，表示為(AX)=1234H，存放形式為：地址寄存器包括指針和變址寄存器SI、DI、SP、BP四個16位寄存器。顧名思義，它們可用來存放存儲器的偏移地址。另外，它們也可以作為通用寄存器用。嚴格地說，用來存放存儲器偏移地址的寄存器都應該叫地址寄存器，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频刂贰P