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微机原理微机原理与汇编语言PPT课件

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微机原理和汇编语言 第7章 输入输出和中断.ppt

微机原理和汇编语言 第7章 输入输出和中断.ppt

7.1 I/O接口概述
7.1.1 I/O接口的作用
1. I/O接口
微处理器与存储器构成了微型计算机系统的 主机部分，为了使微型计算机工作，还必须配上 各种外部设备，简称外设，将外设中主要用来实 现数据的输入／输出、实现人机联系的设备称为 输入／输出设备，即I/O设备。
当要把外设与微处理器相连时，往往需 要配上相应的电路。通常把介于主机和外设之间 的一种缓冲电路称为I/O接口电路，简称I/O接口。
(1) 数据信息：它是CPU与外设之间传送的 主要信息，可分为数字量、模拟量和开关量三种 形式。
(2) 状态信息：是外设通过接口送往CPU的 信息，作为外设与CPU之间交换数据的联络信号， 反映了当前外设所处的工作状态。
(3) 控制信息：是CPU通过接口传送给外设 的信息，用来设置外设（包括接口）的工作方式、 控制外设的工作等。
数据信息
DB
状态信息
CPU
I/O接口
外设
控制信息
图7.2 CPU与外设交换的信息
7.1.3 I/O接口的基本结构(接口与端口) 接口(Interface)：介与主机和外设之间的 缓冲电路。 端口(Port)：接口中可以进行寻址读写的 寄存器，简称口。 一个接口往往含有几个端口，CPU通过输入 输出指令向这些端口取或存信息。端口主要有三 类：一类为状态口，一类为命令口（或控制口）， 一类是数据口。 CPU通过输入指令从状态口获取外设的状态 信息，通过输出指令从命令口发出控制命令，控 制外设的工作。通过输入输出指令可以从数据端 口与外设交换数据。因此说，计算机主机与外设 之间交换信息都是通过接口中的端口来实现的。
CPU
I/O 接口
外设
图7.1 主机与外设的连接

微机原理第三章魏.ppt

微机原理第三章魏.ppt
微 关系运算符连接的两个操作数，必须都是数字的 机 或是在同一段内的存储器地址。 原 若关系为假(关系不成立) ，则结果为0H；
若关系为真(关系成立) ，则结果为0FFFFH。
理
例如：
MOV BX，（（PORT LT 5） AND 20） OR
（（PORT GE 5） AND 30）
当PORT的值小于5时，上述指令汇编为：
字母：A ~ z ；
数字：0 ~ 9 ；
特殊字符：?、·、＠、_、$ 。
微 标识符最多为31个字符。数字不能作标识符的第一
机
个字符。当标识符后跟冒号时，表示是标号。它代 表该行指令的起始地址。当标识符后不带冒号时，
原 表示变量。伪指令前的标识符不加冒号。 理 [标号] 指令助记符 [操作数][；注释]
由汇编语言编写的源程序是由许多语句(也可称 为汇编指令)组成的。每个语句由1~4个部分组成。
微 其格式是： 机 [标号] 指令助记符 [操作数][；注释] 原 理
1．标号 (标识符 Identifiers )
标识符是由程序员定义的具有特定意义的字符序
列，是给指令或某一存储单元地址所起的名字。
标识符可由下列字符组成：
理
3.1 汇编语言的基本元素
在8086/8088汇编语言中，有两类汇编语言指令。 • 一类是执行性指令，称为指令语句，汇编程序汇
编后可产生机器指令代码；
微 • 另一类是指示性语句，称为伪指令，其作用仅仅 机 是告诉汇编程序对源程序中的执行性指令应该如何 原 产生代码，或分配存储区。 理
3.1.1 汇编语言的指令语句格式
3．操作数
指令执行的对象。例如：
RET ；
无操作数
INC CX ； 一个操作数

微机原理第四章ppt课件

微机原理第四章ppt课件
Link: Warnimg L4201: no Stack Segment （其中，L4201表示连接程序错误信息代码，4表示警告错误， 201为错误号。源程序中没有堆栈段不影响连接。） LINK生成两个文件：.EXE 为可执行文件。 .MAP为内存分配 图文件，提供了文件中的内存地址分配的一些信息。
3、连接
在命令提示符下，键入LINK ↵，或在Windows下用鼠标直 接点击LINK，即可连接。 连接时屏幕显示如下：
Object Modules [.OBJ]:ABC ↵
Run File [ABC.EXE]: ↵
List File [NUL.MAP]:ABC ↵ Libraries [.LIB]: ↵ （注：MASM中没有库文件，可直接键 入回车）
汇编语言人们容易记忆，也容易看懂。 例如 用8086CPU的汇编语言可以把上述的机器指令代
码写成
MOV AX,3000H
MOV DS,AX
MOV CX,0014的计算机语言称为高级
语言。如 BASIC, C, VB, VC等
• 高级语言易记忆，易懂、便于学习与掌握
0 Warnimg Errors
0 Severs Errors
说明：汇编后生成3个文件，即：目标文件 （.OBJ），列表文件（.LST），交叉引用文件 （.CRF）。同时告诉程序员汇编有无错误（警告错误 和严重错误）。无错，汇编通过；有错，则修改源程 序的错误后，再次汇编。
方式2 在命令行提示符下键入文件名与逗号和分号
• 汇编语言与高级语言的比较
汇编语言
高级语言
执行速度快，占内存小，
执行速度慢，占内存大，
实施控制方便，通用性差 程序设计效率低，依赖机器 与硬件打交道方便。

微机原理汇编语言程序设计ppt课件

微机原理汇编语言程序设计ppt课件
汇编后源操作数被翻译为：3F00H， 所以上述指令与以下指令等价: AND AX, 3F00H
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
4.2.3.3 表达式—分析运算符
分析运算符包括：SEG、OFFSET SEG：取变量/标号的段地址 OFFSET：取变量/标号的偏移地址
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
4.2.3.3 表达式
表达式由标号、常量、变量等加上必要的运算符构成 有数字表达式和地址表达式两种 汇编时按优先规则对表达式进行计算，计算出具体的数值
ASSUME DS:DATA, ES:EXTRA代码段 CODE ENDS
MAIN PROC FAR
; ----------------------------------------------
MOV AX, DATA
END MAIN
MOV DS, AX
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
4.2.3.1 常量
常量操作数：
数值常数：11001000B，0FA21H，329D(329) 字符常数：‘ABCD’ (41H 42H 43H 44H)
例：
MOV AX， 0FA21H VAR DB 329 STR DB ‘ABCD’
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人

《微机原理与汇编语言》第1章.ppt

《微机原理与汇编语言》第1章.ppt

第1章 微型计算机概述
1．微处理器 微处理器的主要功能是实现算术逻辑运算以及对全机进 行控制。 运算器又称算术逻辑部件（Arithmetic Logic Unit， ALU），可以完成各种算术运算、逻辑运算以及移位、传输等 操作。 控制器又称控制部件（Control Unit，CU），它向计算 机的各部件发出相应的控制信号，使CPU内、外各部件间协调 工作，是全机的指挥控制中心。 寄存器阵列（Registers Array，RA）主要包括通用寄存 器组和专用寄存器组。通用寄存器组用来存放参与运算的数 据、中间结果或地址，专用寄存器组中各寄存器往往有固定 用途。 内部总线位于CPU内部，是CPU内部各部件之间传递信息 的通路，由各部件分时使用。
2020年4月5日
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微机原理与汇编语言
第1章 微型计算机概述
3．I/O接口与I/O设备
I/O接口是计算机与I/O设备之间信息交换的桥梁。
I/O设备又称外围设备（简称外设），是微型计算 机系统的重要组成部分。程序、数据及现场信息要通过 输入设备输入给计算机。计算机的处理结果要通过输出 设备输出，以便用户使用。
图1-4给出了一个模型机的基本结构。图中 虚线框内为微处理器模型，存储器（内存）通 过系统总线与CPU相连，简化起见没有给出I/O 接口的连接。
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微机原理与汇编语言
第1章 微型计算机概述
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微机原理与汇编语言
第1章 微型计算机概述
表1.1为在某模型机上完成“6+5”操作所 需的机器语言程序和汇编语言程序，假设该 机器语言程序从内存中地址为0000H单元开始 存放。
2005年，64位PC初露端倪，逐渐获得用户青睐。 2006年，Intel全线产品以64位双核微处理器为主。

微机原理、汇编与接口技术经典ppt

微机原理、汇编与接口技术经典ppt
CPU 寄存器 CPU内高速 缓存Cache
CPU外高速缓存 内存（主存） 联机辅存 脱机辅存
20
5.2 常用的存储器芯片
由半导体电路构成 从正常使用时的功能： 只读存储器 读写存储器 从芯片结构以及存储信息方式 静态存储器 动态存储器
21
5.2.1 微型计算机内存的结构
计算机的内存一般是半导体存储器。
33
（4） 存取速度
一般用访问时间来衡量。 访问时间——存储器收到稳定的地址信号到完成读/写操作所需 要的时间。 例如 读：存储器收到地址信号，读控制信号后，存储器往数据总线 输出稳定的数据信号所需要的时间； 写：存储器收到地址信号、数据信号、写控制信号后，完成将 数据写入芯片内部存储单元所需要的时间。 双极性（TTL工艺）存储器的速度高，但集成度低，价格高， 功耗大 MOS工艺的存储器功耗低、集成度高（容量大），价格低，但 速度低 （与TTL型比较）
3
对存储器系统的要求 高速 大容量 低价格 内存——RAM，ROM速度较快，但容量小，价格高 RAM——掉电丢失 ROM——掉电不丢失
磁盘等——容量大，价格低，但速度低 掉电不丢失
4
5.1.1 存储器的类型
从不同的角度出发，存储器有不同的分类方式。 1. 从工作时与CPU联系的密切程度分类 主存储器和辅助存储器 或叫做内存和外存 主存（内存）直接和CPU交换信息，按存储单元进行读写数据， CPU的地址信号对其进行寻址 辅存（外存）作为主存的辅助存储设备是计算机的外部设备， 存放暂时不执行的程序和数据。 主存一般使用半导体存储器，速度高，容量较小，单位容量的 价格高 辅存可以使用磁盘、磁带、光盘、……，容量大，速度慢，单 位容量的价格低。
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32行×32列组成的矩阵和外部的连接 :
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微机原理与汇编语言
授课班级：通信04级
信电学院 2006.8
主要内容：
本课程紧密结合电子信息专业的特点，围绕微型计算机原理 和应用主题，以Intel8086CPU为主线，系统介绍了微型计算机的 基本知识、基本组成、体系结构、工作模式，介绍了8086CPU的 指令系统、汇编语言及程序设计方法和技巧，存储器的组成和I/O 接口扩展方法，微机的中断结构、工作过程，从而使学生能较清 楚的了解微机的结构与工作流程，建立起系统的概念。
第一代微处理器：1971年Intel公司设计了4位微处理器4004、 4040和早期的8位微处理器8008。（集成度为：2000管/片， 时钟频率为：1MHz，平均指令执行时间为20μs，数据总线 宽度：4位。 ） 第二代微处理器：1973年12月Intel公司研制成功了8080。 （集成度为：5000管/片，时钟频率为：2----4MHz，平均指 令执行时间为1----2μs ，数据总线宽度：8位。 ）
第三代微处理器：1978年制造了8086和1979年研制了8088， 1983年又制造了全16位的80286。（集成度为：2----6万管 /片，时钟频率为： 4----8MHz，平均指令执行时间为 0.5μs ，数据总线宽度：16位。 ） 第四代微处理器：1985年Intel公司制造出32位字长的微处 理器80386。 （集成度为：27.5万管/片，时钟频率为： 12.5----33MHz，平均指令执行时间为0.1μs ，数据总线宽 度：32位）。1989年4月又研制成功80486。
本课程系统介绍了微机中的常用接口原理和应用技术，包括 七大接口芯片：并行接口8255A、串行接口8251A、计数器/定时 器8253、中断控制器8259A、A/D（ADC0809）、D/A （DAC0832）、DMA（8237）、人机接口（键盘与显示器接口） 的结构原理与应用。在此基础上，对现代微机系统中涉及的总线 技术、高速缓存技术、数据传输方法、高性能计算机的体系结构 和主要技术作了简要介绍。
按计算机应用，计算机发展可分为以下几个阶段：
（1）超、大、中、小型计算机阶段（1946年-1980年） 采用计算机来代替人的脑力劳动，提高了工作效率，能
够解决较复杂的数学计算和数据处理。 （2）微型计算机阶段（1981年-1990年）
微型计算机大量普及，几乎应用于所有领域，对世界科 技和经济的发展起到了重要的推动作用。 （3）计算机网络阶段（1991年至今）
学习微机原理与汇编语言的方法：
1. 掌握微机的基本结构与组成原理
2. 掌握微机的指令系统与编程方法
3. 掌握微机的时序，不懂时序，就无法真正掌握微机原理，难以 充分利用微机。
4. 掌握微机硬件电路中的通用符号的意义。
5. 掌握微机外围接口芯片的原理与典型应用。 （锁存器、缓冲器、 驱动器、定时/计数器、并行接口、串行接口、DMA、A/D、D/A、 键盘、显示器、打印机等）
教学要求：
1.上课注意听讲，必要时应记笔记，课前需要预习，课下及时复习，充分利用 课外参考资料和答疑解决学习中的困难。
2. 按时交作业 3. 实验必须按时上课，并完成教师布置的任务。
教学参考书：
1. 教材 周荷琴 吴秀清 编著 《微型计算机原理与接口技术》中国科学技术大 学出版社
2. 郑学坚 周 斌 编著 《微型计算机原理及应用》 清华大学出版社
3. 刘乐善 主编 《微型计算机接口技术与应用》 华中理工大学出版社
4. 戴梅萼 史嘉权 编著 《微型计算机技术及应用》 清华大学出版社
5. 周明德 《微型计算机系统原理及应用》 清华大学出版社
6. 沈美明 温冬婵编著 《IBM-PC汇编语言程序设计》清华大学出版社（配套 习题集）
7. 艾德才 主编 《Pentium系列微型计算机原理与接口技术》 高等教育出版社
第五代微处理器：
1993年3月Intel公司制造出Pentium（奔腾）微处理器； 1995年11月，推出了Pentium Pro，接着又推出了含有 MMX（多媒体扩展指令集）功能的Pentium处理器P55C； 1999年11月推出PⅢ微处理器； 2000年11月，Intel推出更新的微处理器芯片P4。（目前 市场上P4的集成度为：4200万管/片，时钟频率为：3GHz）
见教材P4 表1-1
此外，Motorola、Zilog等公司也推出了相应的产品。
1.2 微型计算机系统
1946年6月，美籍匈牙利科学家冯·诺依曼（Johe Von Neumman）提出了“存储程序”的计算机设计方案。 其特点是： ➢ 采用二进制数形式表示数据和计算机指令。 ➢ 指令和数据存储在计算机内部存储器中，能自动依次执行指 令。 ➢ 由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备5大部分 组成计算机硬件。 ➢ 工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。 按照这一原理设计的计算机称为冯·诺依曼型计算机。 冯·诺依曼提出的体系结构奠定了现代计算机结构理论的基 础，被誉为计算机发展史上的里程碑。
6. 掌握微机扩展的原理，注意学会主要信号的扩展方法，能够举 一反三。（如：片选、数据总线、地址总线、片内寻址、读/写 控制线、地址锁存、时钟、复位、中断请求与响应等）
第1章 微型计算机概述
1.1 微型计算机的发展概况
第一台电子计算机 1946年2月，美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电
子数字计算机：“埃尼阿克”（ENIAC，即Electronic Numerical Integrator and Calculator，电子数字积分计算机）。 重量30吨，占地150平方米，每小时耗电150千瓦，价值约40 万美元。 采用18800只电子管，70000个电阻，10000支电容， 研制时间近三年，运算速度为每秒5000次加减法运算。 ENIAC的不足：运算速度慢、存储容量小、全部指令没有存 放在存储器中、机器操作复杂、稳定性差 。
计算机网络为人类实现资源共享提供了有力的帮助享。
微处理器的发展概况：
将传统计算机的运算器和控制器集成在一块大规模集成电 路芯片上作为中央处理部件，简称为微处理器 （Microprocessor）。微型计算机（简称微机）是以微处理 器为核心，再配上存储器、接口电路、外围设备等构成的。