第1章 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

1、微機(jī)原理與接口技術(shù) 張延彬zu_ie_ 與與 典型機(jī)型：典型機(jī)型：IBM PCIBM PC系列機(jī)系列機(jī)基本系統(tǒng)：基本系統(tǒng)：CPUCPU和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器I/OI/O接口電路及與外設(shè)的連接接口電路及與外設(shè)的連接硬件接口電路原理硬件接口電路原理軟件接口編程方法軟件接口編程方法 課程性質(zhì)課程性質(zhì): 專業(yè)基礎(chǔ)課、必修課專業(yè)基礎(chǔ)課、必修課 學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)內(nèi)容: 原理原理+匯編匯編+接口接口 學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)目的: 應(yīng)用應(yīng)用 教學(xué)學(xué)時(shí)：教學(xué)學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：24學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 考核方法：考試考核方法：考試 + 平時(shí)成績(jī)平時(shí)成績(jī)第第1章章 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述微型

2、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述第第2章章 處理器結(jié)構(gòu)處理器結(jié)構(gòu)第第3章章 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理第第4章章 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)第第5章章 微機(jī)總線微機(jī)總線第第6章章 存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)第第7章章 輸入輸出接口輸入輸出接口第第8章章 常用接口技術(shù)常用接口技術(shù)第第 1 1 章章微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1.1 1.1 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展1.2 Intel 80 x861.2 Intel 80 x86系列處理器系列處理器1.3 1.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成1.1 1.1 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展微型計(jì)算機(jī)（微型計(jì)算機(jī)（MicrocomputerMicrocompute

3、r）性能、價(jià)格、體積較小，最常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)性能、價(jià)格、體積較小，最常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)三大主要應(yīng)用形式的主角現(xiàn)代計(jì)算機(jī)三大主要應(yīng)用形式的主角桌面?zhèn)€人微機(jī)（桌面?zhèn)€人微機(jī)（PCPC機(jī)）機(jī)）服務(wù)器服務(wù)器嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用微處理器為核心構(gòu)造的計(jì)算機(jī)采用微處理器為核心構(gòu)造的計(jì)算機(jī)處理器、微處理器、中央處理單元處理器、微處理器、中央處理單元CPUCPU計(jì)算機(jī)的運(yùn)算和控制核心計(jì)算機(jī)的運(yùn)算和控制核心采用一塊大規(guī)模集成電路芯片構(gòu)成采用一塊大規(guī)模集成電路芯片構(gòu)成處理器的基本處理器的基本性能指標(biāo)性能指標(biāo)字長(zhǎng)（字長(zhǎng)（WordWord）處理器每個(gè)時(shí)間單位處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)位數(shù)處理器每個(gè)時(shí)間單位處理的二進(jìn)

4、制數(shù)據(jù)位數(shù)（例如一次進(jìn)行運(yùn)算、傳輸?shù)奈粩?shù)）（例如一次進(jìn)行運(yùn)算、傳輸?shù)奈粩?shù)）指示處理器的數(shù)據(jù)處理能力指示處理器的數(shù)據(jù)處理能力時(shí)鐘頻率時(shí)鐘頻率處理器的處理速度處理器的處理速度反映處理器的基本時(shí)間單位反映處理器的基本時(shí)間單位集成度集成度芯片上集成的晶體管數(shù)量芯片上集成的晶體管數(shù)量表明處理器的生產(chǎn)工藝水平表明處理器的生產(chǎn)工藝水平4、8、16、32、64、128Hz、kHz、MHz、GHz1.1.1 1.1.1 通用微處理器通用微處理器4 4位微處理器位微處理器19711971年，年，Intel 4004Intel 4004，第一個(gè)微處理器，第一個(gè)微處理器8 8位微處理器位微處理器19721972年，年

5、，M6800M6800、Z80Z80和和Intel 8080/8085Intel 8080/8085AppleApple公司蘋(píng)果機(jī)公司蘋(píng)果機(jī)1616位微處理器位微處理器19781978年，年，Intel 8086/8088 Intel 8086/8088 1616位個(gè)人計(jì)算機(jī)（位個(gè)人計(jì)算機(jī)（PCPC：Personal ComputerPersonal Computer）3232位微處理器位微處理器19851985年，年，8038680386，8048680486，PentiumPentiumPentium 4Pentium 43232位位PCPC機(jī)，機(jī)，APPLEAPPLE公司的公司的Maci

6、ntoshMacintosh機(jī)機(jī)6464位微處理器位微處理器20002000年，年，IA-64IA-64結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：ItaniumItanium（安騰）（安騰）x86x86結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：AMDAMD的的6464位處理器、位處理器、Intel 64Intel 64處理器處理器采用4004的計(jì)算器Intel 4004性能指標(biāo)性能指標(biāo)處理器基本性能指標(biāo)實(shí)例處理器基本性能指標(biāo)實(shí)例返回返回年代年代IntelIntel處理器處理器字長(zhǎng)字長(zhǎng)時(shí)鐘頻率時(shí)鐘頻率集成度集成度19711971400440044 4位位108kHz108kHz2300230019721972800880088 8位位500kHz500k

7、Hz3500350019781978808680861616位位5MHz5MHz2.92.9萬(wàn)萬(wàn)1985198580386803863232位位16MHz16MHz27.527.5萬(wàn)萬(wàn)20032003Pentium 4Pentium 43232位位3.4GHz3.4GHz1.251.25億億20072007Core 2 QuadCore 2 Quad6464位位2.66GHz2.66GHz5.825.82億億1.1.2 1.1.2 專用微處理器專用微處理器單片機(jī)（微控制器，嵌入式控制器，單片機(jī)（微控制器，嵌入式控制器，MCUMCU）IntelIntel的的MCS-48MCS-48，MCS-51

8、MCS-51，MCS-96/98MCS-96/98系列系列愛(ài)特梅爾（愛(ài)特梅爾（AtmlAtml）公司的）公司的AT89AT89系列（與系列（與MCS-51MCS-51兼容），兼容），AT91AT91系列（基于系列（基于ARMARM內(nèi)核）內(nèi)核）Microchip TechnologyMicrochip Technology公司的公司的PICPIC系列系列數(shù)字信號(hào)處理器（數(shù)字信號(hào)處理器（DSPDSP）專注于數(shù)字信號(hào)的高速處理專注于數(shù)字信號(hào)的高速處理美國(guó)德州儀器美國(guó)德州儀器TITI公司公司TMS320TMS320各代產(chǎn)品各代產(chǎn)品主要應(yīng)用于通信、消費(fèi)類電子產(chǎn)品和計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用于通信、消費(fèi)類電子產(chǎn)品和計(jì)

9、算機(jī)主要應(yīng)用形式：嵌入式系統(tǒng)主要應(yīng)用形式：嵌入式系統(tǒng)IPIP級(jí)結(jié)構(gòu)，芯片級(jí)結(jié)構(gòu)，模塊級(jí)結(jié)構(gòu)級(jí)結(jié)構(gòu)，芯片級(jí)結(jié)構(gòu)，模塊級(jí)結(jié)構(gòu)1.1.3 1.1.3 摩爾定律摩爾定律集成電路生產(chǎn)技術(shù)推動(dòng)了計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展集成電路生產(chǎn)技術(shù)推動(dòng)了計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展摩爾定律（摩爾定律（Moores LawMoores Law）集成電路上晶體管密度每年將翻倍集成電路上晶體管密度每年將翻倍每隔每隔1818個(gè)月硅片密度（晶體管容量）將翻倍個(gè)月硅片密度（晶體管容量）將翻倍每每1818個(gè)月，集成電路的性能將提高一倍，而其個(gè)月，集成電路的性能將提高一倍，而其價(jià)格將降低一半價(jià)格將降低一半摩爾定律不會(huì)永遠(yuǎn)持續(xù)摩爾定律不會(huì)永遠(yuǎn)持續(xù)今后，性能

10、提高更多地今后，性能提高更多地得益于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的革新得益于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的革新1.2 Intel 80 x861.2 Intel 80 x86系列處理器系列處理器80386803868048680486奔騰奔騰奔騰奔騰II奔騰奔騰4802868028680868086奔騰奔騰III酷?？犷?40044004不是我不明白，這世界變化太快。扎扎實(shí)實(shí)掌握知識(shí)，以不變應(yīng)萬(wàn)變！IA-32處理器處理器安騰安騰英特爾微處理器芯片英特爾微處理器芯片80386PentiumPentium 41.2.1 161.2.1 16位位80 x8680 x86處理器處理器1. 8086 1. 8086 1616位結(jié)構(gòu)

11、的處理器：數(shù)據(jù)總線為位結(jié)構(gòu)的處理器：數(shù)據(jù)總線為1616位位主存容量主存容量1MB1MB：地址總線為：地址總線為2020位位時(shí)鐘頻率時(shí)鐘頻率5MHz5MHz（IBM PCIBM PC使用使用4.77MHz4.77MHz）準(zhǔn)準(zhǔn)1616位微處理器位微處理器80888088：外部數(shù)據(jù)總線為：外部數(shù)據(jù)總線為8 8位位IBM PCIBM PC和和PC/XTPC/XT機(jī)使用機(jī)使用Intel 8088 CPUIntel 8088 CPU2. 802862. 802861616位數(shù)據(jù)總線、位數(shù)據(jù)總線、2424位地址總線（位地址總線（16MB16MB主存）主存）實(shí)方式（實(shí)方式（Real ModeReal Mode

12、）保護(hù)方式（保護(hù)方式（Protected ModeProtected Mode）IBM PC/ATIBM PC/AT機(jī)使用機(jī)使用Intel 286 CPUIntel 286 CPUIntel 8086IBM PCIBM PC系列機(jī)系列機(jī)8088CPUIBM PC機(jī)機(jī)IBM PC/AT機(jī)機(jī)IBM PC/XT機(jī)機(jī)處理器總線處理器總線數(shù)據(jù)總線（數(shù)據(jù)總線（DBDB：Data BusData Bus）處理器與存儲(chǔ)器或外設(shè)交換信息的通道處理器與存儲(chǔ)器或外設(shè)交換信息的通道個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)( (條數(shù)條數(shù)) )是一次能夠傳送數(shù)據(jù)的二進(jìn)制位數(shù)是一次能夠傳送數(shù)據(jù)的二進(jìn)制位數(shù) 地址總線（地址總線（ABAB：Address B

13、usAddress Bus）指定存儲(chǔ)器或外設(shè)的具體單元指定存儲(chǔ)器或外設(shè)的具體單元個(gè)數(shù)反映訪問(wèn)的主存儲(chǔ)器容量或外設(shè)范圍個(gè)數(shù)反映訪問(wèn)的主存儲(chǔ)器容量或外設(shè)范圍控制總線（控制總線（CBCB：Control BusControl Bus）控制處理器數(shù)據(jù)傳送等操作控制處理器數(shù)據(jù)傳送等操作例如例如存儲(chǔ)器讀信號(hào)（存儲(chǔ)器讀信號(hào)（MEMRMEMR）、存儲(chǔ)器寫(xiě)（）、存儲(chǔ)器寫(xiě)（MEMWMEMW）外設(shè)讀（外設(shè)讀（IORIOR）、外設(shè)寫(xiě)（）、外設(shè)寫(xiě)（IOWIOW）地址條數(shù)與主存容量地址條數(shù)與主存容量Intel80 x86Intel80 x86地址條數(shù)地址條數(shù)存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量8086808620201MB1MB808880

14、8820201MB1MB8028680286242416MB16MBIA-32IA-3232324GB4GB一個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)兩種狀態(tài)：高或低兩種狀態(tài)：高或低兩種編碼：兩種編碼：1或或0N：2N1KB210 B1024 B1MB220 B1024 KB1GB230 B1024 MB1.2.2 IA-321.2.2 IA-32處理器處理器英特爾英特爾3232位結(jié)構(gòu)位結(jié)構(gòu)IA-32IA-32（Intel Architecture-32Intel Architecture-32）指令集結(jié)構(gòu)指令集結(jié)構(gòu)IA-32IA-32處理器處理器Intel 80386Intel 80386Intel 8048

15、6Intel 80486PentiumPentiumPentium ProPentium Pro、Pentium IIPentium II、Pentium IIIPentium IIIPentium 4Pentium 4CeleronCeleron、XeonXeon、Pentium MPentium M1. 803861. 803863232位結(jié)構(gòu)位結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線3232位，地址總線位，地址總線3232位，可尋址位，可尋址4GB4GB主存主存8038680386指令系統(tǒng)全面升級(jí)為指令系統(tǒng)全面升級(jí)為3232位位虛擬虛擬80868086方式方式（Virtual 8086 ModeVirtua

16、l 8086 Mode）保護(hù)方式下的保護(hù)方式下的80868086工作方式工作方式系統(tǒng)管理方式（系統(tǒng)管理方式（System Management ModeSystem Management Mode）低功耗節(jié)能狀態(tài)低功耗節(jié)能狀態(tài)Intel 3862. 804862. 804868048680486803868038680387803878KB Cache8KB Cache集成浮點(diǎn)處理單元集成浮點(diǎn)處理單元FPUFPU8086/80888086/8088：80878087，8028680286：8028780287，8038680386：8038780387具有片上高速緩沖存儲(chǔ)器具有片上高速緩沖存儲(chǔ)

17、器(L1 (L1 Cache)Cache)微處理器與主存之間速度很快但容量較小的存儲(chǔ)器微處理器與主存之間速度很快但容量較小的存儲(chǔ)器用于提高整個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)的存取速度用于提高整個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)的存取速度融合融合RISCRISC的技術(shù)的的技術(shù)的CISCCISC指令流水線指令流水線指令執(zhí)行劃分成多個(gè)步驟在多個(gè)部件中獨(dú)立地進(jìn)行指令執(zhí)行劃分成多個(gè)步驟在多個(gè)部件中獨(dú)立地進(jìn)行多條指令可以在不同的執(zhí)行階段同時(shí)進(jìn)行多條指令可以在不同的執(zhí)行階段同時(shí)進(jìn)行時(shí)鐘倍頻思想時(shí)鐘倍頻思想 3. Pentium3. Pentium俗稱的俗稱的8058680586處理器，奔騰處理器處理器，奔騰處理器3232位結(jié)構(gòu)，連接主存的外部數(shù)據(jù)總

18、線是位結(jié)構(gòu)，連接主存的外部數(shù)據(jù)總線是6464位位超標(biāo)量（超標(biāo)量（SuperscalarSuperscalar）技術(shù)）技術(shù)具有可以并行工作的具有可以并行工作的2 2條整數(shù)處理流水線條整數(shù)處理流水線可以達(dá)到每個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行可以達(dá)到每個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行2 2條指令條指令雙路高速緩沖結(jié)構(gòu)雙路高速緩沖結(jié)構(gòu)8KB8KB代碼高速緩沖存儲(chǔ)器代碼高速緩沖存儲(chǔ)器8KB8KB數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器Intel Pentium4. Pentium Pro4. Pentium Pro原稱原稱P6P6，中文名稱為，中文名稱為“高能奔騰高能奔騰”兩個(gè)芯片組成兩個(gè)芯片組成CPUCPU與一級(jí)（與一級(jí)（L1L1）Cach

19、eCache（8KB8KB代碼和代碼和8KB8KB數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)）二級(jí)（二級(jí)（L2L2）CacheCache（256KB256KB或或512KB512KB）擴(kuò)展的超標(biāo)量技術(shù)擴(kuò)展的超標(biāo)量技術(shù)1212級(jí)指令流水線級(jí)指令流水線能同時(shí)執(zhí)行能同時(shí)執(zhí)行3 3條指令條指令動(dòng)態(tài)執(zhí)行技術(shù)動(dòng)態(tài)執(zhí)行技術(shù)分支預(yù)測(cè)、數(shù)據(jù)流分析和推測(cè)執(zhí)行分支預(yù)測(cè)、數(shù)據(jù)流分析和推測(cè)執(zhí)行5. Pentium II5. Pentium II多媒體擴(kuò)展指令（多媒體擴(kuò)展指令（MMXMMX指令）指令）MMXMMX（MutliMedia eXtensionMutliMedia eXtension）整數(shù)運(yùn)算多媒體指令整數(shù)運(yùn)算多媒體指令圖像、音頻、視頻和通信

20、方面的程序進(jìn)行優(yōu)化圖像、音頻、視頻和通信方面的程序進(jìn)行優(yōu)化提升微機(jī)對(duì)多媒體的處理能力提升微機(jī)對(duì)多媒體的處理能力Pentium MMXPentium MMX（多能奔騰）（多能奔騰）MMXMMX指令應(yīng)用于指令應(yīng)用于PentiumPentium處理器處理器Pentium IIPentium IIMMXMMX指令應(yīng)用于指令應(yīng)用于Pentium ProPentium ProIntel Pentium II6. Pentium III6. Pentium III數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流SIMDSIMD擴(kuò)展指令（擴(kuò)展指令（SSESSE指令）指令）SSESSE（Streaming SIMD ExtensionsStrea

21、ming SIMD Extensions）浮點(diǎn)單精度多媒體運(yùn)算指令浮點(diǎn)單精度多媒體運(yùn)算指令提高浮點(diǎn)提高浮點(diǎn)3D3D數(shù)據(jù)的處理能力數(shù)據(jù)的處理能力SSESSE指令類似于指令類似于AMDAMD公司發(fā)布的公司發(fā)布的3D Now!3D Now!指令指令Pentium IIIPentium III：SSESSE指令應(yīng)用于指令應(yīng)用于Pentium II Pentium II 單指令多數(shù)據(jù)單指令多數(shù)據(jù)SIMDSIMDSingle Instruction Multiple DataSingle Instruction Multiple Data表示一條指令具有同時(shí)處理多組數(shù)據(jù)的能力表示一條指令具有同時(shí)處理多組數(shù)

22、據(jù)的能力7. Pentium 47. Pentium 4NetBurstNetBurst的微結(jié)構(gòu)（的微結(jié)構(gòu)（MicroarchitectureMicroarchitecture） 指令級(jí)并行指令級(jí)并行ILPILP（Instruction-Level ParallelInstruction-Level Parallel）進(jìn)一步發(fā)掘指令之間可以同時(shí)執(zhí)行的能力進(jìn)一步發(fā)掘指令之間可以同時(shí)執(zhí)行的能力超級(jí)流水線：超級(jí)流水線：2020級(jí)級(jí)超線程超線程HTHT（Hyper ThreadingHyper Threading）線程級(jí)并行線程級(jí)并行TLPTLP（Thread-Level ParallelThread

23、-Level Parallel）發(fā)掘程序中的并行性發(fā)掘程序中的并行性一個(gè)物理處理器形成兩個(gè)邏輯處理器一個(gè)物理處理器形成兩個(gè)邏輯處理器SSE2SSE2指令指令增強(qiáng)浮點(diǎn)雙精度多媒體運(yùn)算能力增強(qiáng)浮點(diǎn)雙精度多媒體運(yùn)算能力SSE3SSE3指令指令增強(qiáng)和完善增強(qiáng)和完善MMXMMX，SSESSE和和SSE2SSE2指令指令I(lǐng)ntel Pentium 48. Celeron8. Celeron和和XeonXeonCeleronCeleron（賽揚(yáng)）處理器（賽揚(yáng)）處理器面向低端（低價(jià)位）面向低端（低價(jià)位）PCPC機(jī)機(jī)XeonXeon（至強(qiáng)）處理器（至強(qiáng)）處理器面向高端服務(wù)器、工作站面向高端服務(wù)器、工作站Pent

24、ium MPentium M（MobileMobile）處理器）處理器針對(duì)便攜式針對(duì)便攜式PCPC機(jī)（筆記本電腦）機(jī)（筆記本電腦）CentrinoCentrino（迅馳）處理器，支持無(wú)線通信（迅馳）處理器，支持無(wú)線通信AMDAMD處理器處理器AMDAMD公司生產(chǎn)的公司生產(chǎn)的IA-32IA-32處理器兼容芯片處理器兼容芯片IntelIntel公司最主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手公司最主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手1.2.3 Intel 641.2.3 Intel 64處理器處理器1. Intel 641. Intel 64結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)6464位線性地址空間，支持位線性地址空間，支持4040位物理地址空間位物理地址空間3232位擴(kuò)展

25、工作方式（位擴(kuò)展工作方式（IA-32eIA-32e）8 8個(gè)附加的通用寄存器、個(gè)附加的通用寄存器、8 8個(gè)附加的個(gè)附加的SIMDSIMD多媒體多媒體寄存器、寄存器、6464位通用寄存器和位通用寄存器和6464位指令指針等位指令指針等2. Intel Core2. Intel Core微結(jié)構(gòu)微結(jié)構(gòu)提高了性能并降低了功耗提高了性能并降低了功耗多核處理器的基礎(chǔ)多核處理器的基礎(chǔ) 3. 3. 多核技術(shù)（多核技術(shù)（Multi-coreMulti-core）一個(gè)芯片上制作兩個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行核心一個(gè)芯片上制作兩個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行核心1.3 1.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成運(yùn)算器運(yùn)算器 控制器控制

26、器寄存器組寄存器組 主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器 總線總線輸入輸出接口電路輸入輸出接口電路外部設(shè)備外部設(shè)備 軟件軟件微處理器微處理器微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件（硬件（HardwareHardware）：物理設(shè)備）：物理設(shè)備軟件（軟件（SoftwareSoftware）：程序和文檔）：程序和文檔1.3.1 1.3.1 馮馮諾依曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)諾依曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)ENIAC馮諾伊曼馮馮諾伊曼計(jì)算機(jī)的基本思想諾伊曼計(jì)算機(jī)的基本思想采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令。指令由操作碼采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令。指令由操作碼和地址碼組成和地址碼組成將程序和數(shù)據(jù)存放在存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)在工作時(shí)將程序和數(shù)據(jù)存放

27、在存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)在工作時(shí)從存儲(chǔ)器取出指令加以執(zhí)行，自動(dòng)完成計(jì)算任務(wù)。從存儲(chǔ)器取出指令加以執(zhí)行，自動(dòng)完成計(jì)算任務(wù)。這就是這就是“存儲(chǔ)程序存儲(chǔ)程序”和和“程序控制程序控制”（簡(jiǎn)稱存儲(chǔ)（簡(jiǎn)稱存儲(chǔ)程序控制）的概念程序控制）的概念指令的執(zhí)行是順序的，即一般按照指令在存儲(chǔ)器指令的執(zhí)行是順序的，即一般按照指令在存儲(chǔ)器中存放的順序執(zhí)行，程序分支由轉(zhuǎn)移指令實(shí)現(xiàn)中存放的順序執(zhí)行，程序分支由轉(zhuǎn)移指令實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)由存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、控制器、輸入設(shè)備和計(jì)算機(jī)由存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大基本部件組成，并規(guī)定了輸出設(shè)備五大基本部件組成，并規(guī)定了5 5部分的基部分的基本功能本功能1. 1. 組成部件組成部件

28、5 5大部件組成大部件組成控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備3 3個(gè)硬件子系統(tǒng)個(gè)硬件子系統(tǒng)處理器、存儲(chǔ)系統(tǒng)和輸入輸出系統(tǒng)處理器、存儲(chǔ)系統(tǒng)和輸入輸出系統(tǒng)2. 2. 二進(jìn)制編碼二進(jìn)制編碼計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令現(xiàn)實(shí)中的一切，計(jì)算機(jī)中都是現(xiàn)實(shí)中的一切，計(jì)算機(jī)中都是0 0和和1 1數(shù)碼數(shù)碼二進(jìn)制編碼二進(jìn)制編碼按照一定規(guī)律組合的按照一定規(guī)律組合的0 0和和1 1數(shù)碼數(shù)碼不同的信息用不同的數(shù)碼表示不同的信息用不同的數(shù)碼表示同樣的信息也可以用不同的編碼規(guī)則用不同同樣的信息也可以用不同的編碼規(guī)則用不同的數(shù)碼表示的數(shù)碼

29、表示程序、指令、操作碼程序、指令、操作碼程序用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)，由指令構(gòu)成程序用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)，由指令構(gòu)成指令指令( (機(jī)器語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言) )是控制計(jì)算機(jī)操作的命令是控制計(jì)算機(jī)操作的命令指令由操作碼和地址碼組成指令由操作碼和地址碼組成操作碼（操作碼（OpcodeOpcode）表明指令的操作）表明指令的操作地址碼、操作數(shù)（地址碼、操作數(shù)（OperandOperand）是參與操作的數(shù)據(jù)）是參與操作的數(shù)據(jù)指令的代碼格式：二進(jìn)制編碼規(guī)則指令的代碼格式：二進(jìn)制編碼規(guī)則基本數(shù)據(jù)單位（二進(jìn)制位）基本數(shù)據(jù)單位（二進(jìn)制位）1 1位位比特（比特（bitbit：bibinary diginary digit t）

30、4 4位位半字節(jié)（半字節(jié)（NibbleNibble）8 8位位字節(jié)（字節(jié)（ByteByte）1616位位字（字（WordWord）3232位位雙字（雙字（Double wordDouble word）6464位位4 4字（字（Quad wordQuad word） D7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0哪哪“位位”？ 二進(jìn)制二進(jìn)制B，十進(jìn)制，十進(jìn)制D，還是十六進(jìn)制，還是十六進(jìn)制H ？3. 3. 存儲(chǔ)程序和程序控制存儲(chǔ)程序和程序控制存儲(chǔ)程序存儲(chǔ)程序把指令以代碼的形式事先輸入到計(jì)算機(jī)的主存把指令以代碼的形式事先輸入到計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器中，這些指令按一定的規(guī)則組成程序儲(chǔ)器中，

31、這些指令按一定的規(guī)則組成程序程序控制程序控制當(dāng)計(jì)算機(jī)啟動(dòng)后，程序就會(huì)控制計(jì)算機(jī)按規(guī)定當(dāng)計(jì)算機(jī)啟動(dòng)后，程序就會(huì)控制計(jì)算機(jī)按規(guī)定的順序逐條執(zhí)行指令，自動(dòng)完成預(yù)定的信息處的順序逐條執(zhí)行指令，自動(dòng)完成預(yù)定的信息處理任務(wù)理任務(wù)存儲(chǔ)單元地址存儲(chǔ)單元地址為每個(gè)存儲(chǔ)單元編排的一個(gè)唯一的編號(hào)為每個(gè)存儲(chǔ)單元編排的一個(gè)唯一的編號(hào)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中，主存儲(chǔ)器是字節(jié)可尋址的：主現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中，主存儲(chǔ)器是字節(jié)可尋址的：主存儲(chǔ)器的每個(gè)存儲(chǔ)單元具有一個(gè)地址，保存一存儲(chǔ)器的每個(gè)存儲(chǔ)單元具有一個(gè)地址，保存一個(gè)字節(jié)的信息個(gè)字節(jié)的信息地址編號(hào)地址編號(hào)取指譯碼執(zhí)行周期取指譯碼執(zhí)行周期取指（取指（FetchFetch）處理器從主存儲(chǔ)器讀取指令處

32、理器從主存儲(chǔ)器讀取指令譯碼（譯碼（DecodeDecode）翻譯指令代碼的功能翻譯指令代碼的功能執(zhí)行執(zhí)行(Execute(Execute）執(zhí)行指令完成指令所規(guī)定的操作執(zhí)行指令完成指令所規(guī)定的操作程序計(jì)數(shù)器程序計(jì)數(shù)器PC確定下一條指令的主存地址確定下一條指令的主存地址PC具有自動(dòng)增量的能力，實(shí)現(xiàn)程序的順序執(zhí)行具有自動(dòng)增量的能力，實(shí)現(xiàn)程序的順序執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令改變轉(zhuǎn)移指令改變PC的數(shù)值，實(shí)現(xiàn)分支、循環(huán)、調(diào)用的數(shù)值，實(shí)現(xiàn)分支、循環(huán)、調(diào)用1.3.2 1.3.2 微型計(jì)算機(jī)的硬件組成微型計(jì)算機(jī)的硬件組成現(xiàn)代計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用總線結(jié)構(gòu)連接各個(gè)部件現(xiàn)代計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用總線結(jié)構(gòu)連接各個(gè)部件組合靈活、擴(kuò)展方便組合靈活、擴(kuò)

33、展方便控制總線控制總線CB數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線DB地址總線地址總線AB微微處處理理器器I/O設(shè)備設(shè)備I/O接口接口存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線BUS1. 1. 微處理器微處理器微機(jī)的核心、控制中心，中央處理器微機(jī)的核心、控制中心，中央處理器CPUCPU大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路VLSIVLSI芯片，集成芯片，集成控制器控制器運(yùn)算器（整數(shù)運(yùn)算器）運(yùn)算器（整數(shù)運(yùn)算器）寄存器（高速存儲(chǔ)單元）寄存器（高速存儲(chǔ)單元）高性能微處理器內(nèi)部還有高性能微處理器內(nèi)部還有浮點(diǎn)處理單元甚至多媒體數(shù)據(jù)運(yùn)算單元浮點(diǎn)處理單元甚至多媒體數(shù)據(jù)運(yùn)算單元存儲(chǔ)管理單元、代碼保護(hù)機(jī)制存儲(chǔ)管理單元、代碼保護(hù)機(jī)制高速緩沖存儲(chǔ)器高速緩沖存儲(chǔ)器

34、2. 2. 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器（存儲(chǔ)器（MemoryMemory）是存放程序和數(shù)據(jù)的部件）是存放程序和數(shù)據(jù)的部件高性能微機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)高性能微機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)微處理器內(nèi)部的寄存器（微處理器內(nèi)部的寄存器（RegisterRegister）高速緩沖存儲(chǔ)器（高速緩沖存儲(chǔ)器（CacheCache）主板上的主存儲(chǔ)器主板上的主存儲(chǔ)器以外設(shè)形式出現(xiàn)的輔助存儲(chǔ)器以外設(shè)形式出現(xiàn)的輔助存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器（主存、內(nèi)存）主存儲(chǔ)器（主存、內(nèi)存）半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片組成半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片組成RAMRAM部分?jǐn)嚯姾笮畔G失部分?jǐn)嚯姾笮畔G失相對(duì)造價(jià)高、速度快、但容量小相對(duì)造價(jià)高、速度快、但容量小輔助存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱輔存或外存）輔助存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱

35、輔存或外存）磁盤、光盤存儲(chǔ)器等構(gòu)成磁盤、光盤存儲(chǔ)器等構(gòu)成相對(duì)造價(jià)低、容量大、信息可長(zhǎng)期保存，但速度慢相對(duì)造價(jià)低、容量大、信息可長(zhǎng)期保存，但速度慢RAM和和ROM3. I/O3. I/O接口和接口和I/OI/O設(shè)備設(shè)備I/OI/O設(shè)備設(shè)備(Peripheral(Peripheral）：用戶與微機(jī)交互）：用戶與微機(jī)交互輸入（輸入（InputInput）設(shè)備）設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備：鍵盤標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備：鍵盤輸出（輸出（OutputOutput）設(shè)備）設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備：顯示器標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備：顯示器I/OI/O接口接口(Interface)(Interface)：外設(shè)和主機(jī)間的橋梁：外設(shè)和主機(jī)間的橋梁完成信號(hào)變換

36、、數(shù)據(jù)緩沖、聯(lián)絡(luò)控制等工作完成信號(hào)變換、數(shù)據(jù)緩沖、聯(lián)絡(luò)控制等工作較簡(jiǎn)單的較簡(jiǎn)單的I/OI/O接口電路與主板一體接口電路與主板一體較復(fù)雜的較復(fù)雜的I/OI/O接口電路制成獨(dú)立的電路板（接口接口電路制成獨(dú)立的電路板（接口卡卡CardCard）4. 4. 系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線總線（總線（BusBus）傳遞信息的一組公用導(dǎo)線、信息通道傳遞信息的一組公用導(dǎo)線、信息通道系統(tǒng)總線（系統(tǒng)總線（System BusSystem Bus）微機(jī)系統(tǒng)中信息交換的主要公共通道微機(jī)系統(tǒng)中信息交換的主要公共通道地址總線地址總線單向輸出主存單元或單向輸出主存單元或I/OI/O端口的地址信息端口的地址信息數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線讀（讀（R

37、eadRead）操作數(shù)據(jù)輸入微處理器）操作數(shù)據(jù)輸入微處理器寫(xiě)（寫(xiě)（WriteWrite）操作數(shù)據(jù)輸出到外界（主存或外設(shè)）操作數(shù)據(jù)輸出到外界（主存或外設(shè)）控制總線控制總線有些控制信號(hào)或狀態(tài)信號(hào)輸出有些控制信號(hào)或狀態(tài)信號(hào)輸出有些請(qǐng)求或聯(lián)絡(luò)信號(hào)輸入有些請(qǐng)求或聯(lián)絡(luò)信號(hào)輸入存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器外設(shè)外設(shè)CPURead Write1.3.3 161.3.3 16位位IBM PC/ATIBM PC/AT微型機(jī)結(jié)構(gòu)微型機(jī)結(jié)構(gòu)微處理器：微處理器：Intel 80286Intel 80286主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器ROM-BIOSROM-BIOS：固化基本輸入輸出系統(tǒng)（：固化基本輸入輸出系統(tǒng)（Basic Basic Input/O

38、utput SystemInput/Output System）主存主要由主存主要由RAMRAM組成組成I/OI/O接口接口兩個(gè)中斷控制器兩個(gè)中斷控制器8259A8259A兩個(gè)兩個(gè)DMADMA控制器控制器8237A8237A定時(shí)控制器定時(shí)控制器82548254并行接口電路并行接口電路系統(tǒng)總線：系統(tǒng)總線：ISAISA總線（總線（I/OI/O通道）通道）示意圖示意圖IBM PC/ATIBM PC/AT主機(jī)板結(jié)構(gòu)主機(jī)板結(jié)構(gòu)返回返回1.3.4 321.3.4 32位位PCPC微型機(jī)結(jié)構(gòu)微型機(jī)結(jié)構(gòu)微處理器：微處理器：IA-32IA-32或其兼容微處理器或其兼容微處理器( (含含Cache)Cache)控

39、制芯片組：微處理器的主要輔助器件控制芯片組：微處理器的主要輔助器件主存儲(chǔ)器：主存插槽和主存條主存儲(chǔ)器：主存插槽和主存條多總線結(jié)構(gòu)多總線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總線：系統(tǒng)總線： PCIPCI總線（低速總線（低速ISAISA總線）總線）存儲(chǔ)總線存儲(chǔ)總線顯示顯示AGPAGP總線總線擴(kuò)展槽和外設(shè)接口擴(kuò)展槽和外設(shè)接口主存條插槽，主存條插槽，AGPAGP插槽，插槽，PCIPCI插槽，插槽，IDEIDE插槽插槽PS/2PS/2鍵盤接口和鍵盤接口和PS/2PS/2鼠標(biāo)接口，并行打印接口鼠標(biāo)接口，并行打印接口LPTLPT， COM1COM1和和COM2COM2串行通信接口串行通信接口通用串行總線通用串行總線USBUSB接口，高

40、速視頻接口接口，高速視頻接口IEEE1394IEEE1394示意圖示意圖3232位位PCPC主機(jī)板結(jié)構(gòu)主機(jī)板結(jié)構(gòu)返回返回1.3.5 1.3.5 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)用用 戶戶 層層高高 級(jí)級(jí) 語(yǔ)語(yǔ) 言言 層層匯匯 編編 語(yǔ)語(yǔ) 言言 層層操操 作作 系系 統(tǒng)統(tǒng) 層層 機(jī)機(jī) 器器 層層控控 制制 層層數(shù)數(shù) 字字 電電 路路 層層 應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 軟硬件界面軟硬件界面物理機(jī)物理機(jī)虛擬機(jī)虛擬機(jī)硬件硬件固件固件硬件直接執(zhí)行硬件直接執(zhí)行Level 0 (門電路、電子線路門電路、電子線路)Level 1 (微程序或硬布線微程序或硬布線)Level 2 (指令集結(jié)構(gòu)指令

41、集結(jié)構(gòu)ISA)Level 3 (操作系統(tǒng)、庫(kù)代碼操作系統(tǒng)、庫(kù)代碼)Level 4 (匯編語(yǔ)言代碼匯編語(yǔ)言代碼)Level 5 (C+，Java，等，等)Level 6 (可執(zhí)行程序可執(zhí)行程序)1. 1. 計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言（高級(jí)語(yǔ)言（High Level LanguageHigh Level Language）面向問(wèn)題的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言面向問(wèn)題的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言匯編語(yǔ)言（匯編語(yǔ)言（Assembly LanguageAssembly Language）將機(jī)器指令用助記符號(hào)代替而形成的一種語(yǔ)言將機(jī)器指令用助記符號(hào)代替而形成的一種語(yǔ)言本質(zhì)上是機(jī)器語(yǔ)言本質(zhì)上是機(jī)器語(yǔ)言優(yōu)勢(shì)：可以直接、

42、有效地控制計(jì)算機(jī)硬件，容優(yōu)勢(shì)：可以直接、有效地控制計(jì)算機(jī)硬件，容易產(chǎn)生運(yùn)行速度快、指令序列短小的高效率目易產(chǎn)生運(yùn)行速度快、指令序列短小的高效率目標(biāo)程序標(biāo)程序劣勢(shì)：與處理器密切有關(guān)，需熟悉硬件和細(xì)節(jié)，劣勢(shì)：與處理器密切有關(guān)，需熟悉硬件和細(xì)節(jié)，編程繁瑣，調(diào)試、維護(hù)、移植困難編程繁瑣，調(diào)試、維護(hù)、移植困難機(jī)器語(yǔ)言（機(jī)器語(yǔ)言（Machine LanguageMachine Language）底層的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，對(duì)應(yīng)機(jī)器底層的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，對(duì)應(yīng)機(jī)器指令指令為什么學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言為什么學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言有什么用途？學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言有什么用途？教學(xué)目的教學(xué)目的從軟件角度更好地理解計(jì)算機(jī)工作原理從軟件角度更好地理解

43、計(jì)算機(jī)工作原理為相關(guān)課程提供基礎(chǔ)知識(shí)為相關(guān)課程提供基礎(chǔ)知識(shí)全面掌握計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言全面掌握計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言應(yīng)用價(jià)值應(yīng)用價(jià)值編寫(xiě)運(yùn)行速度快、代碼量小的高效程序編寫(xiě)運(yùn)行速度快、代碼量小的高效程序編寫(xiě)低層、直接控制硬件的程序編寫(xiě)低層、直接控制硬件的程序加解密、病毒防治等信息安全程序的編程分析加解密、病毒防治等信息安全程序的編程分析更好地使用高級(jí)語(yǔ)言編程更好地使用高級(jí)語(yǔ)言編程返回返回Instructions: Language of the MachineInstructions: Language of the MachineTo command a computers hardware, yo

44、u To command a computers hardware, you must speak its language. The words of a must speak its language. The words of a machines language are called machines language are called instructions, and its vocabulary is instructions, and its vocabulary is called an instruction set.called an instruction set

45、. 為了控制計(jì)算機(jī)硬件，必須使用它的語(yǔ)言。機(jī)為了控制計(jì)算機(jī)硬件，必須使用它的語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言的單詞稱為指令，它的詞匯表稱為指令集。器語(yǔ)言的單詞稱為指令，它的詞匯表稱為指令集。 “Computer Organization & Design “Computer Organization & Design- The Hardware/Software Interface ( 2nd Edition )”- The Hardware/Software Interface ( 2nd Edition )” by John L. Hennessy and David A. Patterso

46、n by John L. Hennessy and David A. Patterson Morgan Kaufmann Publishers, Inc. 1998 Morgan Kaufmann Publishers, Inc. 1998返回返回2. 2. 軟件與硬件的等價(jià)性原理軟件與硬件的等價(jià)性原理任何一個(gè)由軟件所完成的操作也可以直接由任何一個(gè)由軟件所完成的操作也可以直接由硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，任何一條由硬件所執(zhí)行的指令硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，任何一條由硬件所執(zhí)行的指令也能用軟件來(lái)完成也能用軟件來(lái)完成軟硬件在邏輯功能上的等價(jià)，并不意味著性軟硬件在邏輯功能上的等價(jià)，并不意味著性能和成本的等價(jià)能和成本的等價(jià)軟件易于

47、實(shí)現(xiàn)各種邏輯和運(yùn)算功能，但是往往軟件易于實(shí)現(xiàn)各種邏輯和運(yùn)算功能，但是往往速度較慢速度較慢硬件則可以高速實(shí)現(xiàn)邏輯和運(yùn)算功能，但是難硬件則可以高速實(shí)現(xiàn)邏輯和運(yùn)算功能，但是難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能或計(jì)算以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能或計(jì)算3. 3. 計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)、組成與實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)、組成與實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(Computer architecture(Computer architecture）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件與硬件的界面指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件與硬件的界面指令系統(tǒng)程序員所看到的計(jì)算機(jī)屬性外特性程序員所看到的計(jì)算機(jī)屬性外特性 計(jì)算機(jī)組成計(jì)算機(jī)組成(Computer organization(Computer

48、organization）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的邏輯實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的邏輯實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)(Computer implementation(Computer implementation）計(jì)算機(jī)組成的物理實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)組成的物理實(shí)現(xiàn)一種計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)可以有多種計(jì)算機(jī)組成一種計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)可以有多種計(jì)算機(jī)組成一種計(jì)算機(jī)組成又可以有多種物理實(shí)現(xiàn)一種計(jì)算機(jī)組成又可以有多種物理實(shí)現(xiàn)4. 4. 軟件兼容與系列機(jī)和兼容機(jī)軟件兼容與系列機(jī)和兼容機(jī)軟件兼容軟件兼容同一個(gè)軟件可以不加修改地運(yùn)行于體系結(jié)構(gòu)相同一個(gè)軟件可以不加修改地運(yùn)行于體系結(jié)構(gòu)相同的各檔機(jī)器，結(jié)果一樣、運(yùn)行時(shí)間可能不同同的各檔機(jī)器，結(jié)果一樣、運(yùn)行時(shí)間可能

49、不同系列機(jī)系列機(jī)在一個(gè)廠家生產(chǎn)的具有相同計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，但具在一個(gè)廠家生產(chǎn)的具有相同計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，但具有不同組成和實(shí)現(xiàn)的一系列（有不同組成和實(shí)現(xiàn)的一系列（FamilyFamily）不同檔）不同檔次、不同型號(hào)的機(jī)器次、不同型號(hào)的機(jī)器兼容機(jī)兼容機(jī)不同廠家生產(chǎn)的具有相同計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)（不同的不同廠家生產(chǎn)的具有相同計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)（不同的組成和實(shí)現(xiàn)）的計(jì)算機(jī)組成和實(shí)現(xiàn)）的計(jì)算機(jī)系列機(jī)和兼容機(jī)需要保證向后兼容系列機(jī)和兼容機(jī)需要保證向后兼容1.3.6 1.3.6 微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)WindowsWindows操作系統(tǒng)平臺(tái)操作系統(tǒng)平臺(tái)MASM 6.15MASM 6.15匯編程序匯編程序硬件硬件BIOS

50、應(yīng)用程序應(yīng)用程序*.ASM, *.OBJ*.LST, *.EXE操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)編輯程序，匯編程序編輯程序，匯編程序連接程序，調(diào)試程序連接程序，調(diào)試程序1. 1. 操作系統(tǒng)（操作系統(tǒng)（Operating SystemOperating System）操作系統(tǒng)管理著系統(tǒng)的軟硬件資源操作系統(tǒng)管理著系統(tǒng)的軟硬件資源為用戶提供使用機(jī)器的交互界面為用戶提供使用機(jī)器的交互界面為程序員使用資源提供可供調(diào)用的驅(qū)動(dòng)程序?yàn)槌绦騿T使用資源提供可供調(diào)用的驅(qū)動(dòng)程序?yàn)槠渌绦驑?gòu)建穩(wěn)定的運(yùn)行平臺(tái)為其他程序構(gòu)建穩(wěn)定的運(yùn)行平臺(tái)3232位控制臺(tái)環(huán)境位控制臺(tái)環(huán)境%SystemRoot%system32cmd.exe%SystemR

51、oot%system32cmd.exe1616位模擬位模擬DOSDOS環(huán)境環(huán)境%SystemRoot%SystemRoot%32位控制臺(tái)環(huán)境和位控制臺(tái)環(huán)境和16位模擬位模擬DOS環(huán)境環(huán)境兩種基本功能和界面一致，但本質(zhì)不同兩種基本功能和界面一致，但本質(zhì)不同2. 2. 匯編程序匯編程序?qū)R編語(yǔ)言源程序轉(zhuǎn)換為機(jī)器代碼將匯編語(yǔ)言源程序轉(zhuǎn)換為機(jī)器代碼微軟宏匯編程序微軟宏匯編程序MASMMASMMASM 6.11MASM 6.11是最后一個(gè)獨(dú)立發(fā)行的是最后一個(gè)獨(dú)立發(fā)行的MASMMASM軟件包軟件包 MASM 6.15MASM 6.15來(lái)自來(lái)自Visual C+6.0Visual C+6.0，支持到，支持到

52、Pentium Pentium 4 4的的SSE2SSE2指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)Visual C+.NET 2005Visual C+.NET 2005提供提供支持支持SSE3SSE3指令的指令的MASM 8.0MASM 8.0支持支持6464位指令的位指令的ML64.EXEML64.EXE程序程序本教材配套開(kāi)發(fā)環(huán)境本教材配套開(kāi)發(fā)環(huán)境MASM 6.15匯編系統(tǒng)匯編系統(tǒng)3. 3. 文件路徑文件路徑目錄目錄（DirectoryDirectory）：管理磁盤上文件的）：管理磁盤上文件的文件夾文件夾路徑（路徑（PathPath）：分區(qū)）：分區(qū):根目錄根目錄 子目錄子目錄 文件名文件名絕對(duì)路徑：文件的完整路徑

53、絕對(duì)路徑：文件的完整路徑d:masmprogseg0201.asmd:masmprogseg0201.asm相對(duì)路徑：相對(duì)當(dāng)前目錄的路徑相對(duì)路徑：相對(duì)當(dāng)前目錄的路徑progseg0201.asmprogseg0201.asm.binml.exe.binml.exe轉(zhuǎn)換分區(qū)轉(zhuǎn)換分區(qū)d:d:進(jìn)入當(dāng)前目錄（進(jìn)入當(dāng)前目錄（Current DirectoryCurrent Directory）cd masmcd masm專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)該使用專業(yè)術(shù)語(yǔ)專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)該使用專業(yè)術(shù)語(yǔ)4. 4. 內(nèi)部命令內(nèi)部命令3232位控制臺(tái)或位控制臺(tái)或DOSDOS環(huán)境本身具有的、直接支環(huán)境本身具有的、直接支持的命令，即駐留主存的命令

54、持的命令，即駐留主存的命令使用方法使用方法命令關(guān)鍵字命令關(guān)鍵字 參數(shù)選項(xiàng)參數(shù)選項(xiàng)常用命令常用命令改變目錄改變目錄CDCD文件列表文件列表DIRDIR文件拷貝文件拷貝COPYCOPY清除屏幕清除屏幕CLSCLS退出環(huán)境退出環(huán)境EXITEXIT幫助命令幫助命令HELPHELP4. 4. 外部命令外部命令與其他可執(zhí)行文件一樣與其他可執(zhí)行文件一樣, ,以文件形式保存在以文件形式保存在磁盤上的命令磁盤上的命令, ,執(zhí)行時(shí)：執(zhí)行時(shí)：路徑路徑 文件名文件名 參數(shù)參數(shù)路徑搜索順序：先當(dāng)前目錄，后路徑搜索順序：先當(dāng)前目錄，后搜索路徑搜索路徑內(nèi)部命令內(nèi)部命令PATHPATH：查看和設(shè)置當(dāng)前的搜索路徑：查看和設(shè)置當(dāng)

55、前的搜索路徑支持的可執(zhí)行文件支持的可執(zhí)行文件COMCOM文件文件EXEEXE文件文件BATBAT文件文件你所執(zhí)行的命令你所執(zhí)行的命令不是內(nèi)部或外部命令，不是內(nèi)部或外部命令，也不是可運(yùn)行的程序或批處理文件也不是可運(yùn)行的程序或批處理文件 5. 5. 進(jìn)入進(jìn)入MASMMASM目錄的快捷方式目錄的快捷方式 建立一個(gè)建立一個(gè)3232位控制臺(tái)快捷方式位控制臺(tái)快捷方式WIN32WIN32復(fù)制復(fù)制“開(kāi)始程序附件命令提示符開(kāi)始程序附件命令提示符” 右擊快捷方式，從彈出的菜單中選擇右擊快捷方式，從彈出的菜單中選擇“屬性屬性”展開(kāi)展開(kāi)“快捷方式快捷方式”對(duì)話框?qū)υ捒驅(qū)ⅰ捌鹗嘉恢闷鹗嘉恢谩蔽谋究騼?nèi)容改為文本框內(nèi)容改為“