第1章微型计算机概述

2）低位地址线不参与译码，直接连接I/O接口芯片，进行 I/O接口芯片的片内端口寻址，即寄存器寻址，此时，低位
地址线又称为接口电路中的寄存器寻址线，低位地址线的条
数决定于接口中寄存器的个数。若从系统的角度考虑，低位 地址线的条数应由系统中含有寄存器数目最多的接口芯片来 决定。
I/O端口地址译码电路的形式随设计任务的 复杂度而变化，一般可分为固定式单端口 地址译码电路、固定式多端口地址译码电 路和可选式地址译码电路。

I/O地址译码电路： 指CPU为了对I/O端口进行读写操作需要把来自地址总线 上的地址代码翻译成所需要访问的端口的过程。
1.4.5 I/O端口地址译码

I/O端口地址译码的方法灵活多样，可按地址和控制信号不 同的组合进行译码。一般可有两种译码方案。
1）高位地址线与CPU的控制信号进行逻辑组合，经过译码电 路产生I/O接口芯片的片选信号，实现系统中的片间寻址；
接口电路，简称外设接口。
1.4.1 接口概述
为什么要用接口部件呢？ 一般来说，由于CPU在与外部设备进行数据交换时通常存在：

速度不匹配 时序不匹配


信息格式不匹配
信息类型不匹配 基于以上原因，为了要把外设与CPU连接起来，必须要有接 口部件，以完成它们之间的速度匹配、信号匹配和完成某 些控制功能。
I/O设备相关的端口，而不是I/O设备本身。
1.4.4 I/O端口及其编址方式
2．I/O端口编址方式
一般来说，I/O端口有存储器映像编址和独立编址两种方式。 （1）存储器映像编址的I/O端口 将I/O端口地址置于存储器空间，和存储单元统一编址。 优点：对端口访问非常灵活，存储器的各种寻址方式都可用

1.4.2 CPU与外设之间所传送的信息类型
CPU与I/O端口之间所交换的信息，可以有下列几种类型： （1）数据信息：包括数字量、模拟量、开关量等，可以输入、 也可以输出。 （2）状态信息：这是I/O端口送给CPU的有关本端口所对应的外
设当前状态的信息。供CPU进行分析、判断和决策等。
（3）控制信息：这是CPU送给I/O端口的控制命令，使相应的外 部设备完成特定的操作。
汇编语言与接口技术
计算机科学与技术学院 ——薛英花
目


录
第1章
第2章 第3章 第4章 *第5章 *第6章 第7章 第8章
微型计算机概述
80X86微处理器 80X86的指令系统和寻址方式 80X86汇编语言程序设计 接口软件技术 存储器技术 串并行接口技术 中断和DMA技术
1.3.2
2.程序设计语言 （1）机器语言
微型计算机的软件
机器语言是能够直接被计算机识别和执行的语言 用二进制代码编写的代码序列 机器语言因难于交流，在实际应用中很不方便，很少直接 采用。 （2）汇编语言 用助记符表示的机器语言为汇编语言 用助记符指令编写的汇编语言程序（称源程序） 将汇编语言源程序翻译成与之对应的机器语言程序（称目 标程序），需要用汇编程序。
1.3.2
（3）高级语言
微型计算机的软件
高级语言又称为算法语言。 用高级语言编写的源程序需翻译成机器语言表示的目标程 序后，计算机才能执行，需要相应的解释程序或编译程 序。 （4）面向对象的语言 利用面向对象中的封装、继承、多态等机制，可以提高程 序的正确性、易维护性、可读性和可重用性，有利于程 序开发中的分工合作。 常用的面向对象语言如JAVA、VFP、Visual C、Visual B等。
空间。
优点：I/O端口地址不占用存储器空间，使用专门的I/O指令 对端口进行操作，I/O指令短，执行速度快，并且由于专门
I/O指令与存储器访问指令有明显的区别，使程序中I/O操作
和存储器操作层次清晰，程序的可读性强。 缺点：需设置专门的I/O指令和控制信号，增加了系统的开销。
1.4.5 I/O端口地址译码
程序、数据 程序、数据 输入/输出 接口 运算结果 结果 取指 I/O命令 读写 操作命令 取 存储器 存 运算器
控制器
一般的计算机框图
1.3.1 微型计算机的硬件
1.微处理器（CPU） CPU在内部结构上包含下面这些部分：

运算器：算术逻辑部件ALU；

控制器：时序和控制部件；
累加器和通用寄存器组； 程序计数器(指令指针)、指令寄存器和译码器； 总线接口部件：指令队列缓冲器、存储地址形成部件等
ROM RAM AB CPU DB CB I/O1 I/O2
1.3.1 微型计算机的硬件
2.存储器

用来存储程序、原始数据、中间结果和最终结果 目前多由半导体存储器组成


分为：随机存取型存储器RAM和只读型存储器ROM
3.输入输出设备

键盘、显示器、行式打印机、CRT显示设备、盒式磁带机、 软硬磁盘、A/D与D/A转换器等等
4. 第四代（ 1985 年 ~1992 年）， 32 位 , 80286/80386/80486 。
80386 是 Intel 的第一个 32CPU ， 80486CPU 内部集成了浮点运 算部件；
5. 第五代（1993年以后）32/64位，pentium II/III/IV。
1.2 微处理器的产生和发展
要用于计算机、家用电器和简单控制；
2. 第二代（1973~1978)，8位，Intel 8080, Motorola MC6800，
Z80；
3. 第 三 代 （ 1978~1984 ） ， 16 位 ， Intel 8086, Motorola
MC68000IBM首先用Intel的芯片组成个人计算机PC；
1.1 微型计算机的概念
微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者的关系

微处理器是微型计算机的核心组成部件
微处理器配上存储器、系统总线、输入/输出接口电路等 组成微型计算机 微型计算机配上相应的外围设备、软件、辅助电路等组 成微型计算机系统


1.2 微处理器的产生和发展
按发展年代，分为：
1. 第一代（ 1971~1973) ， 4 位和低档 8 位， Intel 4004/8008 主
按微处理器的字长，分为：
1. 4位微处理器
2. 8位微处理器 3. 16位微处理器 4. 32位微处理器 5. 64位微处理器
6. 位片式处理器
1.3计算机系统的组成
算术逻辑运算单元
微处理器
控制器 寄存器 只读存储器ROM
随机存储器RAM
微计算机主机板 内存储器
硬件系统 电源、机箱
高速缓存（Cache） 并行I/O I/O接口 串行I/O 系统总线：PC、ISA、EISA、PCI、AGP 键盘、鼠标、触摸屏 I/O设备
1.4.3 接口的功能
微机的接口一般有如下的几个功能：
（1）执行CPU命令的功能。 （2）返回外设状态的功能。 （3）数据缓冲的功能。 （4）设备寻址的功能。
（5）信号转换的功能。
（6）数据宽度与数据格式转换的功能。
1.4.4 I/O端口及其编址方式
1．I/O端口和I/O操作 端口（Port）是指接口电路中能被微处理器直接访问 的寄存器的地址。微处理器通过这些地址（即端口） 向接口电路中的寄存器发送命令、读取状态和传送数 据。 I/O操作就是指对I/O端口的操作，即CPU所访问的是与
应用软件
专用软件包：政务软件，财务软件等 数据库管理系统 自行开发软件
1.3.1

微型计算机的硬件
由冯· 诺依曼在1940年最早提出的，各个部件功能如下：
控制器：发布各种操作命令、控制信号等。 运算器：主要进行算术和逻辑运算。
存储器：存储程序、数据、中间结果和运算结果。
输入/输出（I/O）接口：原始数据和程序等通过输入接口送到 存储器，而处理结果、控制信号等通过输出接口送出。



1.3.1 微型计算机的硬件
CPU功能：
· 可以进行算术和逻辑运算
· 可保存较少量数据 · 能对指令进行译码并执行规定的动作； · 能和存储器、外设交换数据 · 提供整个系统所需要的定时和控制
· 可以响应其他部件发来的中断请求
1.3.1 微型计算机的硬件
系统总线：
（1） 数据总线DB(data bus)：传输数据 （2） 地址总线AB(address bus)：传送地址信息 （3） 控制总线CB(control bus) ：传输控制信号
1.4.1 接口概述
接口（Interface）包括软件接口和硬件接口

软件接口
其一是指软件本身的狭义“接口”，是软件不同部分之 间的交互接口。比如API——应用程序编程接口； 其二是指人与软件之间的交互界面 －“用户界面”。

硬件接口，通常称为I/O接口
就是把外围设备同微型计算机连接起来的电路称为外设
③可靠性高、结构灵活
④应用面广
1.1 微型计算机的概念
微型计算机的主要组成部分是微处理器
微型机分类： 1、按机器组成，可分为: 1.位片式 2.单片式 3.多片式
2、按制造工艺，分为:
1.MOS (metal oxide semiconductor)型
2.双极型TTL 3、按微处理器字长：4位、8位、16位、32位等。
1.3.2
微型计算机的软件
软件系统是微型计算机为了方便用户使用和充分发挥微机
硬件效能所必备的各种程序的总称。
1．系统软件 2．程序设计语言 3．应用软件
1.3.2
1．系统软件
（1）监控程序
微型计算机的软件
Байду номын сангаас
又称管理程序，其主要功能是对主机和外部设备的操作进 行合理的安排，接收、分析各种命令，实现人机联系。 （2）操作系统