计算机组成原理及汇编语言第六章--汇编程序设计及高级汇编语言技术

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计算机组成原理课后答案(第三版·白中英)

计算机组成原理课后答案(第三版·白中英)

计算机组成原理各章答案(白中英·第三版)第一章答案1.比较数字计算机和模拟计算机的特点。

解:模拟计算机的特点:数值由连续量来表示,运算过程是连续的;数字计算机的特点:数值由数字量(离散量)来表示,运算按位进行。

两者主要区别见P1 表1.1。

2.数字计算机如何分类?分类的依据是什么?解:分类:数字计算机分为专用计算机和通用计算机。

通用计算机又分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机六类。

分类依据:专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。

通用机的分类依据主要是体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、指令系统规模和机器价格等因素。

3.数字计算机有那些主要应用?4.冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是什么?它包括哪些主要组成部分?解:冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是:存储程序和程序控制。

存储程序:将解题的程序(指令序列)存放到存储器中;程序控制:控制器顺序执行存储的程序,按指令功能控制全机协调地完成运算任务。

主要组成部分有:控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。

5.什么是存储容量?什么是单元地址?什么是数据字?什么是指令字?解:存储容量:指存储器可以容纳的二进制信息的数量,通常用单位KB、MB、GB来度量,存储容量越大,表示计算机所能存储的信息量越多,反映了计算机存储空间的大小。

单元地址:单元地址简称地址,在存储器中每个存储单元都有唯一的地址编号,称为单元地址。

数据字:若某计算机字是运算操作的对象即代表要处理的数据,则称数据字。

指令字:若某计算机字代表一条指令或指令的一部分,则称指令字。

6.什么是指令?什么是程序?解:指令:计算机所执行的每一个基本的操作。

程序:解算某一问题的一串指令序列称为该问题的计算程序,简称程序。

7.指令和数据均存放在内存中,计算机如何区分它们是指令还是数据?解:一般来讲,在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息;而在执行周期中从存储器中读出的信息即为数据信息。

高级汇编语言技术教学课件

高级汇编语言技术教学课件

嵌入式系统
嵌入式系统通常需要针对特定的 硬件平台进行优化,使用汇编语 言可以更好地控制硬件资源并提 高程序的执行效率。
02
汇编语言基础
汇编语言的指令系统
01
指令集架构
02
指令编码
指令集架构是汇编语言的基础,它定 义了计算机硬件能够理解和执行的指 令集。不同的指令集架构有不同的指 令集,如x86、ARM等。
一个宏可以使用其他宏来定义,这种嵌套的宏定义可以增加代 码的复用性和可维护性。
模块化程序设计
模块化程序设计是一种将程序划分为独立、可复用的模块的编程方法。每个模块执行特定的功能,并 通过接口与其他模块通信。
模块化程序设计可以提高代码的可读性、可维护性和可复用性。它使得程序的结构更加清晰,便于分工 合作和维护。
在汇编语言程序中,需要使用特定的指令来链接 C语言函数,以确保正确调用。
3
数据交互
在汇编语言和C语言之间传递数据时,需要注意 数据的大小和格式,以避免数据不一致或数据丢 失的问题。
汇编语言和C语言的混合编程实例
一个简单的例子
一个简单的示例是使用汇编 语言实现一个加法函数,然 后在C语言中调用该函数。
指令编码是汇编语言中每条指令的机 器码表示。不同的指令集架构有不同 的指令编码方式。
03
指令执行
指令执行是计算机硬件执行指令的过 程,包括取指、解码、执行和写回等 阶段。
汇编语言的程序结构
01
汇编源程序
汇编源程序是由汇编语言编写的 程序,包括指令、伪指令和宏指 令等。
目标文件
02
03
可执行文件
目标文件是汇编源程序经过汇编 后生成的文件,它包含了程序中 所有的机器码。
总结词

汇编语言和计算机组成原理共75页

汇编语言和计算机组成原理共75页
9
主存储器
计算机中的存储器分为几级,主要是考虑 了容量与存取速度之间的矛盾 主存储器用半导体存储器构成,工作速度 较高,也有一定的存储容量 主存储器用来存放需要执行的程序以及需 要处理的数据,能由CPU直接读出或写入 主存储器分为许多单元,能按地址存取内 容
10
外存储器
外存储器由磁盘、光盘等构成,存储容量 较高,但是速度较慢 外存储器用来存放那些需要联机存放,但 暂不执行的程序和数据,当需要运行时再 由外存调入主存 外存储器不由CPU直接编址访问,因此其 中的内容一般都是按文件的形式进行组织, 用户按照文件名进行调用
补码
正数补码与原码相同,符号位用0表示 负数补码则为它的反码、并在最低有效位加1所形成
27
二进制运算
算术运算
加法运算 减法运算
逻辑运算
与运算 或运算 非运算
28
练习
1、将下列十六进制数转换为二进制和十进制 表示
(1)FFH (2)0H
(3)5EH
(4)EFH (5)2EH (6)10H
2、将下列十进制数分别用8位二进制数的原 码、反码和补码表示
汇编语言和计算机组成原理
61、辍学如磨刀之石,不见其损,日 有所亏 。 62、奇文共欣赞,疑义相与析。
63、暧暧远人村,依依墟里烟,狗吠 深巷中 ,鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几,倏如流电惊。 65、少无适俗韵,性本爱丘山。
1.1 计算机系统概述
计算机是一种能够存储程序,能够自动连 续的执行程序,对各种数字化信息进行算 术运算或逻辑运算的快速工具 存储程序工作方式
BX-基址寄存器 CX-计数器
可以用来保存计数值
DX-数据寄存器
双字运算中与AX共同表示一个双字;在I/O 操作中,可以存放I/O端口地址

计算机组成原理与汇编语言幻灯片PPT

计算机组成原理与汇编语言幻灯片PPT
IR
❖ CPU内部数据暂存:增 加寄存器C
23
2.3 数据通路设计 (12.状态寄存器FR通路)
控制总线(CB) 数据总线(DB) 地址总线(AB)
MAR
MER
MDR
C
内部总线(IB)
存储器
R0 R1 R2 R3
CPU内部
D
ALU
A
FR
❖ 标志寄存器FR:反映
当前CPU状态
PC
❖ 状态产生:
ALU状态FR、其他状
➢ 转移类指令 ▪ 条件/非条件转移、转子程序:32位指令,采用相对寻址 ▪ 子程序返回:16位指令
➢ 其它指令:16位指令
11
2.3 数据通路设计 (1.指令相关—组成部件)
控制总线(CB) 数据总线(DB) 地址总线(AB)
CPU内部
存储器
PC
❖ 存储器:存储指令和 数据
IR
❖ PC:当前指令地址
9
2.2 模型机的指令系统
❖指令格式
➢ 操作码位数:固定8位 ➢ 指令长度:16位或32位 ➢ 寻址方式:5种寻址方式,立即数、寄存器直接、寄存器间接、
基址寻址、相对寻址(只用于转移类指令)
Opcode (8)
Ms Rs Mt Rt (2) (2) (2) (2)
16位长度指令格式
Opcode (8)
信号,分组合逻辑和微程序两种实现方式。
❖中断系统
➢检查中断信号,中断CPU的正常程序执行,处理异常事务。
7
第五部分 CPU与控制单元设计
一.CPU的功能与组成 二.数据通路设计 三.指令执行流程分析 四.硬布线控制器设计 五.微程序原理 六.微程序控制器设计 七.流水线技术简介

微型计算机原理与汇编语言程序设计第二版ppt课件完整版

微型计算机原理与汇编语言程序设计第二版ppt课件完整版
8086经外部总线对存储器或I/O端口 进行一次信息输入或输出过程称总线操 作。 执行该操作所需要时间称总线周期。 8086总线周期至少由4个时钟周期组 成。每个时钟周期称T状态,用T1、T2、 T3和T4表示。
78
第3章
79
第3章
3.3.3 8086微处理器最小/最大工作方式
1.最小工作方式 8086的33引脚接+5V,系统处于最小工作方式。 系统中只有8086一个微处理器。 2.最大工作方式 把8086的33引脚接地,系统处于最大工作方式。 包含有两个或多个微处理器。其中有一个主处理器8086,其他处理器称协处理器。
4
第1章
发展经历了6代: 第一代:4位和8 位低档微处理器 第二代:8位中高档微处理器 第三代:16位微处理器 第四代:32位微处理器 第五代:32位高档微处理器 第六代:64位微处理器
5
第1章
1.1.3 微型计算机的应用 1. 科学计算 2. 数据处理 3. 计算机辅助技术 4. 过程检测与控制 5. 人工智能 6. 计算机网络应用
14
15
第1章
1.4.2 微型计算机的常用软件 ——计算机软件包括系统运行所需的各 种程序、数据、文件有关资料,分系统软 件和应用软件。 系统软件支持应用软件的开发与运行, 如操作系统和程序设计语言。 应用软件为用户解决某种应用问题。 软件系统组成结构如图1-9所示。
16
第1章
17
第1章
1.4.3 软硬件之间的相互关系 1. 硬件和软件相互依存 2. 硬件和软件无严格界线 3. 硬件和软件协同发展 4. 固件 5. 软件的兼容性
52
第2章
本章内容结束
谢 谢!
53
第3章
典型微处理器及其体系结构

《计算机组成原理与汇编语言程序设计》教学探讨

《计算机组成原理与汇编语言程序设计》教学探讨

《计算机组成原理与汇编语言程序设计》教学探讨摘要:为了提高教学水平,完善教学质量,本文对计算机组成原理与汇编语言程序设计课程的教学进行了一系列的探讨,提出了在高校计算机专业的计算机组成原理与汇编语言程序设计的课程教学中如何改进教学方法来激发学生们的学习兴趣、指导学生有效轻松学习该课程的几点措施。

关键词:启发式教学法案例教学法对比法多媒体教学实验教学《计算机组成原理与汇编语言程序设计》课程是高校计算机软、硬件及应用专业以及相关专业学生必修的专业基础课程之一,是操作系统、微机接口等其它课程的必要先修课,对于训练学生掌握单台计算机基本组成原理与内部运行机制、汇编语言程序设计技术有着重要作用。

1 课程特点和存在的问题《计算机组成原理与汇编语言程序设计》与计算机专业及相关专业学生普遍重视的软件类课程有很大的区别,它主要要求学生从CPU 级别掌握CPU的组成、指令流程、进而掌握CPU如何通过系统总线与主存以及外部设备构成整机以及汇编语言程序设计方法。

它是属于硬件类专业基础课。

计算机组成原理部分理论性较强,概念抽象,需要扎实的数字逻辑电路基础,可数字逻辑电路往往是学生门的弱点,因此很难激发学生们的兴趣;而汇编语言是计算机语言中的低级语言,硬件依赖性很高,指令系统中与计算机硬件结构、工作原理相关的内容很多,对于硬件知识了解少的学生来说,很难理解。

再加之随着新的计算机知识的不断涌入,不可避免开设一些计算机新课程导致缩减了该门课程教学时间缩短。

这样造成了该门课的难教难学的局面。

2 教学方法中的一些探索建议通过对上述难点的分析和结合自身的教学经验,对《计算机组成原理和汇编语言程序设计》的教学方法提出几点建议,目的是在现有的资源下,调动学生积极性,让学生能更好将《计算机组成原理与汇编语言程序设计》这门课程学好。

2.1 采用启发式教学方法启发式教学法就是教师启发学生积极思维、让学生主动掌握知识。

为了达到最好效果,我们课前做了充分备课,在上课过程中我们注重把所讲知识用相应的思维方法串起来,熟练的表达出来,使学生感到这些知识是从教师大脑思维中自然流出来的,从而集中精力,跟随教师的思维一起思考,掌握所学知识和相应的思维方法。

计算机组成原理与汇编语言

计算机组成原理与汇编语言

十进 十六进 8 8 9 9 10 A 11 B 12 C 13 D 14 E 15 F
计 算 机 组 成 原 理 与 汇 编 语 言




二进 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
十进 0 1 2 3 4 5 6 7
二进 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
计 算 机 组 成 原 理 与 汇 编 语 言

基本字长 指参与运算的操作数的 基本位数;决定通用寄存器、加法 器和数据总线等部件的宽度。

位 字节 字

主存容量 主存储器所能够存储的全 部信息总量。

K=1024 M=1024K G=1024M
计 算 机 组 成 原 理 与 汇 编 语 言
(1101.1101)2
综合结果为
(13.8125)10
计 算 机 组 成 原 理 与 汇 编 语 言

二进,八进,十六进
按N展开式求和
例 :
十进
(11001.101)2
(27451.12)8 (2AD.1C)16
计 算 机 组 成 原 理 与 汇 编 语 言
(11001.101)2
=1*2 4 +1*2 3 +0*2 2
十进 8 9 10 11 12 13 14 15
计 算 机 组 成 原 理 与 汇 编 语 言

数制间转换 原则:整数变整数,小数变小数;

十进
二进
整数部分:除2取余倒排,直到商为0
; 小数部分:乘2取整,直到小数位为0 ; 例: (13.8125)10
计 算 机 组 成 原 理 与 汇 编 语 言

计算机组成原理及汇编语言课件

计算机组成原理及汇编语言课件

计算机组成原理及汇编语言课件目录•计算机组成原理•汇编语言基础•汇编语言应用•汇编语言进阶•实验与实践01计算机组成原理从机械计算机、电子管计算机到现代的集成电路计算机,计算机的发展经历了漫长的历程。

计算机发展历程计算机分类计算机应用领域根据用途和性能,计算机可分为巨型机、大型机、小型机、个人计算机等。

计算机在科学计算、数据处理、辅助设计、人工智能等领域有着广泛的应用。

030201中央处理器存储器输入输出设备总线01020304CPU是计算机的核心部件,负责执行指令和处理数据。

包括内存和外存,用于存储程序和数据。

如键盘、鼠标、显示器、打印机等,用于与计算机进行交互。

连接各个硬件部件,实现数据传输和控制信号传递。

应用软件针对特定领域或特定任务开发的软件,如办公软件、游戏软件等。

0302 01计算机工作原理指令系统计算机能够执行的指令集,包括算术运算、逻辑运算、控制转移等指令。

存储程序程序被存储在内存中,通过地址码找到对应的存储单元,执行指令并处理数据。

时序系统控制计算机各部件按照一定的时序协调工作,保证程序的正确执行。

02汇编语言基础汇编语言概述汇编语言定义汇编语言是一种面向机器的程序设计语言,用助记符表示指令,具有高度的可读性和可维护性。

汇编语言的特点汇编语言具有高度的灵活性,可以直接访问内存和寄存器,提供丰富的控制结构,适合于编写系统软件和嵌入式系统。

03指令的寻址方式指令的寻址方式包括立即寻址、寄存器寻址、内存寻址和位寻址等。

01指令格式指令格式包括操作码和操作数两部分,操作码指明指令的操作类型,操作数指明操作数或操作数的地址。

02指令系统指令系统是计算机硬件能够直接识别的指令集合,包括算术运算、逻辑运算、数据传送、控制转移等指令。

汇编语言指令系统汇编语言程序设计一个完整的汇编语言程序包括程序头、程序体和程序尾三部分。

程序头包括段定义和全局变量定义,程序体由若干个基本块组成,每个基本块包含一组指令序列,程序尾包括程序结束指令和程序结束标识符。

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STACK ENDS DATA SEGMENT
INPUT DB "PLEASE INPUT X(0....9):$" TAB DW 0,1,8,27,64,125,216,343,512,729
X DB ? XXX DW ? DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK
cmp ja lea je stc jmp chk_last: mov shl add cmp jb je stc jmp
ax, [di+2] ; (ax)与第一个元素比较
chk_last
si, [di+2]
exit
; (ax)=第一个元素,找到退出
exit
; (ax)<第一个元素,未找到退出
si, [di]
分支程序设计
?

case 1 case 2
case n
CASE 结构
?
case 1 case 2 case n
IF-THEN-ELSE 结构
(1) 逻辑尺控制 (2) 条件控制 (3) 地址跳跃表(值与地址有对应关系的表)
例:有数组 x(x1,x2,……,x10) 和 y(y1,y2,……,y10),
si, 1
si, di
ax, [si] ; (ax)与最后一个元素比较
search
exit
; (ax)=最后一个元素,找到退出
exit ; (ax)>最后一个元素,未找到退出
search: madd shr mov shl
low_idx, 1 bx, [di] high_idx, bx bx, di
BEGIN:MOV AX, DATA MOV DS, AX MOV AH, 9 LEA DX, INPUT INT 21H MOV AH, 1 INT 21H AND AL, 0FH MOV X, AL
ADD AL, AL MOV BL, AL MOV BH, 0
MOV AX, TAB[BX] MOV XXX, AX MOV AH, 4CH INT 21H
…… mov bx, 0
mov cx, 10 mov dx, logic_rule next: mov ax, x[bx] shr dx, 1 jc subtract add ax, y[bx] jmp short result subtract: sub ax, y[bx] result: mov z[bx], ax add bx, 2 loop next
……
; 向前引用
例:折半查找算法
data segment
array
dw
12,11,22,33,44,55,66,
77,88,99,111,222,333 number dw 55 low_idx dw ? high_idx dw ?
data ends
算法1
…… lea di, array mov ax, number
编程计算 z(z1,z2,……,z10)
z1 = x1 + y1
z2 = x2 + y2
z3 = x3 - y3
z4 = x4 - y4 逻辑尺:0 0 1 1 0 1 1 1 0 0
z5 = x5 z6 = x6 z7 = x7
- y5 + y6 - y7
1 减法 0 加法
z8 = x8 - y8
z9 = x9 + y9
z10= x10 + y10
x dw x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,x10 y dw y1,y2,y3,y4,y5,y6,y7,y8,y9,y10 z dw z1,z2,z3,z4,z5,z6,z7,z8,z9,z10 logic_rule dw 00dch
CODE ENDS END BEGIN
6.2 分支程序设计
一、分支程序设计概述
分支程序结构可以有两种形式,如下图所示。它们 分别相当于高级语言中的IF — THEN— ELSE语句 和CASE语句,它们适用于要根据不同条件作不同处 理的情况。IF—THEN—ELSE语句可以引出两个分 支,CASE语句则可以引出多个分支,不论哪一种形 式,它们的共同特点是:运行方向是向前的,在某 一种确定条件下,只能执行多个分支中的一个分支。
一般说来,编制一个汇编语言程序的步骤如下: ▪ 分析题意确定算法。 ▪ 根据算法画出程序框图。 ▪ 根据框图编写程序。 ▪ 上机调试程序。
程序结构:
顺序结构
循环结构
分支结构
子程序结构

复合结构:多种程序结构的组合
例:从键盘键入0至9中任一自然数X,求其立方值。
STACK SEGMENT STACK DB 200 DUP(0)
cx, low_idx dx, high_idx cx, dx no_match cx, dx cx, 1 si, cx si, 1
compare:
cmp ax, [bx+si]
je exit
ja higher
dec cx
mov
high_idx,
cx
jmp mid
higher:
inc cx
mov low_idx, cx
普通高等教育“十五”国家级规划教材 (高职高专教育)
计算机组成原理及汇编语言
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
第6章 汇编程序设计及高 级汇编语言技术
本章重点介绍程序设计的基本方法:顺序程序、 分支程序、循环程序、子程序以及宏汇编、重复 汇编和条件汇编、结构与记录等高级编程技术。
6.1 顺序程序设计
分支程序结构图
二、分支程序设计
分支结构程序设计的关键在于准确地知道操作 结果影响的标志位状态和正确地使用条件转移指 令。根据对条件的判断而选择不同的处理方法是 人的基本智能体现。计算机根据对标志位的判断 而决定程序流向的条件转移指令表明计算机能实 现这种智能。当我们运用条件转移指令去解决具 体问题时,能否达到预期目的,主要取决于编程 人员的思维是否符合逻辑,以及能否正确使用相 应的条件转移指令。
jmp mid
no_match:
stc
exit:
……
0 12
1 11
2 22
(ax)=55
3 33 ❖
4 44
5 55
6 66
7 77
8 88
9 99
(ax)=90
10 111
11 222
12 333
low_idx
1 1 4 5
low_idx
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