微型计算机原理与接口技术第二版-刘彦文等-第4章
《微机原理及接口技术》第四章
人工智能
人工智能 机器学习 自然语言处理 计算机视觉
微机原理及接口技术第四章还介绍了微机在人工智能领域的应 用，包括机器学习、自然语言处理和计算机视觉等方面。
微机可以利用各种机器学习算法进行自主学习和决策，如推荐 系统、智能客服等。
微机可以对自然语言进行各种处理，如语音识别、文本分析等 ，实现人机交互的智能化。
第四代微机
以64位微处理器为核心，代 表产品为AMD Opteron和
Intel Itanium。
微机的基本组成
中央处理器（CPU） 是微机的核心部件，负责执行指令和 处理数据。
存储器（Memory）
用于存储程序和数据，分为随机存取 存储器（RAM）和只读存储器 （ROM）。
输入/输出接口（I/O）
光子计算利用光信号进行计算，具有高速、低能 耗的优点。未来微机可能会采用光子计算技术， 实现更高效的数据处理和计算能力。
神经网络处理器
神经网络处理器是一种模拟人脑神经元结构的处 理器，具有强大的并行处理能力和学习能力。未 来微机可能会采用神经网络处理器，实现更加智 能化的数据处理和应用。
生物计算
生物计算利用生物分子的特性进行计算，具有超 强的并行处理能力和自适应性。未来微机可能会 采用生物计算技术，实现更加高效和智能化的数 据处理和应用。
常见操作系统
常见的操作系统有Windows、Linux和macOS等。
汇编语言
汇编语言定义
汇编语言是一种低级语言，它 使用助记符来代表机器指令， 使得编程更加接近硬件操作。
汇编语言特点
汇编语言具有直接与硬件交互、 执行速度快、代码体积小等优 点，但也存在可读性差、编程
难度大等缺点。
汇编语言应用
微机原理和接口技术_第4章1
例
M1 DW 100 DUP(?)
M2 DW 1, 2, 3
M3 DB ‘ A, B, C, D ‘
MOV CX，LENGTH M1
MOV BL，LENGTH M2
MOV AL，LENGTH M3
4
§4-1 汇编语言程序格式——伪指令语句
二、伪指令语句/指示性语句
伪指令语句：无对应的机器指令，汇编时对伪指令进行处理，可完成数据定义、
存储区分配、段定义、段分配、指示程序结束等功能。
语句的格式：
名字 伪指令指示符 操作数，操作数
；注释
▲名字：名字后不允许带冒号“：”，但可以省略。 •通常是变量名、段名、过程名、符号名等。
M2 DW 1, 2, 3
M3 DB ‘ A, B, C, D ‘
MOV CX，SIZE M1
ADD BL， SIZE M2
MOV AL， SIZE M3
汇编时，计算表达式形成指令为：
MOV CX，200
；返回变量所包含的200个字单元
MOV BL，2
MOV AL，1
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§4-2 MASM中的表达式 ——修改属性运算符
五、修改属性运算符
修改属性运算符也称作综合运算符(Synthetic operators)。 包括6种： 段操作符、PTR、THIS、HIGH、LOW、SHORT 功能： 在程序运行过程中，修改变量或标号的属性，包括段属性、偏移地址属 性、类型属性等。
汇编时，计算表达式形成指令为：
MOV CX，100
；返回变量所包含的100个字单元
MOV BL，1
MOV AL，1
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微型计算机原理与接口技术.pptx
第6字节的D7位是粒度位G字段。0时，段的长度以一个字节为单位。1时，
• （4）分类S字段
• 段描述符中的第5字节的D4位“S”字段是用来区分是系统段描述符还是非 系统段描述符。当0时，是系统段描述符。当1时，是非系统段描述符。
• 微处理机的存储管理部件由分段部件和分页部件组成。分段 部件可以提供多个各自独立的地址空间，而分页部件可以使 用少量的随机存储器（）和磁盘存储器去支持一个很大的地
1.2 分段存储管理
• 1.2.1 分段存储管理的基本思想
• 通常，一个程序由多个模块组成，特别是在结构化程序设计 思想提出之后，程序的模块性就更强了。一个复杂的大程序 总可以分解成多个在逻辑上相对独立的模块，模块间的界面 和调用关系是可以清楚定义的。这些模块可以是主程序、各 种能赋于名称的子程序或过程，也可以是表格、数组、树、 向量等某类数据元素的集合。模块的大小可以各不相同，有 的甚至事先无法确定。但每一个模块都是一个特定功能的独 立的程序段，都是以该段的起点为0相对编址。
虚拟存储器这个概念是1961年由英国曼彻斯特大学的等人提出 的，并于20世纪70年代广泛应用于大中型计算机之中，现在 的微型计算机也都采用了这种技术。
虚拟存储器是由主存储器、辅助存储器、辅助硬件和操作系统 管理软件组成的一种存储体系。它把辅助存储器作为主存储
表1.1.1 虚拟存储器和存储器的比较
1.1.1 地址空间及地址
微型计算机原理与接口技术 （第2版）
赵宏伟 于秀峰 黄永平 秦贵和 北京：科学出版社 出版
第1章 保护模式存储管理
1.1 虚拟存储器及其工作原理
虚拟存储器又称为虚拟存储系统。虚拟存储器是为满足用户对 存储空间不断扩大的要求而提出的，随着用户程序复杂性的 增加，占用存储空间越来越大。其解决办法是，可扩大主存， 但是造价高，空间利用率很低，并不是好的途径。采用虚拟 存储器，可较好地解决这个问题。
ch4-刘彦文-第2版-嵌入式系统原理及接口技术
ADR{condition} register,expression
嵌入式系统原理及接口技术(第2版)
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⑵ 使用
使用中，ADR总是被汇编成一条指令。汇编器 试图产生一条ADD或SUB指令，装入地址。如 果不能用一条指令构造出地址，则产生错误信 息，汇编失败。
如果expression是相对程序的，计算产生的地址 必须与ADR伪指令在同一个代码区域。 ⑶ 使用举例
⒋ 标号（labels）
⑴ 相对程序的标号
⑵ 相对寄存器的标号
⑶ 绝对地址
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⒌ 局部标号（local labels） 局部标号使用0~99范围内的一个数，可以有选
择地在其后跟随一个表示当前范围的名字。 局部标号用在指令中，指出分支的目标处。
局部标号格式为：
n{routname}
第4章 ARM汇编语言特性 与编程基础
嵌入式系统原理及接口技术(第2版)
1
本章重点 :
⑴ ARM汇编器提供的汇编语言特性，包括行格 式、预定义名和内建变量、伪指令、符号、指 示符、表达式和操作符等，以及它们的使用；
⑵ ARM汇编语言编程基础，包括调用子程序、 条件执行、装入常数和地址到寄存器、装入和 存储多个寄存器、多路分支等内容，以及对应 的程序代码。
⑶ 符号名中对大、小写字母是敏感的。
⑷ 在符号名中所有的字符是有意义的。
嵌入式系统原理及接口技术(第2版)
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⑸ 在它们的作用范围内，符号名必须是唯一的。
⑹ 符号名必须不使用内建变量名、预定义寄存 器名和预定义协处理器名。
⑺ 符号名应该不使用与指令助记符或指示符相 同的名字。
微机原理与接口 第4章4_逻辑运算及串操作指令
第4章 80x86指令系统
逻辑右移指令SHR(shift logical right)
SHR reg/mem,1/CL ；reg/mem右移1/CL位 ；最高位补0，最低位进入CF
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第4章 80x86指令系统
例 4.9 将 一 个 16 位 无 符 号 数 除 以 512 。 该 数 原 来 存 放 在 以 DIVIDAND为首地址的两个连续的存储单元中。
dst CF
图4.25 ROR指令操作示意图
31
第4章 80x86指令系统
下面是ROR指令的几个例子: ROR CX，1 ROR BH，CL ROR BYTE PTR BETA，1 ；寄存器循环右移1位 ；寄存器循环右移(CL)位 ；存储器循环右移1位
ROR WORD PTR ALBiblioteka HA，CL ；存储器循环右移(CL)位
ROR dst，1/CL ROR指令将目的操作数向右循环移动1位或移CL寄存器指定 的位数。最低位移到进位标志CF，同时最低位移到最高位。该 指令的操作如图4.25表示。
ROR指令也将影响状态标志位CF和OF。若循环移位次数等
于１且移位后新的最高位和次高位不等，则(OF)=1，否则 (OF)=0。若循环移位次数不等于１，则OF的值不确定。
入最高位。该指令的操作如图4.27所示。RCR指令对状态标志位
格式anddstsrc格式ordstsrc格式notopr格式testdstsrc说明test相当于and运算但是第4章80x86指令系统31逻辑运算指令逻辑运算指令?not目的取反指令?and目的源按位与指令?or目的源按位或指令?xor目的源按位异或指令?test目的源测试指令与and指令操作相同只是不改变目的操作数的内容?单操作数逻辑指令not不影响标志位操作数与incdec和neg一样第4章80x86指令系统4逻辑与指令and对两个操作数执行逻辑与运算结果送目的操作数anddestsrcdestdestsrc只有相与的两位都是1结果才是1否则与的结果为0第4章80x86指令系统5逻辑或指令or对两个操作数执行逻辑或运算结果送目的操作数ordestsrcdestdestsrc只要相或的两位有一位是1结果就是1否则结果为0第4章80x86指令系统6逻辑异或指令xor对两个操作数执行逻辑异或运算结果送目的操作数xordestsrcdestdestsrc只有相异或的两位不相同结果才是1否则结果为0第4章80x86指令系统7测试指令test?对两个操作数执行逻辑与运算结果并不送目的操作数仅按and指令影响标志testdestsrcdestsrcand与test指令的关系同sub与cmp指令的关系一样第4章80x86指令系统8逻辑非指令not对一个操作数执行逻辑非运算notregmemregmemregmem按位取反原来是0的位变为1原来是1的位变为0第4章80x86指令系统9例逻辑运算al75hal30hmoval75handal32hcfof0sf0zf0pf1oral71hcfof0sf0zf0pf1xoral0f1hcfof0sf1zf0pf0notalal71hal80hal7fh标志不变第4章80x86指令系统10andbl11110110borbl00001001bxorbl00001001band指令可用于复位某些位同0相与不影响其他位or指令可用于置位某些位同1相或不影响其他位xor指令可用于求反某些位同1相异或不影响其他位
精品课件-微型计算机原理及应用(第二版)-第4章
第4章 存储系统
图4.2 6264全地址译码器
第4章 存储系统
图4.3 另一种译码电路
第4章 存储系统
2) 部分地址译码 部分地址译码就是只用部分地址线译码控制片选来决定 存储器地址。一种部分地址译码的连接电路原理图如图4.4 所示。
第4章 存储系统
图4.4 6264部分地址译码连接
第4章 存储系统
第4章 存储系统
2) 金属氧化物(MOS)RAM 用MOS器件构成的RAM又可分为静态读写存储器(SRAM)和 动态读写存储器(DRAM)。当前的微型计算机中均采用这种类 型的金属氧化物(MOS)RAM。 静态RAM的主要特点是，其存取时间为几到几百纳秒 (ns)，集成度比较高。目前经常使用的静态存储器每片的容 量为几十字节到几十兆字节。SRAM的功耗比双极型RAM低， 价格也比较便宜。
第4章 存储系统
CS1、CS2为两条片选信号引线。当两个片选信号同时有 效时，即 C=S01、CS2=1时，才能选中该芯片。不同类型的芯 片，其片选信号多少不一，但要选中芯片，只有使芯片上所有 片选信号同时有效才行。一台微型计算机的内存空间要比一块 芯片的容量大。在使用中，通过对高位地址信号和控制信号的 译码产生(或形成)片选信号，把芯片的存储容量放在设计者所 希望的内存空间上。简言之，就是利用片选信号将芯片放在所 需要的地址范围上。这一点，在下面的叙述中将会看到。
第4章 存储系统
2．存取时间 存取时间就是存取芯片中某一个单元的数据所需要的时 间。 当拿到一块存储器芯片的时候，可以从其手册上得到它的存 取时间。CPU在读写RAM时，它所提供给RAM芯片的读写时间 必须比RAM芯片所要求的存取时间长。如果不能满足这一点， 微型机则无法正常工作。 3．可靠性 微型计算机要正确地运行，必然要求存储器系统具有很 高的可靠性。内存的任何错误都足以使计算机无法工作。而 存储器的可靠性直接与构成它的芯片有关。目前所用的半导 体存储器芯片的平均故障间隔时间(MTBF)大概为5×106～ 1×108 h左右。
微机原理与接口技术 第四章 课后答案
第四章参考答案1．设下列指令中的所有标识符均是类型属性为字的变量，请指出下列指令中哪些是非法的指令？错误的原因？⑴MOV BP,AL⑵MOV WORD_OP1,WORD_OP2⑶MOV SA VE_WODR,DS⑷MOV SP,SS:DA TA_WORD[BX][SI]⑸MOV [BX][SI],2解：（1）非法。
源操作数与目的操作数类型不符。
（2）合法。
（3）合法。
（4）合法。
（5）非法。
需说明操作数类型。
2．设V AR1和V AR2为字变量，LAB为标号，试指出下列指令的错误之处：⑴ADD V AR1,V AR2⑵SUB AL,V AR1⑶JMP LAB[SI]⑷JNZ V AR1⑸JMP NEAR LAB解：（1）两个操作数均为符号地址。
（2）两个操作数的类型不同。
（3）（4）（5）3．画图说明下列语句所分配的存储空间及初始化的数据值。
⑴BYTE_V AR DB ‘BYTE’,12，-12H,3 DUP(0,?,2 DUP(1,2),?)⑵WORD_V AR DW 5 DUP(0,1,2),?,-5 ‘BY’,’TE’,256H解：（1）（2）41H59H54H45H0CHF4H00H？01H02H01H02H00H？01H02H01H02H 00H 00H 00H 01H 00H 02H 00H 00H 00H 01H 00H 02H 00H 00H 00H 01H 00H 02H 00H 00H 00H 01H 00H 02H 00H 00H 00H 01H 00H 02H ？？FBH FFH 59H 42H 45H 54H 56H 02H4．设程序中的数据定义如下：PARTNO DW ?PNAME DB 16 DUP(?)COUNT DD ?PLENTH EQU $-PARTNO问PLENTH的值为多少？它表示什么意义？解：PLENTH的值为22（16H）。
表示当前位置与PARTNO之间有22个字节空间。
《微机原理与接口技术》课件——第4章微机原理与接口技术
出错
连接 程序
LINK
出错 文件
XXX.EXE XXX.MAP XXX.LIB
出错
DEBUG
.OBJ：目标文件,.LST：列表文件,.CRF：交叉引用文件 .MAP：映像文件,LIB：库文件
说明：
操作使用的工具
操作得到的文件
4
4.2汇编语言格式
一个简单的8086系统下的汇编语言程序：
DATA SEGMENT
6
4.2汇编语言格式
➢ 指令语句
[标号:] 指令助记符 [操作数,操作数] [;注释]
例如： mov cx,8 ;2操作数指令
s： nop
;0操作数指令(nop空操作)
loop s
;1操作数指令
➢ 伪指令语句
[名字] 伪指令助记符 参数,参数… [;注释] 例如： data1 db 0,1,2 ;数据定义伪指令DB,在内存中定义
➢ 例如，对于代码段中的一条指令：
2000H:1234H ADDR: INC CX ；段地址=2000H 偏移量=1234H
则有：
MOV AX，SEG ADDR
；AX←2000H
MOV AX，OFFSET ADDR
；AX←1234H；与指令 “LEA
AX，ADDR” 等价
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（2）TYPE、LENTH、SIZE
;3个连续的字节单元,初值是0,1,2 ;data1表示第一个数据0的偏移地址
7
4.3 汇编语言的基本数据
➢ห้องสมุดไป่ตู้汇编语言程序的语句中包含的元素 ： 字符集 保留字与标识符 常量、变量与标号 表达式及运算符
8
一、字符集
➢ 允许使用的字符： 字母，包括大写字母A~Z和小写字母a~z； 数字，包括0~9； 特殊字符，包括：+ - * / =（）[ ] < > ； , ‘ “ . — ：? @ $ & 及空格、制表符、回车、换行等。
微机原理与接口技术第四章试题及答案
第四章4-1填空1.MCS-51的Po口作为输出端口时,每位能驱动8 个SL型TTL负载.2.MCS-51有4个并行I\O口,其中P0~P3是准双向口,所以由输出转输入时必须先写入"1"3.设计8031系统时,_P0、P2 口不能用作一般I\O口.4.MCS-51串行接口有4种工作方式,这可在初始化程序中用软件填写特殊功能寄存器__SCON _加以选择.5.当使用慢速外设时,最佳的传输方式是中断.6.当定时器To工作在方式3 时,要占定时器T1的TR1和TF1_两个控制位.7.MCS-51有5 个中断源,有2 个中断优先级,优先级由软件填写特殊功能寄存器IP 加以选择..8.用串口扩并口时,串行接口工作方式应选为方式0 .9.在串行通信中,有数据传送方向单工、半双工、全双工三种方式.10.外部中断入口地址为_ 0013H4-2判断1.MCS-51的5个中断源优先级相同。
（×）2.要进行多机通信，MCS-51串行接口的工作方式应为方式1。
（×）3.MCS-51上电复位时，SBUF=00H。
（×）。
4.MCS-51有3个中断源,优先级由软件填写特殊功能寄存器IP加以选择.. （×）5.用串口扩并口时,串行接口工作方式应选为方式1. （×）6.外部中断INTO 入口地址为_0013H（×）7.MCS-51外部中断0的入口地址是0003H。
（√）.8.TMOD中的GATE=1时，表示由两个信号控制定时器的启停。
（√）。
9.使用8751且=1时，仍可外扩64KB的程序存储器。
（×）10．PC存放的是当前执行的指令。
（×）11．MCS-51的特殊功能寄存器分布在60H~80H地址范围内。
（×）12.MCS-51有4个并行I\O口,其中P0~P3是准双向口,所以由输出转输入时必须先写入"0"（×）4-3选择1.在中断服务程序中,至少应有一条( D )（Ａ）传送指令（Ｂ）转移指令（Ｃ）加法指法（Ｄ）中断返回指令2.要使MCS-51能够响应定时器Ｔ１中断、串行接口中断，它的中断允许寄存器ＩＥ的内容应是（ B ）（Ａ）98H （Ｂ）84H （Ｃ）42 （Ｄ）22H3.D MCS-51在响应中断时,下列哪种操作不会发生( D ).(A)保护现场(B)保护PC (C)找到中断入口若悬河(D)保护PC转入中断入口4.用MCS-51串行接口扩展并行I\O口时,串行接口工作方式应选择( C )(A)方式0 (B)方式1 (C)方式2 (D)方式35.MCS－51有中断源（A）（A）5个（B）2个（C）3个（D）6个6.MCS-51响应中断时，下面哪一个条件不是必须的（）（A）当前指令执行完毕（B）中断是开放的确（C）没有同级或高级中断服务须（D）必须有RET1指令7．使用定时器T1时，有几种工作模式（D）（Ａ）１种（Ｂ）２种（Ｃ）３种（Ｄ）４种8.计算机在使用中断方式与外界交换信息时,保护现场的工作方式应该是( B )(A)由CPU自动完成(B)在中断响应中完成功之路(C)应由中断服务程序完成(D)在主程序中完成9.下面哪一种传送方式适用于处理外部事件( C )(A)DMA (B)无条件传递进(C)中断(D)条件传递1、2、4章的编程1.8225A控制字地址为300FH,请按:A口方式0输入,B口方式1输出,C口高位输出,C口低位输入,确定8225A控制字并编初始化程序.解：控制字为10010101=95H初始化程序：MOV DPTR ,#300FHMOV A,#95HMOVX @DPTR ,A2.编定一个软件延时1S和1miｎ的子程序．设ｆosc=6Hz，则一个机器周期1μｓ。