匯編語(yǔ)言與接口技術(shù)課程概況必修學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課，64學(xué)時(shí)/4學(xué)分,50課堂/14（6+8）實(shí)驗(yàn)教材：微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)，何宏，西安電子科技大學(xué)出版社，2009；補(bǔ)匯編語(yǔ)言部分（復(fù)印--天大出版社第四章）實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書（電子版）（1）匯編語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)信息技術(shù)工程學(xué)院，2011年3月（2）32位微機(jī)原理及接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程[M].西安唐都科教儀器公司出版4、考核方法：平時(shí)作業(yè)、測(cè)驗(yàn)、出勤占總成績(jī)的60％，實(shí)驗(yàn)占總成績(jī)的40%。5、上課時(shí)間地點(diǎn)：第三教學(xué)樓，周4-407,周5-404；34節(jié)6、實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：逸夫樓—4037、任課教師：匯編語(yǔ)言與接口技術(shù)匯編語(yǔ)言與接口技術(shù)課程特點(diǎn)1、軟硬件結(jié)合 軟件：匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 硬件：芯片與系統(tǒng) 芯片：內(nèi)部結(jié)構(gòu)（功能）外部特性（引腳） （可編程/不可編程） 系統(tǒng)：芯片連接與配合2、面向應(yīng)用：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)課程目標(biāo)掌握：微型計(jì)算機(jī)的基本工作原理匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)建立微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體概念，形成微機(jī)系統(tǒng)軟硬件開(kāi)發(fā)的初步能力教材及主要參考書教材：《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)》，何宏主編，西安電子科技大學(xué)出版社，2009.4主要參考書：《微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》，何宏主編，天津大學(xué)出版社，2006.9微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述1.1概述—計(jì)算機(jī)發(fā)展年代概況按元器件劃分：2、按位數(shù)劃分：3、按年代劃分：第1章1.1概述--發(fā)展概況

●

世界上第1臺(tái)計(jì)算機(jī)電子管●名稱：ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorandComputer)●目的：用于第2次世界大戰(zhàn)后期的彈道計(jì)算●誕生時(shí)間：1946年2月15日●誕生地：美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)ENIAC計(jì)算機(jī)●使用18000只電子管●占地面積100m2●重量30噸●耗電量140千瓦教學(xué)進(jìn)程1.1概述

●（按元器件劃分）計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個(gè)時(shí)代（1957-1964）晶體管計(jì)算機(jī)（1965-1971）集成電路計(jì)算機(jī)(1971年至今)大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)蘋果(Apple)計(jì)算機(jī)●1959年，美國(guó)Texas公司利用照像技術(shù)把多個(gè)晶體管和電路蝕刻在一塊硅片上，這種半導(dǎo)體集合體就是:“集成電路”——IC(Integratedcircuit)（1946-1957）電子管計(jì)算機(jī)晶體管教學(xué)進(jìn)程第一代4位和低檔8位機(jī)Intel4004第二代中高檔8位機(jī)8080/8085、Z80、MC6800第三代16位機(jī)Intel8086、Z8000、MC6800第四代32位機(jī)80386、80486第五代64位機(jī)IntelPentium（1971-1973）（1974-1977）（1978-1984）（1981-1992）（1993后）特點(diǎn)：1、速度越來(lái)越快。2、容量越來(lái)越大。3、功能越來(lái)越強(qiáng)。

年代CPU(中央處理器)1971~1973 Intel4004/80081974~1977 Intel80801978~1984 Intel8086/8088/802861985~至今Intel80386/80486 Pentium586 PentiumⅡ PentiumⅢ PentiumⅣ1971年第1臺(tái)微型計(jì)算機(jī)誕生概述1.1掌上電腦老式電腦IBM-PC586電腦Pentium多媒體電腦筆記本電腦Intel公司推出32位微處理器芯片教學(xué)進(jìn)程幾個(gè)術(shù)語(yǔ)或概念--重點(diǎn)

計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)馮.諾依曼體系:IntelX86哈佛體系:2、計(jì)算機(jī)的五大部件:

運(yùn)算器、控制器（CPU）、存儲(chǔ)器、

輸入設(shè)備、輸出設(shè)備(I/O設(shè)備-計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備)3、微處理器（MPU、uP）:用VLSI實(shí)現(xiàn)的CPU4、微型計(jì)算機(jī)：以MPU為核心實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)（總線、I/O接口）5、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：微型計(jì)算機(jī)+軟件（系統(tǒng)、應(yīng)用）+外部設(shè)備1.2微型計(jì)算機(jī)分類

按微處理器位數(shù)：1、4、8、16、32、64按功能和結(jié)構(gòu):單片機(jī)多片機(jī)3、按組裝方式：?jiǎn)伟鍣C(jī)多板機(jī)1.3微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件：一個(gè)中心三組線，多個(gè)器件連成片；

輸入輸出存儲(chǔ)器，鍵盤顯示打印機(jī)。CPU運(yùn)算器控制器寄存器組管腳時(shí)序指令系統(tǒng)RAMROM82518253825582598237A/DD/A鍵盤顯示打印機(jī)存儲(chǔ)器I/O接口外圍設(shè)備AB地址總線DB地址總線CB控制總線軟件：匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)1.3微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器I/O接口輸入設(shè)備I/O接口地址總線AB輸出設(shè)備CPU數(shù)據(jù)總線DB控制總線CBI/O接口1.3微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)鍵盤掃描儀硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微處理器存儲(chǔ)器輸入/輸出接口顯示器系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件外圍設(shè)備主機(jī)輸入設(shè)備鼠標(biāo)打印機(jī)輸出設(shè)備輸出/輸出設(shè)備總線軟盤驅(qū)動(dòng)器UnixWindows系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具包硬盤驅(qū)動(dòng)器光盤驅(qū)動(dòng)器教學(xué)進(jìn)程●微處理器也稱為中央處理單元（CentralProcessingUnit，CPU），包括運(yùn)算器、控制器以及寄存器組，是整個(gè)硬件系統(tǒng)的核心。1.3．1硬件系統(tǒng)微處理器●計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一種存儲(chǔ)記憶設(shè)備，用來(lái)存放指令、數(shù)據(jù)、運(yùn)算結(jié)果以及各種需要保存的信息。總線●指一組信號(hào)線的集合，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各部件之間傳輸?shù)刂贰?shù)據(jù)和控制信息的公共通路。從物理結(jié)構(gòu)來(lái)看，它由一組導(dǎo)線和相關(guān)的控制電路、驅(qū)動(dòng)電路組成。（內(nèi)總線、系統(tǒng)總線）輸入輸出接口

●微機(jī)通過(guò)它們與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。外圍設(shè)備

●主要分為輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和輸入/輸出雙向設(shè)備。教學(xué)進(jìn)程存儲(chǔ)器1.3．2微處理器的內(nèi)總線結(jié)構(gòu)圖1.2微型計(jì)算機(jī)的總線結(jié)構(gòu)1.3.3引腳的功能復(fù)用1、功能復(fù)用：一個(gè)引腳有多個(gè)用途2、原因：工藝、成本、封裝3、8086微處理器引腳的功能復(fù)用：（40個(gè)引腳）

地址（20）+數(shù)據(jù)（16）3620控制（16）+電源、地（3）+時(shí)鐘（1）20教學(xué)進(jìn)程A19~A16微處理器總線控制邏輯AD15~AD0A19~A0D15~D041620地址鎖存控制161.3.4流水線技術(shù)教學(xué)進(jìn)程計(jì)算機(jī)新技術(shù)：提高速度、功能流水線技術(shù)：同時(shí)（同步）進(jìn)行若干操作指令執(zhí)行過(guò)程（取、執(zhí)行）----由串行變并行80286采用流水線技術(shù)，速度比8086快5倍。2.虛擬存儲(chǔ)器--大于實(shí)際配置的內(nèi)存容量8086:實(shí)地址方式，20個(gè)地址線、存儲(chǔ)器尋址1MB80286:實(shí)地址方式同8086保護(hù)（虛擬）方式，24個(gè)地址線、存儲(chǔ)器尋址

16MB、產(chǎn)生1GB（1024MB）的虛擬內(nèi)存。3.高速緩沖存儲(chǔ)器：高速CPU與慢速主存儲(chǔ)器之間的緩沖器80486之后采用。1.3.5軟件系統(tǒng)

1.系統(tǒng)軟件●系統(tǒng)軟件（系統(tǒng)程序）：管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，監(jiān)視服務(wù)，使系統(tǒng)資源得到合理調(diào)度，確保整個(gè)系統(tǒng)高效運(yùn)行。包括：

●

編譯系統(tǒng)

●

操作系統(tǒng)●設(shè)備驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)●程序開(kāi)發(fā)系統(tǒng)

●應(yīng)用軟件——又稱應(yīng)用程序，是由用戶或第三方軟件公司專門為解決某個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中的具體任務(wù)而編寫的程序。2應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)主要有：DOS、Windows、UNIX。PC機(jī)多數(shù)是微軟的Windows操作系統(tǒng)。按發(fā)展歷程，其版本為Win3.1、Win95、Windows98、WinNT、Win2000、WindowsXP等，從單機(jī)版到服務(wù)器版。

教學(xué)進(jìn)程

（二—十、BCD）組合

非組合

按權(quán)展開(kāi)值相加

0—9

ASCII二

十

30H—39H

整數(shù)：除2取余商至0

A—F

41H—46H

小數(shù)：乘2

取整積為0

（看精度）

漢字(GB2312-80)十六

例：十進(jìn)制數(shù)107.5轉(zhuǎn)換為BCD碼、十六進(jìn)制數(shù)、

ASCII碼:

第2章計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示--數(shù)制、碼制表示轉(zhuǎn)換與運(yùn)算

第2章計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示

2.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)制二(B)、八(Q)、十六(H)、十(D)（二—十、BCD）。1.十進(jìn)制數(shù)2.二進(jìn)制數(shù)：一個(gè)二進(jìn)制數(shù)具有兩個(gè)基本特征：(1)具有兩個(gè)不同的數(shù)字符號(hào)，即O和1；

(2)逢二進(jìn)位。

如：計(jì)算1101.1101的實(shí)際值

（1101.1101）2=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-1+1×2-2+0×2-3+1×2-4=(13.8125)101.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示

3．十六進(jìn)制數(shù)：

一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)的基本特點(diǎn)是：(1)具有16個(gè)數(shù)字符號(hào)：0-9,A、B、C、D、E、F；(2)逢16進(jìn)位。（FF0E）16=15×163＋15×162十O×161十14×160=（65294）10（A8.6C）16=10×161＋8×160十6×16-1十12×16-24.數(shù)制的轉(zhuǎn)換

二進(jìn)制與十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換

方法：4位二進(jìn)制數(shù)表示一位十六進(jìn)制數(shù)，不足補(bǔ)零（1101011110.1101010111）2

00110l0l1110．11010101110035E.D5C轉(zhuǎn)換結(jié)果為：（35E．D5C）16例如：

（8BC.7E）16轉(zhuǎn)換為（100010111100．01111110）2

4.數(shù)制的轉(zhuǎn)換(續(xù))

（2）二進(jìn)制與十進(jìn)制轉(zhuǎn)換

按權(quán)展開(kāi)求和（值相加）二十（見(jiàn)23頁(yè)）

整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換方法是除2取余法，二十

小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換方法是乘2取整法，二十例如(206.385)10=()2

（206）10＝（11001110）2（除2取余）

(0.385)10＝（0.0110001）2（乘2取整）（206.385）10=（11001110．0110001）2

二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算

加、減、乘、除6.二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算

與、或、非、異或

2.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法

整/小數(shù)：

定點(diǎn)/浮點(diǎn)數(shù)：

有符號(hào)/無(wú)符號(hào)數(shù)：

單精度/多精度數(shù)：

機(jī)器數(shù)：計(jì)算機(jī)中用0/1表示的數(shù)，數(shù)碼化的帶符號(hào)數(shù)

符號(hào)位+數(shù)值位。真值：機(jī)器數(shù)所代表的實(shí)際數(shù)例：機(jī)器數(shù)

有符號(hào)數(shù)

無(wú)符號(hào)數(shù)

01111111

+127+127+127

127

11111111

-127-0-1

255符號(hào)位

數(shù)值位計(jì)算機(jī)中帶符號(hào)數(shù)的表示*帶符號(hào)數(shù)的表示法：原碼、反碼、補(bǔ)碼求法：以8位二進(jìn)制數(shù)x為例：X=+127X=-127X=+99X=-1求法（負(fù)數(shù)）數(shù)）原碼0111111111111111符號(hào)位+絕對(duì)值（數(shù)值位）反碼0111111110000000正數(shù)原碼取反FFH-∣X∣補(bǔ)碼0111111110000001正數(shù)原碼取反+10-∣X∣真值+1111111-1111111說(shuō)明

（1）帶符號(hào)數(shù)設(shè)符號(hào)位：正數(shù)D7=0，負(fù)數(shù)D7=1。（2）正數(shù)原碼=反碼=補(bǔ)碼。負(fù)數(shù)原碼≠反碼≠補(bǔ)碼。（3）“0”的表示法：原碼、反碼有±0之分，補(bǔ)碼只有+0。（4）帶符號(hào)數(shù)的范圍：8位16位原碼、反碼：-127--+127±0-32767--+32767補(bǔ)碼：-128--+127+0-32768--+32767無(wú)符號(hào)數(shù)范圍：0—2550—65535（5）計(jì)算機(jī)中帶符號(hào)數(shù)一般用補(bǔ)碼表示：

X0≤X＜2n-1X補(bǔ)=2n+X2n-1≤X＜0

特點(diǎn)：化減為加（6）補(bǔ)碼運(yùn)算：[A+B]補(bǔ)=[A]補(bǔ)+[B]補(bǔ) 即兩數(shù)和的補(bǔ)碼等于兩數(shù)補(bǔ)碼的和。

（7）加/減法的溢出：結(jié)果超出數(shù)的范圍。2.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法

1．帶符號(hào)數(shù)的表示方法

一個(gè)數(shù)的最高位定為符號(hào)位

。

0表示正，用1表示負(fù)。

X＝（01011011）2＝＋91X＝（11011011）2＝－91

機(jī)器數(shù)：連同一個(gè)符號(hào)位在一起作為一個(gè)數(shù)稱為機(jī)器數(shù)，而它的數(shù)值稱為機(jī)器數(shù)的真值。

2.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法(續(xù))

（1）原碼

正數(shù)的符號(hào)位用0表示，負(fù)數(shù)的符號(hào)位用l表示

X=＋100「x」原=01100100Y=－100[Y]原=11100100（2）反碼正數(shù)的反碼表示與原碼相同，

負(fù)數(shù)的反碼表示，為它的正數(shù)“按位取反”（連同符號(hào)位）。

［＋0］反=00000000［－0］反=11111111［－127］反=10000000

［＋6］反=00000110

［＋127］反=01111111●以8位二進(jìn)制反碼表示的數(shù)有以下特點(diǎn)：

［一6］反=11111001

●0有兩種表示方法；●能表示的數(shù)值范圍為＋127～－127；●一個(gè)帶符號(hào)數(shù)由反碼表示時(shí)，其最高位D7為符號(hào)位，0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)，后7位數(shù)為數(shù)值；對(duì)于負(fù)數(shù)，一定把它“按位取反”才得到它的二進(jìn)制值。

教學(xué)進(jìn)程

正數(shù)的補(bǔ)碼表示與原碼相同，而負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼表示為它的正數(shù)“按位取反”（包括符號(hào)位），并且在最低位加1而形成。

[＋6]補(bǔ)=00000110［一6］補(bǔ)=11111001＋1=11111010［＋127］補(bǔ)=01111111［－127］補(bǔ)=10000001［＋0］補(bǔ)=00000000「一0」補(bǔ)=00000000當(dāng)負(fù)數(shù)采用補(bǔ)碼表示時(shí)，可以把減法轉(zhuǎn)換成加法。8位帶符號(hào)數(shù)的補(bǔ)碼表示，有如下特點(diǎn)：●①［＋0］補(bǔ)=［－0］補(bǔ)=00000000；●②8位二進(jìn)制補(bǔ)碼所能表示的數(shù)值范圍為＋127～－128；●③一個(gè)用補(bǔ)碼表示的二進(jìn)制數(shù)，其最高位為符號(hào)位；當(dāng)符號(hào)位為0時(shí)，表示為正數(shù)，其余7位為此數(shù)的二進(jìn)制值；但當(dāng)符號(hào)位為1時(shí)表示為負(fù)數(shù)，其余幾位不是此數(shù)的二進(jìn)制值，應(yīng)把它“按位取反”，且在最低位加1，才是它的二進(jìn)制值。（3）補(bǔ)碼[x+y]補(bǔ)=[x]補(bǔ)+[y]補(bǔ)[x-y]補(bǔ)=[x]補(bǔ)+[-y]補(bǔ)已知[y]補(bǔ)求[-y]補(bǔ)的方法是對(duì)[y]補(bǔ)連同符號(hào)位在內(nèi)一起變反加1得到

小結(jié)●(1)補(bǔ)碼運(yùn)算時(shí)，參加運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)均為補(bǔ)碼，結(jié)果也是補(bǔ)碼，欲得真值，還需轉(zhuǎn)換。●(2)運(yùn)算時(shí)，第一，符號(hào)位與數(shù)值位一起參加運(yùn)算；第二，符號(hào)位產(chǎn)生的進(jìn)位舍掉不管；第三，要保證運(yùn)算結(jié)果不超過(guò)補(bǔ)碼所能表示的最大范圍，否則將產(chǎn)生“溢出”錯(cuò)誤。(4)補(bǔ)碼的運(yùn)算(5)帶符號(hào)的溢出

超出數(shù)x的范圍：-2n-1≦x≦2n-1-1(補(bǔ)碼)

2.十進(jìn)制數(shù)的表示方法

BCD碼：二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)（二－十進(jìn)制碼）●BCD（Binarycodeddecimal）碼：二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)（二－十進(jìn)制碼）●最常用的BCD碼是8421碼，用四位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)，

教學(xué)進(jìn)程兩類BCD碼