《IBMPC汇编语言程序设计》PPT模板课件

（Suitableforteachingcoursewareandreports）IBMPC汇编语言程序 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 2.180x86微处理器计算机的五个组成部分：微处理器、存储器、输入/输出设备、系统总线80x86微处理器是美国Intel公司生产的微处理器系列。微处理器即中央处理机（centralprocessingunitCPU)，包括运算器和控制器。80x86微处理器概况型号发布年份字长(bit)晶体管数(万个)主频(MHZ)数据总线宽度外部总线宽度地址总线宽度寻址空间(B)高速缓存80861978162.94.771616201MN80881979162.94.77168201MN8028619821613.46~2016162416MN8038619863227.512.5~333232324GY80486198932120~16025~1003232324G8KBPentium(586)199332310~33060~1666464324G8KB8KBPentiumPro(P6)199532550~1550150~20064643664G8KB8KB256KBPentiumⅡ199732750233~33364643664G32KB512KB基本概念11晶体管数芯片中所包含的晶体管数2主频芯片所用的主时钟频率3运算速度：MIPS（MillionsofInstructionsPerSecond)；以执行时间最短的指令来估算速度；取决于主频、体系结构4字长： 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示机器数所用的位数5总线计算机中的一组公共信号线6数据总线负责计算机中数据在各组成部分之间的传送数据总线宽度：芯片内部数据传送的宽度外部数据总线宽度：芯片内和芯片外交换数据的宽度7地址总线负责指出信息的来源和目的地址总线宽度：专用于传送地址的总线宽度寻址空间：处理器可以访问的存储器的最大范围存储器容量的单位：基本单位210=1024,1024K=1M,1024M=1G8控制总线负责控制总线的动作基本概念29存储器组织的层次结构为了在速度、容量、成本三者之间达到最佳平衡状态，采用了层次结构的存储器组织，具体：1、高速缓冲存储器速度快、容量小、成本高2、主存储器速度、容量、成本居中3、外存储器速度慢、容量大、成本低CPUCache主存储器外存储器基本概念310工作方式实模式8086的工作方式保护模式80286+，可提供虚拟存储的管理和多任务的管理机制虚86模式80386+一台机器可同时模拟多个8086处理器的工作基本概念42.2基于微处理器的计算机系统构成硬件包括电路、插件板、机柜的物理设备；软件指为了运行、管理和维护计算机而编制的各种程序的总和。计算机系统包括硬件和软件两大部分。2.2.1硬件硬件：三个主要组成部分，用系统总线连接。中央处理机CPU总线控制逻辑接口接口存储器大容量存储器I/O设备I/O子系统系统总线......2.2.2软件系统软件：计算机厂家提供给用户的一组程序用户软件：用户为了某种需要自行编制的各种程序翻译程序：汇编程序：把汇编语言源程序翻译成机器语言程序，如：MASM、TASM编译程序：先把高级语言翻译成机器语言，然后执行如：PASCAL、FORTRAN解释程序：直接把高级语言在机器上执行，一边解释一边执行如：BASIC调试程序：是系统提供给用户的能监督和控制用户程序的一种工具，可以装入、修改、显示或逐条执行一个程序。如DEBUG2.3中央处理机2.3.1中央处理机cpu的组成1、中央处理机一般功能l进行算术逻辑运算l可接收和发送数据l可暂存少量数据l提供控制信号l对指令解码l算术逻辑部件ALUl控制逻辑l寄存器组2、CPU一般组成2.3.280x86的寄存器组1、程序可见的寄存器汇编语言程序中用到2、程序不可见的寄存器系统所用通用寄存器专用寄存器段寄存器80x86程序可见的寄存器1、通用寄存器数据寄存器AX(accumulator)BX(base)CX(count)DX(data)指针或变址寄存器SP(stackpointer)BP(basepointer)SI(sourceindex)DI(destinationindex)80x86通用寄存器寄存器的主要用途通用寄存器的特殊用途和隐含性质16位与32位通用寄存器的异同点：相同点：每个寄存器的专用特征相同不同点：1、16位可以保存的数据宽度可以是8位、16位，而32位可以保存的数据宽度可以是8位、16位、32位2、16位只有SP、BP、SI、DI、BX五个寄存器可用于存放地址，而32位则8个都可以用于存放地址2、专用寄存器IP(instructionpointer)指令指针寄存器（存放代码段中的偏移地址,始终指向下一条指令的首地址）FLAGS(PSWprogramstatusword)程序状态字寄存器条件码标志控制标志系统标志位OF溢出标志SF符号标志ZF零标志CF进位标志AF辅助进位标志PF奇偶标志TF陷阱标志IF中断标志IOPLI/O特权级DF方向标志8086/8088标志寄存器（程序状态字寄存器PSW）1514131211109876543210条件码标志：控制标志：系统标志位:OF溢出标志DF方向标志IF中断标志SF符号标志TF陷阱标志ZF零标志CF进位标志AF辅助进位标志PF奇偶标志OFDFIFTFSFZFAFPFCF程序状态字（PSW）例：MOVAX,1MOVBX,2ADDAX,BX指令执行后，(AX)=3,OF=0,CF=0,ZF=0,SF=0例：MOVAX,FFFFHMOVBX,1ADDAX,BX指令执行后，(AX)=0,OF=0,CF=1,ZF=1,SF=0标志为1标志为03、段寄存器CS（codesegment）代码段DS（datasegment）数据段SS（stacksegment）堆栈段ES（extrasegment）附加段FS附加的数据段GS附加的数据段段寄存器是根据内存分段的管理模式而设置的。内存单元的物理地址由段寄存器的值和一个偏移量组合而成的，这样可用两个较少位数的值组合成一个可访问较大物理空间的内存地址。寄存器与存储器的比较：寄存器存储器在CPU内部在CPU外部访问速度快访问速度慢容量小，成本高容量大，成本低用名字表示用地址表示没有地址地址可用各种方式形成使用debug观察寄存器2.4存储器存储器是用来存放程序、数据、中间结果和最终结果的记忆装置。计算机存储信息的基本单位是一个二进制位（bit），1或0存储器以字节（8bit）为单位存储信息汇编语言的数据类型：字节、字、双字、四字每个字节单元有一个唯一的物理地址，从0编号，顺序加1地址也用二进制数表示（无符号整数，写成十六进制）16位二进制数可表示216=65536=64K个地址0000H~FFFFH字长16位，一个字要占用相继的两个字节低位字节存入低地址，高位字节存入高地址机器以偶地址访问（读/写）存储器字、4字单元地址用它的最低字节地址来表示2.4.1存储单元的地址和 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 76543210100111110000H(0000H)=9FH001001100001H(0001H)=26H000111100002H110101110003H存储器1514131211109876543210字高位字节低位字节1001111100100110(0000H)=269FH100111111000H(1000H)=9FH001001101001H000111101002H(1002H)=1EH110101111003H(1000H)=269FH(1002H)=D71EH(1001H)=1E26H访问两次存储器(1001H)=26H(1003H)=D7H存储器奇数地址存储单元的地址和内容的关系（地址）=内容（（地址））=内容字节12340H的内容为：12H表示为(12340H)＝12H字节12341H的内容为：34H表示为(12341H)＝34H字内容(12340H)＝？字内容(12341H)＝？双字内容(12340H)＝？双字内容(12341H)＝？3412H5634H78563412H90785634H2.4.2实模式存储器寻址实模式即8086/8088的工作方式，工作在20位地址，单任务工作方式下，独占系统所有资源。8086/8088的数据总线宽度是16位，地址总线宽度是20位，因220=210*210=1024K=1M(地址范围00000H~FFFFFH)机器字长16位：表示范围0000H~FFFFH(64KB)所以实模式下允许的最大寻址空间为1MB，但由于其数据总线宽度是16位，所以实模式要解决在16位字长的情况下实现20位的寻址。如何解决？1、存储器地址的分段每个段的最大长度可达64KB（216KB），段内地址是连续的、线性增长的，允许单个逻辑段在整个1MB存储空间内浮动。可以有相连的段(如：C和D段)、不相连的段(如：A和B段)以及相互重叠的段(如：B和C段)小段(Paragraph)：从0地址开始，每16个字节为一小段，共有64K个小段00000H,00001H,~,0000EH,0000FH00010H,00011H,~,0001EH,0001FH00020H,00021H,~,0002EH,0002FH…FFFF0H,FFFF1H,~,FFFFEH,FFFFFH小段首地址的特征：在十六进制表示的地址中，最低位为0（即20位地址的低四位为0）逻辑地址是程序中使用的地址，它由段基址和段内偏移值所组成，段基址与段内偏移值都为16位的二进制数。物理地址也叫实际地址或绝对地址，是CPU访问存储器时实际使用的地址，为20位地址。段地址：段起始地址的高16位偏移地址：段内相对于段起始地址的偏移值（16位）(有效地址EA)物理地址＝段基址×16＋段内偏移地址。16位段地址16位偏移地址0000+20位物理地址存储器的逻辑地址与物理地址100111110010011001001000逻辑地址段地址:偏移地址1000:0000H1000:0001H1000:0002H1000:0003H1000:0004H1000:0005H物理地址10000H10001H10002H10003H10004H10005H100000110101110010100010字节内容（10000H）＝9FH；（10001H）＝26H字内容（10000H）＝269FH；（10001H）＝4826H访问两次内存例：(DS)=3000H,EA=1234H,物理地址=16d(DS)+EA=31234H???物理地址相同，其端地址和偏移地址是否唯一？2、段寄存器(CS、DS、SS、ES、FS、GS)存放段地址,确定一个段的的起始地址.用途各不相同：代码段(CS)：存放当前正在运行的程序数据段(DS)：存放当前运行程序所用的数据，或串处理指令中的源操作数堆栈段(SS)：定义堆栈（后进先出）的所在区域附加段(ES)：附加的数据区，或串处理指令中的目的操作数各段在存储器中的分配：由操作系统负责，但需要时也可指定存储器64KB代码01500H42000H1CD00H0150H4200H1CD0H段寄存器CSDSSSES64KB堆栈64KB数据64KB附加数据B0000HB000H段的重叠指每个段区的大小允许根据实际需要来分配，而不一定要占有64KB的最大段空间8KB代码2KB数据256B堆栈0200H0400H0480HCSDSSSES存储器0200H0400H0480H例:02000H的段地址为200HDS-CS=200H扩充为物理地址，其大小为2000H，即213＝8KSS-DS类似段寄存器及其指针寄存器的引用关系取指令所用的段寄存器和偏移量一定是用CS和IP；堆栈操作所用的段寄存器和偏移量一定是SS和SP；串操作的目标操作数所用的段寄存器和偏移量一定是ES和DI；其它情况，段寄存器除了其默认引用的寄存器外，还可以强行改变为其它段寄存器。2.4.3保护模式存储器寻址保护模式：工作在80286+，工作在系统所提供地址，多任务方式下，根据任务的特权级请求使用系统资源多任务处理功能：多个应用程序能同时在一台计算机上运行，而且彼此必须相互隔离，使一个应用程序的故障或缺陷不会破坏系统，也不会影响其它应用程序的运行。虚拟存储器：支持程序员编写的程序具有比主存储器大得多的空间。引出保护模式的原因：直接原因：寻址（1MB以上的地址如何访问?）重要原因：功能（支持多任务处理）1、逻辑地址实模式逻辑地址=段地址：偏移地址保护模式逻辑地址=选择器：偏移地址二者区别：1.选择器（存放在段寄存器中，但不能直接表示成段基地址）2.偏移地址为32位，最大段长可达4GB用来描述段的大小、段在存储器中的位置及其控制和状态信息基地址（base）：指定段的起始地址界限（limit）：存放着该段的长度访问权（access）：说明该段在系统中的功能，并给出一些控制信息附加字段：386+，表示该段的一些属性2.描述符保护模式下存储器寻址过程选择器指定的途径描述符基地址和界限值段基地址偏移地址物理地址逻辑地址所选存储单元描述符64描述符表所选段存储器段基地址32选择器16偏移地址32逻辑地址保护模式下的存储器寻址2.5外部设备外部设备：实现人机交互和机间通讯为目的的一些机电设备，如键盘、鼠标、显示器、硬盘等等外部设备与主机（CPU和存储器）的通信是通过外设接口（Interface）进行的，每个接口包括一组寄存器。数据寄存器：存放外设和主机间传送的数据状态寄存器：保存外设或接口的状态信息命令寄存器：保存CPU发给外设或接口的控制命令演讲结速，谢谢观赏！Thankyou. 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