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1、2. 助記符項(xiàng)助記符項(xiàng) 助記符可以是指令、偽操作中的助記符。助記符可以是指令、偽操作中的助記符。對(duì)于指令對(duì)于指令,匯編程序?qū)⑵浞g成機(jī)器語言指令。,匯編程序?qū)⑵浞g成機(jī)器語言指令。 MOV AX, 100 B8 00 01 對(duì)于偽操作對(duì)于偽操作,匯編程序據(jù)其要求的功能進(jìn)行處理。,匯編程序據(jù)其要求的功能進(jìn)行處理。 data SEGMENT data與一段值對(duì)應(yīng)與一段值對(duì)應(yīng) string DB Tsinghua string與一內(nèi)存地址對(duì)應(yīng)與一內(nèi)存地址對(duì)應(yīng)操作數(shù)項(xiàng)操作數(shù)項(xiàng)l 操作數(shù)給出參與操作的數(shù)或數(shù)所在的地方。操作數(shù)給出參與操作的數(shù)或數(shù)所在的地方。l 操作數(shù)多于一個(gè)時(shí),用逗號(hào)分開。操作數(shù)多于一個(gè)

2、時(shí),用逗號(hào)分開。l 操作數(shù)可以是操作數(shù)可以是常數(shù)常數(shù)、寄存器、存儲(chǔ)器操作數(shù)、寄存器、存儲(chǔ)器操作數(shù)、 標(biāo)號(hào)名、過程名或標(biāo)號(hào)名、過程名或表達(dá)式表達(dá)式等。等。lA、B、C、D、E、F開頭的十六進(jìn)制數(shù)前面加開頭的十六進(jìn)制數(shù)前面加0, 與與H結(jié)尾的標(biāo)識(shí)符區(qū)別。結(jié)尾的標(biāo)識(shí)符區(qū)別。名名字字 : 助助記記符符 操操作作數(shù)數(shù), ;注注釋釋名名字字項(xiàng)項(xiàng) 助助記記符符項(xiàng)項(xiàng) 操操作作數(shù)數(shù)項(xiàng)項(xiàng) 注注釋釋項(xiàng)項(xiàng)指示性語句與指令性語句:指示性語句與指令性語句:指令性語句指令性語句是用指令系統(tǒng)中的指令構(gòu)成的語句。是用指令系統(tǒng)中的指令構(gòu)成的語句。 例例 MOV AX, BX指示性語句指示性語句是指示匯編程序進(jìn)行匯編的操作。是指示

3、匯編程序進(jìn)行匯編的操作。 例例 MOV AX, 4 + 8 中的中的+ code SEGMENT 中的中的SEGMENT MOV BX, OFFSET string 中的中的OFFSET 指示性語句與指令性語句區(qū)別指示性語句與指令性語句區(qū)別 一個(gè)程序經(jīng)匯編,連接和裝入內(nèi)存后,在執(zhí)行程序之前:一個(gè)程序經(jīng)匯編,連接和裝入內(nèi)存后,在執(zhí)行程序之前: 指示性語句的功能已經(jīng)完成,故又稱偽操作。指示性語句的功能已經(jīng)完成,故又稱偽操作。 而指令性語句的功能尚未完成,需控制而指令性語句的功能尚未完成,需控制CPU去執(zhí)行,去執(zhí)行, 才能完成。才能完成。常用偽操作介紹常用偽操作介紹一、一、程序開始和結(jié)束程序開始和結(jié)

4、束 NAME 和和 TITLE 偽操作偽操作 格式格式 NAME 模塊名模塊名 格式格式 TITLE 模塊名模塊名 在源程序開始可用在源程序開始可用 NAME 或或 TITLE 為模塊命名為模塊命名,模塊名的作用是指示給連接程序進(jìn)行連接用。模塊名的作用是指示給連接程序進(jìn)行連接用。. END偽操作偽操作 格式格式 END 啟動(dòng)地址啟動(dòng)地址 作用是指示源程序到此結(jié)束。匯編程序?qū)ψ饔檬侵甘驹闯绦虻酱私Y(jié)束。匯編程序?qū)?END 之后的語句不進(jìn)行處理。程序中所有有效語句應(yīng)放之后的語句不進(jìn)行處理。程序中所有有效語句應(yīng)放在在 END 語句之前。語句之前。 源程序中必須有源程序中必須有 END 結(jié)束語句。匯編程

5、序?qū)o結(jié)束語句。匯編程序?qū)o END 語句的源程序不進(jìn)行處理語句的源程序不進(jìn)行處理, 只給出無只給出無 END 語語句錯(cuò)誤信息。句錯(cuò)誤信息。二、二、段定義段定義段名段名 SEGMENT 、 段名段名 ENDS 段定義由偽操作段定義由偽操作SEGMENT開始開始、ENDS結(jié)束結(jié)束。其中:其中: SEGMENT 和和ENDS 必須成對(duì)出現(xiàn),必須成對(duì)出現(xiàn), 且語句前必須有段名,且語句前必須有段名,段名必須相同段名必須相同。程序經(jīng)匯編、連接及裝入內(nèi)存后,段名為一具體的段值。程序經(jīng)匯編、連接及裝入內(nèi)存后,段名為一具體的段值。三、三、變量定義變量定義格式格式 變量名變量名 類型助記符類型助記符 操作數(shù)操作

6、數(shù) ,操操作數(shù)作數(shù) , . 用來定義程序中所用的內(nèi)存操作數(shù)。用來定義程序中所用的內(nèi)存操作數(shù)。 其中其中 變量名變量名 指示內(nèi)存操作數(shù)的地址指示內(nèi)存操作數(shù)的地址(符號(hào)地址)(符號(hào)地址) 類型助記符類型助記符 指示內(nèi)存操作數(shù)的類型指示內(nèi)存操作數(shù)的類型(字節(jié)、字、雙字等字節(jié)、字、雙字等)操作數(shù)操作數(shù) 指示內(nèi)存操作數(shù)的內(nèi)容指示內(nèi)存操作數(shù)的內(nèi)容 匯編程序?qū)⒍x的操作數(shù),按其類型分匯編程序?qū)⒍x的操作數(shù),按其類型分配內(nèi)存單元數(shù)配內(nèi)存單元數(shù), 順序存入順序存入 變量名指向的內(nèi)存單元中。變量名指向的內(nèi)存單元中。 常用的類型助記符有:常用的類型助記符有: DB 指示其后的操作數(shù)為指示其后的操作數(shù)為字節(jié)類型字節(jié)類

7、型 DW 指示其后的操作數(shù)為指示其后的操作數(shù)為字類型字類型 DD 指示其后的操作數(shù)為指示其后的操作數(shù)為雙字類型雙字類型四、四、ASSUME語句語句ASSUME 段寄存器:段名段寄存器:段名 , 段寄存器段寄存器:段段名名, 其中其中 段寄存器段寄存器為為CS、DS、ES、SS中的一個(gè)中的一個(gè) 段名段名為用偽操作為用偽操作SEGMENT定義過的段名定義過的段名 例例 ASSUME CS: cc , DS:aa對(duì)標(biāo)號(hào)、過程必須用對(duì)標(biāo)號(hào)、過程必須用 CS 段寄存器指示段寄存器指示對(duì)變量可用對(duì)變量可用 CS、DS、ES、SS 段寄存器指示對(duì)段寄存器指示對(duì)標(biāo)號(hào)、過程必須用標(biāo)號(hào)、過程必須用 CS 段寄存器

8、指示段寄存器指示對(duì)變量可用對(duì)變量可用 CS、DS、ES、SS 寄存器指示寄存器指示1. ASSUME語句只起指示作用語句只起指示作用, 沒有賦值作用沒有賦值作用2. 程序中用到內(nèi)存操作數(shù)時(shí),應(yīng)按操作數(shù)的尋址程序中用到內(nèi)存操作數(shù)時(shí),應(yīng)按操作數(shù)的尋址方式方式, 給相應(yīng)的段寄存器賦值。給相應(yīng)的段寄存器賦值。調(diào)用調(diào)用DOS系統(tǒng)的系統(tǒng)的4CH 功能功能, 返回返回DOS方法:方法: 在要返回在要返回DOS 處,安排指令:處,安排指令: MOV AH, 4CH INT 21H 執(zhí)行完執(zhí)行完4CH的功能調(diào)用,即返回的功能調(diào)用,即返回DOS 。注意:注意:1. 不可在匯編語言程序的最后用不可在匯編語言程序的最

9、后用 INT 20H返回返回DOS。 原因是原因是20h中斷子程的執(zhí)行是有條件中斷子程的執(zhí)行是有條件的的。 采用第二種返回采用第二種返回DOS的程序結(jié)構(gòu),的程序結(jié)構(gòu),才能滿足該條件,才能滿足該條件, 否則無法返回。否則無法返回。2. 不可在程序的最后用不可在程序的最后用INT 3返回返回DOS。 原因是原因是3類型的中斷子程實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)設(shè)類型的中斷子程實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)設(shè)置,置, 只在只在DEBUG下起作用下起作用。DOS 的裝入功能(又稱的裝入功能(又稱EXEC系統(tǒng)功能)系統(tǒng)功能) 可執(zhí)行文件可執(zhí)行文件.exe,應(yīng)裝入內(nèi)存方能執(zhí)行。,應(yīng)裝入內(nèi)存方能執(zhí)行。 由由DOS的裝入功能完成。的裝入功能完成。在在DO

10、S的提示符后輸入可執(zhí)行文件的文件名,的提示符后輸入可執(zhí)行文件的文件名,按回車鍵,按回車鍵,DOS系統(tǒng)即調(diào)用裝入功能將可執(zhí)行系統(tǒng)即調(diào)用裝入功能將可執(zhí)行程序裝入內(nèi)存。程序裝入內(nèi)存。第二種第二種DOS返回方法,返回方法,調(diào)用調(diào)用20H類型的中斷程類型的中斷程序序20H 中斷程序的功能:中斷程序的功能:處理程序結(jié)束,返回系統(tǒng)。處理程序結(jié)束,返回系統(tǒng)。調(diào)用調(diào)用20H中斷程序是有條件的:中斷程序是有條件的:要求當(dāng)前的要求當(dāng)前的CS應(yīng)為程序段前綴在內(nèi)存的段值應(yīng)為程序段前綴在內(nèi)存的段值SEG、OFFSET只能對(duì)符號(hào)地址操作只能對(duì)符號(hào)地址操作六、過程定義偽操作六、過程定義偽操作 格式格式 過程名過程名 PROC

11、 類型類型 、 過程名過程名 ENDP 過程過程定義由偽操作定義由偽操作PROC開始、開始、ENDP結(jié)束結(jié)束。 其 中 :其 中 : P R O C 和和 E N D P 必 須 成 對(duì) 出 現(xiàn)必 須 成 對(duì) 出 現(xiàn) , 且語句前必須有過程名,且語句前必須有過程名,過程名必須相同過程名必須相同。 PROC和和ENDP語句之間為子程的指令序列。語句之間為子程的指令序列。 程序中可以定義多個(gè)過程。程序中可以定義多個(gè)過程。 程序經(jīng)匯編、連接及裝入內(nèi)存后程序經(jīng)匯編、連接及裝入內(nèi)存后,過程名為一具過程名為一具體的內(nèi)存地址,指示子程入口。體的內(nèi)存地址,指示子程入口。 過程有兩種類型:過程有兩種類型:NEA

12、R 和和FAR ,無類型項(xiàng)時(shí),無類型項(xiàng)時(shí),默認(rèn)為默認(rèn)為NEAR類型類型。 當(dāng)過程與調(diào)用指令不在同一當(dāng)過程與調(diào)用指令不在同一段時(shí),應(yīng)將過程定義為段時(shí),應(yīng)將過程定義為 FAR 類型。類型。等值定義偽操作等值定義偽操作 格式格式 符號(hào)名符號(hào)名 EQU 需等值的表需等值的表達(dá)式達(dá)式 作用是用符號(hào)名等值指作用是用符號(hào)名等值指定的表達(dá)式定的表達(dá)式其中其中 表達(dá)式可以是任何有效的操作數(shù)表達(dá)式可以是任何有效的操作數(shù)匯編時(shí)用語句中的表達(dá)式代替程序中符匯編時(shí)用語句中的表達(dá)式代替程序中符號(hào)所在的地方。號(hào)所在的地方。 應(yīng)用:應(yīng)用:1. 定義符號(hào)常量,方便修改程序。定義符號(hào)常量,方便修改程序。2. 某表達(dá)式多次出現(xiàn)時(shí),

13、用等值偽操作某表達(dá)式多次出現(xiàn)時(shí),用等值偽操作可以方便編程可以方便編程l用戶編程原則用戶編程原則 盡可能使用盡可能使用DOS的系統(tǒng)功能調(diào)用,的系統(tǒng)功能調(diào)用, 提高程序可移植性。提高程序可移植性。 在在DOS功能不能實(shí)現(xiàn)情況下,功能不能實(shí)現(xiàn)情況下, 考慮用考慮用BIOS功能調(diào)用。功能調(diào)用。 在在DOS和和BIOS的中斷子程的中斷子程 不能解決問題時(shí)不能解決問題時(shí), 使用使用IN/OUT指令直接控制硬件。指令直接控制硬件。l 量表中的中斷類型分為七類:量表中的中斷類型分為七類: 處理處理CPU特殊操作特殊操作( 除除0、溢、溢出出 )的的00H、04H類型。類型。 為為DEBUG調(diào)試程序設(shè)置調(diào)試程序

14、設(shè)置的單的單步步( 01H )、斷點(diǎn)、斷點(diǎn)( 03H )類型。類型。 處理處理CPU的的NMI引腳信號(hào)引腳信號(hào)的的02H類型。類型。 非屏蔽硬中斷子程非屏蔽硬中斷子程 處理處理CPU的的INTR引腳信號(hào)引腳信號(hào)的的080FH類型。類型。 可屏蔽類型硬中斷子程可屏蔽類型硬中斷子程 用用INT指令調(diào)用的中斷子程指令調(diào)用的中斷子程 BIOS功能調(diào)用(如功能調(diào)用(如101AH) DOS功能調(diào)用功能調(diào)用 (如(如 21H) 保留類型保留類型為為DOS系統(tǒng)保留系統(tǒng)保留 1) 指現(xiàn)在未用到,以后系統(tǒng)可能會(huì)用到指現(xiàn)在未用到,以后系統(tǒng)可能會(huì)用到。 2) 已用到,但不向用戶公開。已用到,但不向用戶公開。為用戶保留

15、為用戶保留 1) 被系統(tǒng)子程嵌套調(diào)用了的類型被系統(tǒng)子程嵌套調(diào)用了的類型 ( 如如1BH、1CH )。 使用戶在系統(tǒng)功能基礎(chǔ)上擴(kuò)充功能。使用戶在系統(tǒng)功能基礎(chǔ)上擴(kuò)充功能。 2) 系統(tǒng)未占用類型系統(tǒng)未占用類型 ( 如如 60H67H )。 非中斷向量類型非中斷向量類型對(duì)應(yīng)向量表中的對(duì)應(yīng)向量表中的4個(gè)單元存放的不是中斷向量個(gè)單元存放的不是中斷向量。 (如(如1DH、1EH、1FH、41H、46H、22H) 通常是一些參數(shù)表的地址信息通常是一些參數(shù)表的地址信息.設(shè)置入口參數(shù)設(shè)置入口參數(shù)在在AH設(shè)置功能號(hào)設(shè)置功能號(hào)m執(zhí)行中斷指令執(zhí)行中斷指令I(lǐng)NT N分析、應(yīng)用出口參數(shù)分析、應(yīng)用出口參數(shù)掃描碼用一個(gè)字節(jié)表示

16、。掃描碼用一個(gè)字節(jié)表示。低低7位是掃描碼的數(shù)字編碼位是掃描碼的數(shù)字編碼, 與鍵盤上的鍵一一對(duì)應(yīng);與鍵盤上的鍵一一對(duì)應(yīng);最高位最高位D7位表示鍵的操作狀態(tài):位表示鍵的操作狀態(tài):當(dāng)當(dāng)按下鍵時(shí)按下鍵時(shí), D7=0 ; 當(dāng)當(dāng)釋放鍵時(shí)釋放鍵時(shí), D7=1 鍵盤接口對(duì)按下鍵和釋放鍵均向計(jì)算機(jī)發(fā)出中斷申請(qǐng)鍵盤接口對(duì)按下鍵和釋放鍵均向計(jì)算機(jī)發(fā)出中斷申請(qǐng), 如果中斷響應(yīng)條件滿足如果中斷響應(yīng)條件滿足, CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤中斷子程。轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤中斷子程。 鍵盤中斷子程類型號(hào)為鍵盤中斷子程類型號(hào)為09H。 顯示字符顯示字符A MOV DL, A MOV AH, 02H INT 21H顯示字符串顯示字符串 ( 09H功

17、能功能 )入口參數(shù)入口參數(shù) 定義要顯示的字符串,定義要顯示的字符串,字符串尾應(yīng)為字符串尾應(yīng)為$,作為結(jié)束顯示的標(biāo)志。,作為結(jié)束顯示的標(biāo)志。 DS : DX = 字符串的首地址字符串的首地址功能號(hào)功能號(hào) AH = 09 H類型號(hào)類型號(hào) 21H單字符輸入單字符輸入 ( 01H、07H、08H功能功能) 入口參數(shù)入口參數(shù) 無無 功能號(hào)功能號(hào) AH = 01H 類型號(hào)類型號(hào) 21H 出口參數(shù)出口參數(shù) AL = 鍵入字符的鍵入字符的ASCII碼碼 實(shí)現(xiàn)功能實(shí)現(xiàn)功能 等待從鍵盤輸入一個(gè)等待從鍵盤輸入一個(gè) 字符字符,并并在屏幕上回顯,光標(biāo)移動(dòng)在屏幕上回顯,光標(biāo)移動(dòng),檢測(cè)檢測(cè)Ctrl-Break鍵鍵字符串輸入

18、字符串輸入 ( 0AH 功能功能 )入口參數(shù)入口參數(shù) DS : DX = 緩沖區(qū)的首地址緩沖區(qū)的首地址( DS :DX ) = 限制最多輸入的字符數(shù)限制最多輸入的字符數(shù) 功能號(hào)功能號(hào) AH = 0AH類型號(hào)類型號(hào) 21H 出口參數(shù)出口參數(shù) ( DS : DX+1 ) = 實(shí)際鍵入的字符實(shí)際鍵入的字符(不含回車符不含回車符) 從從( DS : DX+2 )開始順序存放鍵入的字符串開始順序存放鍵入的字符串, 回車符回車符0DH為串尾最后一字符。為串尾最后一字符。實(shí)現(xiàn)功能實(shí)現(xiàn)功能 等待從鍵盤輸入字符串,并存入設(shè)等待從鍵盤輸入字符串,并存入設(shè)定的緩沖區(qū),同時(shí)回顯字符串,光標(biāo)隨著移動(dòng),定的緩沖區(qū),同時(shí)回

19、顯字符串,光標(biāo)隨著移動(dòng), 回車符使光標(biāo)回到行首?;剀嚪构鈽?biāo)回到行首。 三個(gè)分支三個(gè)分支 、 CMP AL, 0 JG great JL less JMP exitless: JMP exitgreat: exit: 、AL= =0處理處理AL0處理處理ALA總線B數(shù)據(jù)=A總線A數(shù)據(jù)=B總線A數(shù)據(jù)=B總線1 1X XA, B隔離A, B隔離DENDENADAD0 0ADAD1 1ADAD2 2ADAD3 3ADAD4 4ADAD5 5ADAD6 6ADAD7 78286A0A1A2A3A4A5A6A7OEOEB0B1B2B3B4B5B6B7T T數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線線DT/DT/R R8088828

20、2(8下降沿鎖存下降沿鎖存/三態(tài)器三態(tài)器 ) OE OE 輸出允許輸出允許: : OE=0 D7D0 OE=0 D7D0 輸出輸出 (1 1)ALE = STB ALE = STB 出現(xiàn)正脈沖出現(xiàn)正脈沖時(shí)時(shí), , AD7AD0AD7AD0 出現(xiàn)低出現(xiàn)低8 8 位地址信號(hào)位地址信號(hào), , 將鎖存將鎖存 8 8 位地址位地址. . (2 2)ALE = STB = 0 ALE = STB = 0 時(shí)時(shí) 出現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí), , 不會(huì)影響已鎖存地址信息不會(huì)影響已鎖存地址信息OEGND234567891019181716151413121STB1120VCCDI0DI5DI7DI6DI4DI3DI2

21、DI1DQ0DQ5DQ7DQ6DQ4DQ3DQ2DQ1三態(tài)控制三態(tài)控制OEOE鎖存控制鎖存控制STBSTB0 00 01 1非非輸入輸入DIDI1 10 0X X輸出輸出DQDQ1 10 0高阻高阻0 0非非X X不變不變8088CPU是雙列直插式芯 片,共有40條引腳; 引腳33決定工作模式: 接地,最大模式 接+5V, 最小模式 1. 電源、時(shí)鐘和工作模式選擇 Vcc 接+5V CLK接4.77MHz2個(gè)GND接地 MN/MX接 +5V 2. 訪問I/O端口、存儲(chǔ)器的控制信號(hào) IO/M 選擇I/O或存儲(chǔ)器操作 RD 讀操作控制 WR 寫操作控制3. 地址/數(shù)據(jù)、地址/狀態(tài)復(fù)用信號(hào)AD7 A

22、D0 地址/數(shù)據(jù)復(fù)用信號(hào)A15 A8地址線5. 數(shù)據(jù)允許數(shù)據(jù)允許DEN、數(shù)據(jù)傳送方向數(shù)據(jù)傳送方向DT/R 6. 可屏蔽中斷請(qǐng)求可屏蔽中斷請(qǐng)求INTR 中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)INTA7. 非屏蔽中斷請(qǐng)求非屏蔽中斷請(qǐng)求NMI8. 總線保持請(qǐng)求總線保持請(qǐng)求HOLD 總線保持響應(yīng)總線保持響應(yīng)HLDA9.準(zhǔn)備就緒信號(hào)準(zhǔn)備就緒信號(hào)READY10.被訪問的被訪問的M/IO設(shè)備設(shè)備準(zhǔn)準(zhǔn)備就緒備就緒10. 檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)信號(hào)TEST11. 系統(tǒng)狀態(tài)信號(hào)系統(tǒng)狀態(tài)信號(hào)SSO與與IO/M、DT/R 組合反映當(dāng)組合反映當(dāng)前總線執(zhí)行的是什么操作前總線執(zhí)行的是什么操作12. 復(fù)位信號(hào)復(fù)位信號(hào)RESET高電高電平平結(jié)束結(jié)束CPU當(dāng)前

23、操作,當(dāng)前操作, 內(nèi)內(nèi)部寄存器恢復(fù)初始狀態(tài)部寄存器恢復(fù)初始狀態(tài) CS=FFFFh, 其它為其它為0 指令隊(duì)列空指令隊(duì)列空VCCA15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6SSOMN/MXRDHOLDHLDAWRIO/MDT/RDENALEINTATESTREADYRESET8088GNDA14A13A12A11A10A9A8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGND最小組態(tài)最小組態(tài)內(nèi)內(nèi)存存I/O接口接口8088 在最小模式下的典型配置在最小模式下的典型配置 地址鎖存器地址鎖存器8282(兩片兩片)STB OE數(shù)據(jù)收發(fā)器數(shù)據(jù)收發(fā)器OE 8286 T A1

24、5A8S6S3/A19A16AD7AD0ALECLKRESETREADYMN/MXVCCGNDGNDDENDT/RIO/MWRRDHOLDHLDAINTRINTANMITESTSSO8088CPU地址總線地址總線數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線控制總線控制總線8284A CLKRESETREADY+5V17字位擴(kuò)展 設(shè)計(jì)過程:根據(jù)內(nèi)存容量及芯片容量確定所需存儲(chǔ)芯片數(shù);進(jìn)行位擴(kuò)展以滿足字長(zhǎng)要求;進(jìn)行字?jǐn)U展以滿足容量要求。 若已有存儲(chǔ)芯片的容量為L(zhǎng)K,要構(gòu)成容量為 M N的存儲(chǔ)器,需要的芯片數(shù)為: (M / L) (N / K)(重點(diǎn)重點(diǎn))1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112

25、121313141415151616A AB BC CE1E1E2E2E3E3Y7Y7GNDGNDY6Y6Y5Y5Y4Y4Y3Y3Y2Y2Y1Y1Y0Y0VccVcc74LS13874LS138引腳圖引腳圖Y0Y0Y1Y1Y2Y2Y3Y3Y4Y4Y5Y5Y6Y6Y7Y7E3E3E2E2E1E1C CB BA A74LS13874LS138原理圖原理圖外設(shè)是用來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的一些機(jī)電設(shè)備。外設(shè)處理信息的類型、速度、通信方式與CPU不匹配, 不能直接掛在總線上,必須通過接口和系統(tǒng)相連 Intel的的80X86系列、系列、Z80系列系列特點(diǎn):l端口與存儲(chǔ)器分別獨(dú)立編址 端口不占用內(nèi)存空間l設(shè)有專門的

26、 I/O指令對(duì)端口進(jìn)行讀寫, 對(duì)內(nèi)存操作的指令不能用于I/O端口MOV 10H , AL 對(duì)內(nèi)存操作對(duì)內(nèi)存操作 IN 10H, AL 對(duì)端口操作對(duì)端口操作 motorola的的M6800系列系列 日立日立H8S單片機(jī)系列單片機(jī)系列I/O端口相當(dāng)于內(nèi)存的一部分,使內(nèi)存容量減小對(duì)I/O端口的讀/寫與對(duì)存儲(chǔ)器的讀/寫相同,所有可對(duì)內(nèi)存操作的指令對(duì)I/O端口均可使用, 指令系統(tǒng)中不專設(shè)I/O指令。l8088CPU采用采用I/O端口與存儲(chǔ)器分別獨(dú)立編端口與存儲(chǔ)器分別獨(dú)立編址址l可尋址可尋址220= 1M個(gè)內(nèi)存單元個(gè)內(nèi)存單元內(nèi)存范圍內(nèi)存范圍00000 FFFFFh 內(nèi)存單元的地址有內(nèi)存單元的地址有5種尋址

27、種尋址 l可尋址可尋址216= 64 K個(gè)個(gè)I/O端口端口I/O端口范圍端口范圍0000 FFFFH I/O端口的地址由端口的地址由 一個(gè)一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)直接尋址位二進(jìn)制數(shù)直接尋址 或或DX寄存器間接尋址寄存器間接尋址(CPU與外設(shè)同步工作):與外設(shè)同步工作):外部控制過程各種動(dòng)作外部控制過程各種動(dòng)作時(shí)間是固定的時(shí)間是固定的,而且,而且是是已知的已知的。(CPU與外設(shè)不同步工作):與外設(shè)不同步工作): 傳傳送前,送前,先查詢外設(shè)狀態(tài)先查詢外設(shè)狀態(tài),準(zhǔn)備好才傳送,否則,準(zhǔn)備好才傳送,否則CPU處于等待狀態(tài)。處于等待狀態(tài)。外設(shè)與外設(shè)與CPU處于并行工作處于并行工作,一,一旦外設(shè)準(zhǔn)備好,外設(shè)向旦外設(shè)

28、準(zhǔn)備好,外設(shè)向CPU發(fā)中斷申請(qǐng),條件具發(fā)中斷申請(qǐng),條件具備,備,CPU暫停原程序執(zhí)行,響應(yīng)中斷,外設(shè)與暫停原程序執(zhí)行,響應(yīng)中斷,外設(shè)與CPU串行工作串行工作。(高速(高速I/O及成組交換數(shù)據(jù)):及成組交換數(shù)據(jù)):CPU不干予,不干予,由硬件實(shí)現(xiàn)由硬件實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器與外設(shè)之間存儲(chǔ)器與外設(shè)之間交換交換數(shù)據(jù),稱直接存取存儲(chǔ)器。數(shù)據(jù),稱直接存取存儲(chǔ)器。中斷傳送方式中斷傳送方式實(shí)現(xiàn)方法: 1. 當(dāng)外設(shè)準(zhǔn)備好,向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求 2. CPU在滿足響應(yīng)中斷的條件下,發(fā)出中斷響應(yīng)信號(hào); 3. CPU暫停當(dāng)前的程序,轉(zhuǎn) 去執(zhí)行中斷服務(wù)程序, 完成與外設(shè)的數(shù)據(jù)傳送; 4. CPU從中斷服務(wù)程序返回,繼續(xù)執(zhí)行被中斷

29、的程序 實(shí)現(xiàn)方法 CPU不查詢外設(shè)工作狀態(tài), 與外設(shè)速度的匹配通過在軟件上延時(shí)完成, 在程序中直接用I/O指令,完成與外設(shè)的數(shù)據(jù)傳送條件傳送方式條件傳送方式(查詢傳送方式查詢傳送方式)實(shí)現(xiàn)方法: 在與外設(shè)進(jìn)行傳送數(shù)據(jù)前,CPU先查詢外設(shè)狀態(tài), 當(dāng)外設(shè)準(zhǔn)備好后,才執(zhí)行I/O指令,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送 特點(diǎn):1. CPU通過不斷查詢外設(shè)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)與外設(shè)的速度匹配2. CPU的工作效率低四、四、DMA 傳送方式傳送方式(直接存儲(chǔ)器存取方式)實(shí)現(xiàn)方法: 1. 由專用接口芯片DMA控制器 (稱DMAC) 控制傳送過程,2. 當(dāng)外設(shè)需傳送數(shù)據(jù)時(shí),通過 DMAC向CPU發(fā)出總線請(qǐng)求;3. CPU發(fā)出總線響應(yīng)信號(hào),釋

30、放總線;4. DMAC接管總線,控制外設(shè)、內(nèi)存之間直接數(shù)據(jù)傳送DMA傳送方式的特點(diǎn) 1. 外設(shè)和內(nèi)存之間,直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送, 不通過CPU, 傳送效率高。 適用于在內(nèi)存與高速外設(shè)、 或兩個(gè)高速外設(shè)之間進(jìn)行大批量數(shù)據(jù)傳送。 2. 電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,硬件開銷較大。 當(dāng)外設(shè)輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好,外設(shè)向當(dāng)外設(shè)輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好,外設(shè)向DMA發(fā)出一個(gè)選通信號(hào),發(fā)出一個(gè)選通信號(hào), 將數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)端口;向?qū)?shù)據(jù)送數(shù)據(jù)端口;向DMA發(fā)出請(qǐng)求。發(fā)出請(qǐng)求。 DMA控制器向控制器向CPU發(fā)出總線請(qǐng)求信號(hào)發(fā)出總線請(qǐng)求信號(hào)(HOLD)高電平。)高電平。 CPU在現(xiàn)行總線周期結(jié)束后響應(yīng),在現(xiàn)行總線周期結(jié)束后響應(yīng), 向向DMA發(fā)出響應(yīng)信號(hào)

31、發(fā)出響應(yīng)信號(hào)(HLDA)高電平;高電平; CPU放棄對(duì)總線控制,放棄對(duì)總線控制,DMA控制器接管三態(tài)總線,控制器接管三態(tài)總線, 接口將數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線,并撤消接口將數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線,并撤消DMA請(qǐng)求;請(qǐng)求; 內(nèi)存收到數(shù)據(jù)以后,給內(nèi)存收到數(shù)據(jù)以后,給DMA一個(gè)回答,于是一個(gè)回答,于是DMA修改地址指針,修改地址指針, 改變傳送字節(jié)數(shù)。檢查傳送是否結(jié)束。沒有結(jié)束,改變傳送字節(jié)數(shù)。檢查傳送是否結(jié)束。沒有結(jié)束, 下次接口準(zhǔn)備好數(shù)據(jù),下次接口準(zhǔn)備好數(shù)據(jù), 再進(jìn)行一次新的傳輸;再進(jìn)行一次新的傳輸;當(dāng)計(jì)數(shù)值計(jì)為當(dāng)計(jì)數(shù)值計(jì)為0 0,DMADMA傳輸過程便告結(jié)束。傳輸過程便告結(jié)束。 DMADMA控制器撤消總線請(qǐng)

32、求控制器撤消總線請(qǐng)求(HOLD(HOLD變低變低) ),在下一個(gè)時(shí)鐘周期上升沿使總線響,在下一個(gè)時(shí)鐘周期上升沿使總線響 應(yīng)應(yīng)HLDAHLDA變低,變低,DMADMA釋放總線釋放總線,CPUCPU取得總線控制權(quán)。取得總線控制權(quán)。DMA控制器工作原理控制器工作原理無條件輸入接口無條件輸入接口接口電路,即硬件上保證接口電路,即硬件上保證: 只在只在CPU執(zhí)行從執(zhí)行從200H端口輸入數(shù)據(jù)時(shí)端口輸入數(shù)據(jù)時(shí), 三態(tài)門處于工作三態(tài)門處于工作狀態(tài),使輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)送上總線側(cè),狀態(tài),使輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)送上總線側(cè), 而而CPU執(zhí)行其它指令時(shí)執(zhí)行其它指令時(shí), 三態(tài)門均處于高阻狀態(tài)三態(tài)門均處于高阻狀態(tài), 使輸入使輸入設(shè)

33、備的數(shù)據(jù)線與總線側(cè)斷開設(shè)備的數(shù)據(jù)線與總線側(cè)斷開三三 態(tài)態(tài)緩沖器緩沖器輸入輸入設(shè)備設(shè)備數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 線線IOR地址地址譯碼譯碼地址線地址線 200H000D7 D0A15A0與與非非PC總總線線查詢方式輸入接口查詢方式輸入接口狀態(tài)端口狀態(tài)端口 D4=1 表示外設(shè)準(zhǔn)備好表示外設(shè)準(zhǔn)備好三三 態(tài)態(tài)緩沖器緩沖器輸輸入入設(shè)設(shè)備備數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 線線218H 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)端口端口地址地址譯碼譯碼地址線地址線 狀態(tài)狀態(tài)端口端口地址地址譯碼譯碼鎖鎖存存器器IOR R Q D三三 態(tài)態(tài)緩沖器緩沖器+5vD421CH STBPC總線總線IORA15A0D7D0&MOV DX, 218HIN AL, DXMOV DX,

34、21CHIN AL, DX查詢方式輸出接口查詢方式輸出接口狀態(tài)端口狀態(tài)端口 D0 = 0 表示外設(shè)準(zhǔn)備好表示外設(shè)準(zhǔn)備好輸輸出出設(shè)設(shè)備備數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 線線219H數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)端口端口地址地址譯碼譯碼地址線地址線 鎖鎖存存器器 RD D Q 三三 態(tài)態(tài)緩沖器緩沖器+5vACKPC總總線線IORA15A0D7D0IOW狀態(tài)狀態(tài)端口端口地址地址譯碼譯碼D021CH&MOV DX, 219HOUT DX, AL MOV DX, 21CHAsk: IN AL, DX TESTAL,01h JNZ ask 8086與讀、寫存儲(chǔ)器的過程相似,不同之處:1IO/M變高,CPU操作I/O端口。2端口的地址信號(hào)出

35、現(xiàn)在A15A0上, A19A16全為低電平。IBM PC/XT 總線上總線上I/O端口的讀、端口的讀、寫周期寫周期與讀、寫存儲(chǔ)器的過程相似,不同之處:1IOR、IOW變低,CPU操作I/O端口。2 端 口 的 地 址 信 號(hào) 出 現(xiàn) 在A15A0上, A19A16全為低電平。3. 增加了一個(gè)TW等待周期l3、設(shè)計(jì)譯碼電路的方法設(shè)計(jì)譯碼電路的方法據(jù)端口地址確定地址信號(hào)A15A0的取值,用門電路、譯碼器或兩者組合實(shí)現(xiàn)滿足此取值情況的電路。1根據(jù)電路先確定與使能控制連接的信號(hào) G1=1 AEN=0 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3G2A=0 1 0 0 0 0 1 1G2B=0 IOW 或

36、IOR為02再分析與選擇控制C、B、A 相連的各引腳3最后綜合所有地址信號(hào)的取值,得出結(jié)論 常將常將低位地址線(低位地址線(1位或幾位)直接連在芯片位或幾位)直接連在芯片上(與芯片上的對(duì)應(yīng)地址線相連)上(與芯片上的對(duì)應(yīng)地址線相連),用于片內(nèi)譯用于片內(nèi)譯碼,選擇片內(nèi)單元。碼,選擇片內(nèi)單元。在CPU正常運(yùn)行程序時(shí),由于內(nèi)部或外部某個(gè)非預(yù)料事件的發(fā)生,使CPU暫停正在運(yùn)行的程序,而轉(zhuǎn)去執(zhí)行處理引起中斷事件的程序,然后再返回被中斷了的程序,繼續(xù)執(zhí)行。這個(gè)過程就是中斷中斷。引起中斷的因素很多,將發(fā)出中斷申請(qǐng)的外設(shè)或內(nèi)部原因,稱為中斷源 給每個(gè)中斷源指定一個(gè)優(yōu)先權(quán),稱為中斷優(yōu)先權(quán)當(dāng)多個(gè)中斷源同時(shí)發(fā)出中斷請(qǐng)

37、求時(shí),CPU按照中斷優(yōu)先權(quán)的高低順序,依次響應(yīng)。 處理中斷源,完成其所要求功能的程序, 稱中斷服務(wù)程序(中斷例行程序、中斷子程)。 斷點(diǎn): 是指CPU執(zhí)行的現(xiàn)行程序被中斷時(shí)的下一條下一條指令的地址,又稱斷點(diǎn)地址。 中斷現(xiàn)場(chǎng): 是指CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序前的運(yùn)行狀態(tài), 包括CPU內(nèi)部各寄存器、斷點(diǎn)地址等。 1、內(nèi)中斷(軟中斷) 指CPU執(zhí)行某些特殊操作或由INT指令引起的中斷 被零除操作或OF=1時(shí)執(zhí)行INTO指令引起 使用DEBUG中的單步或斷點(diǎn)設(shè)置操作引起 執(zhí)行INTn 指令引起2、外中斷(硬中斷)外中斷(硬中斷)指外部芯片通過CPU的INTR引腳或NMI引腳發(fā)出中斷申請(qǐng)引起的中斷。當(dāng)I

38、NTR上有高電平信號(hào)當(dāng)NMI上有上升沿信號(hào) 可屏蔽中斷 由INTR引腳引起的中斷,稱可屏蔽中斷。 CPU是否響應(yīng)INTR引腳上的中斷請(qǐng)求取決于IF標(biāo)志: IF=1,CPU響應(yīng)INTR引腳上的中斷請(qǐng)求 IF=0,CPU不響應(yīng)INTR引腳上的中斷請(qǐng)求 即當(dāng)IF=0時(shí),將INTR引腳上的中斷申請(qǐng)屏蔽。 非屏蔽中斷 由NMI引腳引起的中斷,稱非屏蔽中斷。 當(dāng)NMI引腳上產(chǎn)生上升沿信號(hào),CPU必響應(yīng)此中斷請(qǐng)求,即NMI引腳上的中斷請(qǐng)求不受IF標(biāo)志的控制, IF不能屏蔽NMI引腳上的中斷請(qǐng)求。當(dāng)中斷源產(chǎn)生中斷申請(qǐng)(INTR)后,不論是內(nèi)中斷、非屏蔽中斷,還是可屏蔽中斷,只要滿足響應(yīng)條件,在執(zhí)行完當(dāng)前指令后

39、,響應(yīng)中斷,給出INTACPU內(nèi)部硬件會(huì)自動(dòng)完成下列響應(yīng)中斷的過程: 取中斷類型號(hào)取中斷類型號(hào)N 當(dāng)前當(dāng)前PSW的內(nèi)容入棧的內(nèi)容入棧 清清IF、TF標(biāo)志為標(biāo)志為0 當(dāng)前當(dāng)前CS的內(nèi)容入棧的內(nèi)容入棧 當(dāng)前當(dāng)前IP的內(nèi)容入棧的內(nèi)容入棧 取內(nèi)存單元取內(nèi)存單元( 0 : N 4 )字內(nèi)容送字內(nèi)容送IP 取內(nèi)存單元取內(nèi)存單元( 0 : N 4 + 2 )字內(nèi)容送字內(nèi)容送CS此時(shí)此時(shí), CPU, CPU中的指令地址寄存器中的指令地址寄存器CS:IPCS:IP指向中斷指向中斷程序的入口,在下一個(gè)總線周期,開始執(zhí)行中斷程序的入口,在下一個(gè)總線周期,開始執(zhí)行中斷程序。程序。內(nèi)內(nèi) 存存中斷向量表中斷向量表0:0

40、3FFH1000:150h3000:200h0: N40: N4+20: 0000 、 、 0200h 3000h 、 、 、 MOV AX, 0 ADD AX, DX MOV DI, AX、 MOV BX,CX、 IRET、類型類型N中斷子程中斷子程 某中斷源發(fā)申請(qǐng)中斷,某中斷源發(fā)申請(qǐng)中斷,申請(qǐng)執(zhí)行類型號(hào)為申請(qǐng)執(zhí)行類型號(hào)為N的中斷子程的中斷子程響應(yīng)中斷前響應(yīng)中斷前 SS:SP 響應(yīng)中斷后響應(yīng)中斷后SS:SP 堆棧堆棧執(zhí)行執(zhí)行IRET后后 (IP) (CS)(PSW)01501000(PSW)SS:SP (IP)=0200h(CS)=3000h0:3FFH0:0從中斷子程返回?cái)帱c(diǎn)處,從中斷子程

41、返回?cái)帱c(diǎn)處,靠的是執(zhí)行中斷子程最后的指令靠的是執(zhí)行中斷子程最后的指令I(lǐng)RET,從堆棧中取出斷點(diǎn)地址給從堆棧中取出斷點(diǎn)地址給CS:IP,繼續(xù)執(zhí)行被中斷的程序。繼續(xù)執(zhí)行被中斷的程序。故中斷子程最后應(yīng)安排故中斷子程最后應(yīng)安排 IRET 指令指令CPU從引腳從引腳 INTA 發(fā)中斷響應(yīng)發(fā)中斷響應(yīng)信號(hào),信號(hào),接口芯片接收此信號(hào),把中斷接口芯片接收此信號(hào),把中斷類 型 號(hào) 準(zhǔn) 備 好 ; 同 時(shí)類 型 號(hào) 準(zhǔn) 備 好 ; 同 時(shí)ISRi=1,IRRi=0。 CPU再?gòu)囊_再?gòu)囊_ INTA 發(fā)中斷響發(fā)中斷響應(yīng)信號(hào),應(yīng)信號(hào), 接口芯片接此信號(hào)后,將中斷接口芯片接此信號(hào)后,將中斷類型號(hào)送至數(shù)據(jù)總線上;類型號(hào)送

42、至數(shù)據(jù)總線上; CPU從數(shù)據(jù)總線獲取中斷類型從數(shù)據(jù)總線獲取中斷類型號(hào)號(hào)。CPU 執(zhí)執(zhí)行行除除零零或或 OF 為為 1 執(zhí)執(zhí)行行 INTO 指指令令 除除零零 固固定定類類型型號(hào)號(hào) 00H OF 為為 1 執(zhí)執(zhí)行行 INTO 指指令令 固固定定類類型型號(hào)號(hào) 04H使使用用 DEBUG 下下的的單單步步和和斷斷點(diǎn)點(diǎn)操操作作 單單步步 固固定定類類型型號(hào)號(hào) 01H 斷斷點(diǎn)點(diǎn) 固固定定類類型型號(hào)號(hào) 03H內(nèi)內(nèi)中中斷斷執(zhí)執(zhí)行行中中斷斷調(diào)調(diào)用用指指令令 INT N 由由指指令令中中給給出出 指指令令中中指指定定類類型型號(hào)號(hào) N非非屏屏蔽蔽中中斷斷 引引腳腳 NMI 上上有有中中斷斷申申請(qǐng)請(qǐng)信信號(hào)號(hào)(上上升

43、升沿沿信信號(hào)號(hào)) 非非屏屏蔽蔽中中斷斷 固固定定類類型型號(hào)號(hào) 02H外外中中斷斷可可屏屏蔽蔽中中斷斷(參參看看中中斷斷響響應(yīng)應(yīng)時(shí)時(shí)序序圖圖) 當(dāng)當(dāng) IF=1,引引腳腳 INTR 上上有有中中斷斷申申請(qǐng)請(qǐng)信信號(hào)號(hào)( (高高電電平平信信號(hào)號(hào)) ) CPU 按按中中斷斷響響應(yīng)應(yīng)周周期期時(shí)時(shí)序序,從從數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線線上上獲獲取取中中斷斷類類型型號(hào)號(hào) 可可屏屏蔽蔽中中斷斷 外外部部接接口口送送上上類類型型號(hào)號(hào)28259A的編程結(jié)構(gòu)的編程結(jié)構(gòu)(參看教材圖(參看教材圖6-36)SP/ENCA0CA1CA2IORIOW總線總線D0D7數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 線線D0D7INTAINTRA0片片選選譯譯碼碼A5A9CSA0

44、RD INTAWRINT 1 I3 I4ICW1 芯片控制芯片控制 ICW2 中斷類型號(hào)中斷類型號(hào) ICW3 主從片連接關(guān)系主從片連接關(guān)系 ICW4 方式控制方式控制0111A01 0 0 1 0 1 0 0OCW1 中斷屏蔽寄存器中斷屏蔽寄存器 IMR 0 0 OCW2 優(yōu)先級(jí)設(shè)置、發(fā)優(yōu)先級(jí)設(shè)置、發(fā)EOI 0 1 OCW3特殊屏蔽特殊屏蔽,查詢方式設(shè)置查詢方式設(shè)置處理部分處理部分控制部分控制部分000 0 0 0 0 0 ISR當(dāng)前當(dāng)前中斷中斷服務(wù)服務(wù)寄存器寄存器PR優(yōu)先級(jí)優(yōu)先級(jí)裁決器裁決器VCCGND1 10 00 0A0IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7IRR中斷中斷申請(qǐng)申

45、請(qǐng)寄存器寄存器000 0 0 0 0 0 BIOS初始化程序?qū)Τ跏蓟绦驅(qū)?259A的設(shè)置的設(shè)置 IR0IR7 中斷申請(qǐng)信號(hào)為上升沿觸發(fā)方式; IR0IR7 對(duì)應(yīng)的中斷類型號(hào)分別為08H0FH; 優(yōu)先級(jí)IR0最高, IR7最低; 采用非自動(dòng)結(jié)束方式, 需向OCW2發(fā)EOI中斷結(jié)束命令, 清除ISR中的記錄。4個(gè)初始化命令寄存器 ICW1、ICW2 ICW3、ICW4 3個(gè)操作命令寄存器 OCW1(IMR) OCW2、OCW3當(dāng)前中斷服務(wù)寄存器 ISR中斷申請(qǐng)寄存器 IRR初始化命令字(ICW1- ICW4) 決定8259A的工作方式 通常是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)在初始程序設(shè)置, 一旦設(shè)定,一般在系統(tǒng)工作過程不再改變。 CPU接收到 INTR上的中斷申請(qǐng)信號(hào)后:l 如果 IF 標(biāo)志為0,則CPU不響應(yīng)此中斷申請(qǐng)信號(hào), 即中斷申請(qǐng)被IF屏蔽。l 如果 IF 標(biāo)志為1, 則處理完當(dāng)前的指令后, 進(jìn)入中斷響應(yīng)周期 通過 INTA 引腳發(fā)出兩個(gè)負(fù)脈沖信號(hào), 從數(shù)據(jù)總線上獲取中斷類型號(hào), 進(jìn)入中斷響應(yīng)的過程。(1) 處理

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