工業(yè)用微型計(jì)算機(jī)第4章重要知識點(diǎn)

1、第三章知識點(diǎn)第一節(jié) 程序設(shè)計(jì)語言概述目前，有三種不同層次的計(jì)算機(jī)語言，這就是機(jī)器語言、匯編語言和高級語言。一、機(jī)器語言在機(jī)器語言（Machine Language）中，用二進(jìn)制數(shù)表示指令和數(shù)據(jù)，它的缺點(diǎn)是不直觀，很難理解和記憶。因此不用它編程。但是，機(jī)器語言程序是唯一能夠被計(jì)算機(jī)直接理解和執(zhí)行的程序，具有執(zhí)行速度快，占用內(nèi)存少等優(yōu)點(diǎn)。二、匯編語言一般來說，有兩種匯編程序，一種通常稱為匯編（ASM），另一種稱為宏匯編（MASM）。后者的功能更強(qiáng)。三高級語言高級語言（Highlevel Language）這針對某個(gè)具體的計(jì)算機(jī)，所以通用性強(qiáng)。第二節(jié) 匯編語言源程序的格式一、分段結(jié)構(gòu)匯編語言源程序的

2、結(jié)構(gòu)是分段結(jié)構(gòu)形式。一個(gè)匯編語言源程序由幾個(gè)段（Segment）組成，每個(gè)段都以SEGMENT語句開始，以ENDS結(jié)束，而整個(gè)源程序是以END語句結(jié)尾。匯編語言源程序中的語句主要有以下兩種類型： = 1 * GB3 指令性語句； = 2 * GB3 指示性語句。指令性語句主要由CPU指令組成，編譯時(shí)能夠生成二進(jìn)制機(jī)器代碼；指示性語句又稱偽操作語句，主要由偽操作組成，編譯時(shí)并不生成二進(jìn)制機(jī)器代碼。那么，為什么還需要偽指令呢？這是因?yàn)閭尾僮髡Z句是給匯編使用的。一般情況下，匯編語言的語句可以有14個(gè)組成部分，如下所示：名字操作碼偽操作操作數(shù)；注釋第三節(jié) 常用偽操作宏匯編程序MASM提供了大約幾十種偽

3、操作，根據(jù)偽操作的功能，大致可以分以下幾類： = 1 * GB3 處理器方式偽操作 = 2 * GB3 數(shù)據(jù)定義偽操作 = 3 * GB3 符號定義偽操作 = 4 * GB3 段定義偽操作 = 5 * GB3 過程定義白偽操作 = 6 * GB3 模塊定義白與連接偽操作 = 7 * GB3 宏處理偽操作 = 8 * GB3 條件偽操作 = 9 * GB3 列表偽操作 = 10 * GB3 其它偽操作一、段定義偽劣商品操作匯編語言程序的結(jié)構(gòu)是分段的形式，一個(gè)匯編語言源程序若干個(gè)邏輯段組成，所有的指令、變量等都分別存放在各個(gè)邏輯段內(nèi)。段定義偽操作的用途是在匯編語言源程序中定義邏輯段。常用的段定義偽

4、操作有SEGMENT、ENDS和ASSUME等。（一個(gè)）SEGMENTENDS格式：段名 S EGMENT 定位類型 組合類型 類別段名 ENDS二、數(shù)據(jù)定義偽操作數(shù)據(jù)定義偽操作的用途是定義一個(gè)變量的龐大, 給存儲器賦初值，或者僅僅給變量分別存儲單元，而不賦予特定的值。下面介紹幾種常用的、簡單的數(shù)據(jù)定義偽操作。常用的數(shù)據(jù)定義偽操作有下列5種。BD 定義字節(jié)DW 定義字（2個(gè)字節(jié)）DD 定義雙字（4個(gè)字節(jié)）SQ 定義四字（8字節(jié)）DT 定義十字節(jié)（10個(gè)字節(jié)）上述5種數(shù)據(jù)定義偽操作的一般格式為變量名 偽操作 操作數(shù) ，操作數(shù)三、符號定義偽操作符號定義偽操作的用途是給一個(gè)符號重新命名，或定義新的類

5、型屬性等。常用的符號偽操作有：EQU、（等號）和LABEL等。（一）EQU格式：名字 EQU 表達(dá)式四、過程定義偽操作PROCENDP 格式過程名 PROC NEARFAAARRET過程名 ENDP五、模塊定義與連接偽操作在編寫規(guī)模比較大的匯編語言程序時(shí)，可以將整個(gè)程序劃分成為幾個(gè)獨(dú)立的源程序（或稱為模塊），然后將各個(gè)模塊分別匯編，生成各自的目標(biāo)程序，最后再連接成一個(gè)完整的可執(zhí)行程序各個(gè)模塊之間可進(jìn)行符號訪問，也就是說，在一個(gè)模塊中定義的符號可被另一個(gè)模塊引用。這類符號稱為外部符號,而將那些在一個(gè)模塊中定義，且只在同一模塊中引用的符號稱為局部符號。為了進(jìn)行連接以及這些將要連接在一起的模塊之間實(shí)

6、現(xiàn)相互的符號訪問，以便進(jìn)行變量傳送，常使用以下偽操作：NAME、END、PUBLIC、EXTRN。（一）NAME偽操作該偽操作用于給源文件匯編以后得到的目標(biāo)程序指定一個(gè)模塊名，連接時(shí)要使用它。格式為NAME 模塊名第四節(jié) 匯編語言程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)步驟（一）程序設(shè)計(jì)的基本步驟對于給定的課題進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，一般應(yīng)按如下步驟進(jìn)行： = 1 * GB2 分析課題 分析課題就是對課題任務(wù)有明確認(rèn)識，對復(fù)雜題目應(yīng)進(jìn)行抽象簡化，建立數(shù)學(xué)模型。并弄清已知條件、原始數(shù)據(jù)和應(yīng)得到的結(jié)果，以及課題任務(wù)對程序的功能、運(yùn)算精度、執(zhí)行速度等方面的要求。 = 2 * GB2 確定算法 確定算法就是選擇解決問題的途徑和方法，對

7、于一個(gè)具體問題，算法可能有多種，應(yīng)該選取簡單、高效，能在計(jì)算機(jī)上易于實(shí)現(xiàn)的算法。 = 3 * GB2 畫流程圖 流程圖是算法的一種圖形描述，由邏輯框和流程線組成。關(guān)于流程圖的畫法已經(jīng)在C語言部分講述。對于復(fù)雜的問題可分解為若干個(gè)程序模塊，然后確定各模塊的算法，畫出程序流程圖。對于大的程序可分別畫出分模塊流程圖和總的流程圖，這時(shí)總流程圖可設(shè)計(jì)得粗略一些，能反映出總體結(jié)構(gòu)即可。當(dāng)然，對于簡單的程序段，也可不畫流程圖，而直接按確定的算法編寫程序。 = 4 * GB2 存儲器資源分配 諸如各程序段的存放地址、數(shù)據(jù)區(qū)地址、工作單元分配等。 = 5 * GB2 編制程序、調(diào)試和修改DOS和BIOS 調(diào)用（

8、2）用戶如何使用一般說來，用戶可通過四種方式控制PC機(jī)的硬件，表示如下： = 1 * GB3 使用高級語言提供的功能進(jìn)行控制，但提供的一些IO語句較少，執(zhí)行速度慢。 = 2 * GB3 使用DOS提供的程序來控制硬件，其中DOS為用戶提供的IO程序有近百種，而且都是在較高層次上提供的，不需要用戶對硬件有太多的了解。使用DOS調(diào)用的可移植性好，輸入輸出功能多，編程簡單，調(diào)試方便，但運(yùn)行效率低些。 = 3 * GB3 使用BIOS提供的程序控制硬件，這是一種底層控制方法，要求用戶對微機(jī)的硬件有深入的了解，BIOS駐留在ROM中，不依賴于操作系統(tǒng)，這使得使用BIOS調(diào)用的匯編語言、C、PASCAL語

9、言程序的可移植性差。因此，當(dāng)BIOS和DOS提供的功能相同時(shí)，首先要先用DOS。但BIOS運(yùn)行效率高，因此，在要求高速場合下，可選用BIOS調(diào)用。注意，BIOS的一部分功能，例如CRT顯示功能，是DOS所不具備的。 = 4 * GB3 直接訪問硬件，這就要求用戶對計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備很熟悉，通常用于獲得高效率和DOS以及BIOS不支持的功能，但程序的可移植性更差。BIOS調(diào)用BIOS稱為基本輸入輸出系統(tǒng)，是固化在ROM中的一組IO服務(wù)程序，除系統(tǒng)測試，初始化引導(dǎo)程序及部分中斷向量裝入程序外，還為用戶提供了常用的設(shè)備驅(qū)動程序，如鍵盤輸入打印機(jī)及顯示輸出等。BIOS的調(diào)用方法同DOS系統(tǒng)功能調(diào)用類似，

10、如下所示。置功能號n送AH 置入口參數(shù) 執(zhí)行INTn 分析出口參數(shù)（！）鍵盤輸入（2）打印機(jī)輸出（3）時(shí)間中斷（4）CRT顯示 BIOS的INT 10H顯示功能很強(qiáng)，主要包括設(shè)置顯示方式，設(shè)置光標(biāo)大小和位置，設(shè)置調(diào)色板號，顯示字符和圖形等。例 下面的程序可顯示256個(gè)字符，但由于程序小，編寫成COM文件的形式。求多個(gè)同學(xué)年齡之和，但年齡和不超過9999歲。源程序如下：DATA SEGMNT；規(guī)范化形式NLIN DB 23H，3H，38H；年齡原始數(shù)據(jù)，為BCD碼NUMEQUNLIN；人數(shù)SUMDW？；年齡和單元，定義為字，可能9876歲DATAENDS；規(guī)范化形式STACK；規(guī)范化形式 STA

11、RT：MOV AX，DATA；規(guī)范化形式MOV DX，AXMOV CX，NUMXOR AX，AX；清AXMOV SI，OFFSET NLIN；原始數(shù)據(jù)首址（偏移地址）LP2：ADD AL，SI；（AL）（AL）SI，累加用ADDDAA；十進(jìn)制調(diào)整ADCAH，0（AH）（AH）0CYXCHGAH，AL；AH，AL交換ADDAL，0；對原AH十進(jìn)制調(diào)整DAA；DAA只能跟在加法后 XCHGAH，AL；調(diào)整后交換，也可設(shè)法用PUSH，POP指令I(lǐng)NCSI；指令下一個(gè)年齡LOOPLP2；循環(huán)累加MOVSUM，AX；存放在內(nèi)存DS：SUM單元，字操作MOVAH，4CH；規(guī)范化形式INT21HCODEEN

12、DSENDSTART；規(guī)范化形式第五節(jié) 匯編語言的上機(jī)過程一、工作環(huán)境目前，由于個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及，在PC機(jī)上學(xué)習(xí)匯編語言是非常容易的了，應(yīng)在磁盤上建立以下文件：MASMEXE；宏匯編程序，用50以上版本LINKEXE；為連接程序EXE2BINEXE；為轉(zhuǎn)換成COM文件所需要的程序DEBUGCOM；調(diào)試程序NECOM、QEXE或EDITCOM等任何一種全屏幕編輯程序以上程序最好安裝在硬盤。二、建立匯編語言源文件三、MASM和LINK程序的應(yīng)用（一）用MASM程序產(chǎn)生OBJ文件（二）用LINK程序進(jìn)行鏈接（三）用DEBUC調(diào)試程序進(jìn)行調(diào)試（四）COM文件的生成按照COM文件編寫的源程序（五）批處理

13、文件的應(yīng)用為加快源程序的編輯、編譯、鏈接和轉(zhuǎn)換的速度，用戶可設(shè)計(jì)一個(gè)批處理文件，將實(shí)現(xiàn)以上命令的組織在批目理文件中。第四章知識點(diǎn)一、存儲的分類按存取速度和用途可把存儲器分為兩大類：把具有一定容量、存取速度快的存儲器稱為內(nèi)部存儲器，簡稱內(nèi)存。把存儲容量大而速度較慢的存儲器稱為外部存儲器，簡稱外存。在微型計(jì)算機(jī)中常見的外存有軟磁盤、硬磁盤、盒式磁盤等。二、半導(dǎo)體存儲器的分類從制造工藝的角度可把半導(dǎo)體存儲器分為雙極型、CMOS型、HMOS型等；從應(yīng)用角度看將其分為兩大類：隨機(jī)讀寫存儲器（Random Access memory），又稱隨機(jī)存取存儲器，簡稱RAM；只讀存儲器（Read Only Mem

14、ory）。兩種存儲器的特點(diǎn)（一）只讀存儲器（ROM）（二）隨機(jī)讀寫存儲器（RAM）三、半導(dǎo)體存儲器的指標(biāo)衡量半導(dǎo)體存儲器的指標(biāo)很多，諸如可靠性、功耗、價(jià)格、電源種類等，但從接口電路來看，最重要的指標(biāo)是存儲器芯片的容量和存取速度。第二節(jié) 隨機(jī)讀寫存儲（RAM）一、靜態(tài)RAM（一）靜態(tài)RAM的結(jié)構(gòu)靜態(tài)RAM內(nèi)部是由很多基本存儲電路組成的。該電路是1位存儲電路，由4個(gè)MOS管組成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，加上讀出寫入的電路組成。RAM容量為單元數(shù)與數(shù)據(jù)線位數(shù)之乘積，為了選中某一個(gè)單元，往往利用矩陣式排列的地址譯碼電路。例如1K（1024）單元的內(nèi)存，需10根地址線，其中5根用于行碼，5根用于譯碼，譯碼后在芯片

15、內(nèi)部排列成32條行選擇線和32條列選擇線，這樣可選中1024個(gè)單元中任何一個(gè)。而每一個(gè)單元的基本存儲電路個(gè)數(shù)與數(shù)據(jù)線位數(shù)相同。常用的典型SRAM芯片有6116、6264、62256、628128等。第四節(jié) CPU與存儲器的連接一、連接時(shí)應(yīng)注意的問題在微型計(jì)算機(jī)中，CPU對存儲器進(jìn)行讀寫操作，首先要由地址總線給出地址信號，然后發(fā)出讀寫控制信號，最后才能在數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫。所以，CPU與存儲器連接時(shí)，地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線都要連接。在連接時(shí)應(yīng)注意以下問題。（一）CPU總線的帶負(fù)載能力（二）CPU時(shí)序與存儲器存取速度之間的配合CPU的取指周期和對存儲器讀寫都有固定的時(shí)序，由此決定了對存

16、儲器存取速度的要求。具體地說，CPU對存儲器進(jìn)行讀操作時(shí)，CPU發(fā)出地址和讀寫命令后，存儲器必須在限定時(shí)間內(nèi)給出有效數(shù)據(jù)。而當(dāng)CPU對存儲器進(jìn)行寫操作時(shí)，存儲器必須在寫脈沖規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將數(shù)據(jù)寫入指定存儲單元，否則就無法保證迅速準(zhǔn)確地傳送數(shù)據(jù)，一般選快速的存儲器。（三）存儲器組織、地址分配第六節(jié) 擴(kuò)展存儲器及其管理一、尋址范圍各檔PC機(jī)因地址線數(shù)目的不同，其尋址能力也不同，如下表所示。不同CPU的尋址范圍CPUCPU數(shù)據(jù)總線地址總線尋址范圍支持操作系統(tǒng)80888位20位1MB實(shí)方式80868位20位1MB實(shí)方式8028616位24位16MB實(shí)、保護(hù)方式8038632位32位4096MB實(shí)、保護(hù)、V86方式8048632位32位4096MB實(shí)、保護(hù)、V86方式二、存儲器管理80386、80486微處理器支持三種工作方式，即實(shí)地址方式、虛地址保護(hù)方式，V86方式，80286只有兩