第一章微型计算机系统辩析.ppt

第一章 微型计算机系统概述 第一节 微型计算机系统的组成 组成一个微型计算机系统，必须包括硬件（Hardware） 和软件（Software）。 1. 硬件是指组成计算机的物理实体，是看得见摸得着的 部分。 2. 软件，简单地说就是程序，但主要不是指用户编写的 一般程序，常指专业软件开发者为了给一般用户提供一个具 有非常容易的计算机应用环境，而开发的操作系统、大量语 言、软件工具等多种程序。 为了能有效的组织计算机的各个部分，便于系统的构 成，按照硬件和软件的组织结构，可将计算机系统分为若干 个相互独立的功能层次，如图1.1所示。 1.1.1 微型计算机硬件 通常在一些书中介绍，微型机的硬件由运算器、控制器、存储器以及输入和输出设备五个部分组成，这种划分的方法是从组成计算机的功能模块的角度出发。对于微型机的硬件组成还可以用另外的分解方法。图1.2给出的微型机系统硬件组成框图更直观、更切合实际。 1.1.2 微型计算机软件 依据功能的不同，软件可分为系统软件和应用软件两大类。 1. 系统软件是这样的一些程序，计算机在运行这些程序时，为其它程序的开发、调试、运行等建立一个良好的环境。如前面所述的BIOS，操作系统以及各种工具软件和各种语言处理程序。 2. 应用软件是系统的用户为解决自己特定的问题的需要而开发的程序或购买的程序。 1.1.3 微型计算机的基本工作方法 一、指令 1. 指令：微处理器的每一条基本操作或运算称为一条指令。 2. 指令系统：一个微处理器所能执行的全部指令，就是这个微处理器的指令系统。 3. 指令系统的特点：一个微处理器的指令系统是设计微处理器时决定的，成为微处理器固有的功能。指令系统所能完成的功能的强弱，是这种微处理器功能强弱的具体表现。 4. 指令在微处理器内是以二进制代码形式出现和施展控制的，每一条指令都有一个唯一的指令码。微处理器的指令格式分为等长的指令格式和不等长的指令格式。 1.1.3 二、程序 1. 程序：当人们要用计算机完成某项工作时，先要按解算要求把指令排列起来，这就是程序。 2. 机器语言程序：直接用指令代码编程的程序，称为机器码语言编程。 3. 汇编语言程序：为了便于理解和书写，每条指令的二进制码可用一组字母或符号表示，称为汇编指令，用汇编指令编程的程序，称为汇编语言程序。可见，一条汇编语言指令对应一条机器指令。 1.1.3 三、存储程序和程序控制 1. 存储程序：是指把已编制好的程序和数据一起先存入存储器中保存起来。 2. 根据给出的程序中的第一条指令的存储地址，微处理器就顺序地、周而复始地从内存中取出指令，把指令码变换成控制序列信号，控制序列信号发向有关部件，控制完成指令规定的操作，直至完成全部指令操作。 存储程序和程序控制体现了现代计算机的基本特征，是计算机的基本工作原理。基于这一原理，实现了计算机的自动连续工作。 1.1.4 微机系统的启动和操作 系统的装载 一、相关的两个概念 1. 系统BIOS：BIOS是直接与硬件打交道的底层代码，它为操作系统提供了控制硬件设备的基本功能。BIOS一般被存放在ROM之中，占用的地址空间为F0000H～FFFFFH。 2. 复位地址：FFFF0H。 1.1.4 二、启动过程 第一步： 当我们按下电源开关时， CPU得到的启动地址为FFFF0H，CPU就会从FFFF0H处开始取指令、执行指令。系统BIOS放在这里的只是一条跳转指令，跳到系统BIOS中真正的启动程序处。 第二步： 系统BIOS的启动程序首先要做的事情就是进行加电后自检（Power－On Self Test，POST）。 第三步：系统BIOS的启动程序进行的最后一项工作，即根据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱装载操作系统。 第二节 微 处 理 器 *编写程序和研究任何指令前，首先必须了解微处理器的内部结构，本节详述了80?86和Pentium~pentiumⅣ微处理器的程序可见的内部结构，即程序设计模型（图１.３）。 这些寄存器分为： 1. 通用寄存器：EAX、EBX、ECX、EDX、ESP、EBP、EDI、ESI，其中，EAX、EBX、ECX和EDX可以