计算机组成原理与汇编语言程序设计 (2).ppt

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1、计算机组成原理与汇编语言程序设计目录：第一章绪论第二章计算机中的信息表示第三章CPU原理第四章典型CPU及指令系统举例第五章汇编语言程序设计第六章存储系统第七章主机与外部设备的信息交换第八章输入/输出设备第九章计算机硬件系统示例第一章绪论内容简介：作为全书的绪论，对计算机的组成、工作原理、应用方式作初步的概述。重点：计算机采取的存储程序工作方式，信息的数字化表示，计算机硬件、软件组成，主要性能指标的含义。1.1计算机的基本概念计算机是一种能够存储程序，能够自动连续地执行程序，对各种数字化信息进行算术运算或逻辑运算

2、的快速工具。诺依曼机：采用冯.诺依曼提出的技术的计算机，其要点为：A、采用存储程序工作方式B、采用二进制代码表示数据和指令（信息的数字化表示）C、计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入/输出设备组成一、存储程序工作方式：1、事先编制程序：指令系列和有关的原始数据2、事先存储程序3、自动、连续地执行程序二、信息的数字化表示：用数字代码表示各种信息，用数字信号表示数字代码1、在计算机中的各种信息用数字代码表示如：数值、中西文字符、图像、机器指令2、用数字型电信号表示数字代码：两种状态优点(1)抗干扰能力强，可靠

3、性高(2)表示数值范围广及精度高(3)数字化的信息可存储，传送也较容易(4)表示的信息类型与范围广(5)能数字技术进行信息处理，形成了计算机硬件设计的基础1.2计算机系统的硬、软组成一、硬件系统：CPU：PC程序计数器，存放当前指令所在存储单元的地址主存：CPU以字节为单位将内存直接编址。按地址存放或读取内容外存：用户按文件名调用，CPU找到位置，以数据块为单位进行读写二、软件系统：1、系统软件：操作系统、编译解释程序（P10）、软件平台2、应用软件1.3计算机的工作过程指令执行过程：如：ADDAX，1000H1

4、、取指与指令分析：据PC将指令读入指令寄存器IR中，由指令译码器分析指令功能2、读取操作数：3、运算：运算器完成4、后继指令地址：PC内容自动修改，指向下条指令1.4数字计算机的特点与性能指标一、特点：1、能在程序控制下自动连续地工作2、运算速度快3、运算精度高4、具有很强的信息存储能力5、通用性强，应用领域极其广泛二、计算机的性能指标：1、基本字长：参与一次运算的数的位数2、数据通路宽度：数据总线一次能并行传送的位数CPU内部数据通路宽度=基本字长，外部则取决系统总线3、运算速度：一般用CPU主频作为速度指标4

5、、主存储器容量5、外存容量6、配置的外围设备及其性能7、系统软件配置1.5计算机的发展与应用电子管晶体管中、小规模集成电路大、超大规模集成电路第二章计算机中的信息表示内容简介：数值型数据的进位制，带符号数的表示（原码、补码），小数点的表示（定点、浮点）；字符表示方法；指令信息的表示（指令格式、寻址格式、功能分类）重点：数值型数据表示方法和常见寻址方式2.1数值型数据的表示方法一、进位计数制：1、计算机中常用的进位制：二进制、八进制、十六进制、BCD码2、各种进位制之间的相互转换练习：把135.625转换为二

6、进制、十六进制、八进制、BCD码二、带符号数的表示：真值：用正负号加绝对值表示的数值,如:+11(+1011),-11(-1011)机器数：0表示正数，1表示负数，为二进制数。其编码方法分为原码、补码、反码1、原码表示法：最高位为符号位，0为正数，1为负数；有效数值部分用二进制绝对值表示如：X=+0.1011,则Ｘ原＝0.1011;X=-0.1011,则Ｘ原＝1.1011X=1011,则Ｘ原＝01011;X=-1011,则Ｘ原＝110112、反码表示法：正数与原码一样，负数则是其正数按位取反（连符号位）如：X=1

7、011,则Ｘ反＝01011；X=-1011,则Ｘ反＝10100３、补码表示法：正数与原码一样，负数则是其反码加１如：X=1011,则Ｘ补＝01011；X=-1011,则Ｘ补＝1010１补码能方便运算，化减为加（负数可用补码来代替）P31注意：在计算机中，凡带符号数一律用补码表示，运算结果也为补码4、真值、原码与补码的相互转换练习：写出65,-33的原码、反码、补码；补码为83H，24H的真值三、数的定点表示与浮点表示：据小数点位置是否固定，数的格式可分为定点表示与浮点表示1、定点表示法：小数点位置固定不变无符号数

8、、带符号整数、带符号小数表示范围及溢出的概念P342、浮点表示法：小数点位置据需要浮动2.2字符表示一、ASCII码：美国信息交换标准码二、汉字编码：输入码、交换码（国标码）、内码2.3指令信息的表示一、指令格式：1、基本格式：操作码OP地址码A操作码：表明指令所要完成的操作，区别不同指令的主要依据地址码：操作数或操作数地址、存放运算结果的地址、后继指令地址2、地址结构：