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8086/8088与ARM系统结构:寄存器详解
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更新于2024-06-29
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本资源是一份关于汇编语言程序设计的PPT,专注于第章IBM-PC系统结构,特别是与"寄存器"相关的讲解。该章节内容涵盖了8086/8088和ARM核汇编语言程序设计,重点讨论了CPU中的寄存器分类和作用,这对于理解计算机底层工作原理至关重要。课程大纲包括了微型计算机的发展历程,从ENIAC的诞生到不同代际的微处理器,如Intel 4004、8008、8086等,以及它们在IBM PC系列中的应用。 在8086/8088 CPU的内部结构部分,讲解了其作为微处理器的核心,拥有复杂的内部结构,包括存储器结构,如物理地址和逻辑地址的概念。此外,还介绍了IBM-PC系统的整体架构,硬件系统由中央处理机、CPU总线控制、逻辑接口以及内存、I/O设备和I/O子系统通过系统总线连接。 在课程中,还提到了微型计算机的发展阶段,划分了五个主要时期,每个时期代表了微处理器技术的进步,从4位到64位,以及相应的微机产品如Apple-II、IBM PC系列和Pentium系列。这些内容对于理解微处理器在计算机体系结构中的地位及其演化过程非常有帮助。 学习者将通过这部分内容掌握汇编语言编程的基础知识,包括如何利用CPU的寄存器进行数据处理,以及如何设计和优化针对特定架构的程序。这门课程不仅涉及理论,还结合历史背景,使学习者能更好地理解和应用汇编语言技术。
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安徽工业大学
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2.2.1 硬件
总线是指传送信息的一组公共导线,是计算机各功能部件之间进行信息传输的通
道。CPU、存储器和I/O接口电路之间通过DB、AB和CB相连,这三组总线统称为系统
总线。
数据总线是用来传送数据信息的。该总线是双向总线。数据总线的位数(也称宽度)
决定了一次能够传送数据的位数。
地址总线是传送地址信息的。该总线是单向总线,用来输出CPU要访问的的内存单元或I/O端口
的地址。地址总线位数决定了CPU可以直接寻址的内存空间的大小,对于n条地址总线,可直接寻址
的内存范围为2
n
。例如,8086的地址总线为20位,可寻址的最大内存空间为2
20
B,即
1MB。
控制总线是用来传送控制信息的。这组信号线比较复杂,有的是微处理器送往存储器和I/O
接口的控制信号,如读写控制信号、中断响应信号等;有的是将外界的请求或联络信号送往微
处理器,如中断请求信号、准备就绪信号等。
采用标准的总线结构是微型计算机系统的显著特点之一。采用了总线结构后,一
个部件只要符合总线标准,就可以连接到采用这种总线标准的系统中,使系统的功能
可以很方便地得以扩展。
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2.2.1 硬件
I/O设备是指微型计算机配备的输入输出设备,也称外围设备(简称外设)
,是微型计算机必不可少的组成部分。对外设的管理是汇编语言的重要应用之
一。
由于微机的外部设备种类繁多、工作原理各异,它们不能直接连到微机系统总线上实
现与主机通信,必须经过中间电路再与系统相连,通过该电路来完成数据缓冲、信号变
换及与CPU联络等工作,这部分电路被称为I/O接口电路。
I/O接口电路一般由三种寄存器组成:
(1)数据寄存器:用来保存I/O设备和主机之间传送的数据。
(2)状态寄存器:用来保存I/O设备或接口电路的状态信息,以便CPU在需要时
可从中读取外设的状态,了解外设的工作情况。
(3)控制寄存器:保存CPU给外设或接口电路的命令。CPU向控制寄存器写入命令,选择
接口电路的工作方式或控制外设进行有关操作。
为便于主机访问外设,将I/O接口电路中每个寄存器统一编号,称为I/O端口地址或端口
号。80x86的I/O地址空间为64KB,可寻址65536个不同的I/O地址,端口地址的范围是
0000H~FFFFH。
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安徽工业大学
没有配置软件的计算机,什么工作也不能做,软件是计算机系统的重要组
成部分。微型计算机的软件分为系统软件和应用软件两大类。
系统软件是面向所有用户的一类软件,通常包括:操作系统(
DOS、Windows、Linux等)、语言翻译程序、诊断调试程序、
I/O驱动程序等。系统软件的核心是操作系统,所有应用的程序都
是在操作系统构筑的平台上运行的。应用软件主要是指用户围绕某
项应用编写的各种程序。
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2.2.2 软件
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