接口与通讯技术学习笔记 0-1

[odin_zou]

一、微型计算机系统

微型计算机系统=裸机+系统软件和应用软件

1.1 硬件（裸机）

其中包含有微处理器、存储器、输入/输出接口、输入/输出设备等。

通过总线将上面这些元件连接为一个有机的整体，为微型计算机的运行提供硬件支持。

微处理器：即微型计算机的CPU，由运算器、控制器、寄存器组和时钟电路等组成。

存储器：分内外存储器，内存储器有RAM和ROM之分，外存储器有磁盘、光盘等。

输入/输出接口：有并行接口、串行接口、USB、IEEE1394等。

输入/输出设备：即外设，有键盘、鼠标、显示器等基本I/O设备，还有其他常规外部设备和多媒体设备等。

总线：系统总线、PCI总线等

1.2 软件

指系统软件，如：操作系统、汇编程序、编译程序。

其中还包括程序设计语言、各种应用软件和数据库等。

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二、微型计算机工作原理

微机系统硬件至少包括：微处理器、存储器、I/O设备、I/O接口以及总线。

微处理器：是微机系统的核心和控制单元，通过执行存储在存储器中的指令，实现对数据加工处理，以及对存储器的访问和对I/O设备的控制。

存储器：是计算机的记忆部件，完成对信息的存储，用来存放编写的程序、数据、地址和运算结果。微处理器通过总线访问存储器，现代要求存取速度高、容量大、安全性好，因此出现了Cache技术、虚拟存储器技术以及存储保护等。

I/O设备与接口：I/O设备是原始数据的来源地，也是处理结果的目的地。接口将来自I/O设备的信息和微处理器标准信息相互转换。为了软件编程的需要，操作系统和微处理器在处理I/O设备相关问题时，将I/O设备抽象为逻辑概念：微处理器把I/O设备抽象为端口，操作系统和设备驱动程序把设备抽象为文件。

总线：是微处理器、存储器和IO设备之间信息流动的通路。总线结构的变化会影响到接口的设计。

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三、汇编语言在微机系统的作用

在微机系统中，尤其是对硬件进行控制的应用中，汇编语言是必不可少的。

3.1 汇编语言的主要特点

1.优点

能对计算机系统硬件设备进行一一对应的直接控制。

编制的程序速度快，效率高。

2.缺点

依附于底层硬件，因此可移植性差。

不利于面向对象的程序设计方法的应用。

直接面向设备细节编程因而难度大，不利于大程序设计。

3.2 汇编语言所包含学习内容

为了发挥汇编语言的长处，重点放在对底层硬件设备的控制上。

1.指令：机器指令和伪指令

（1）机器指令：简称指令，经汇编程序翻译后生成机器代码，由微处理器执行操作。

（2）伪指令：是汇编控制指令，为汇编过程服务，向汇编程序提供用户程序的各种信息，在源程序翻译成目标程序后，伪指令就会消失。

2.寻址方式：

操作数存放的位置：可能在指令中（立即数）、微处理器的寄存器中、接口电路的端口中、存储器的存储单元中，寻址方式要引导计算机找到操作数。

3.程序结构：有完整段定义、程序段前缀、COM文件、简化段定义。

4.程序设计方法：在汇编语言源程序中如何实现顺序、分支、循环、子程序结构的设计方法。

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