,微机原理与接口技术,
第 1 章 微型计算机概述教 案作者：李芷
2003.5.10
第 1章 微型计算机概述
1.1 微型计算机
1.2 微机的软件基础
1.3 微机的技术特点
1.1 微型计算机
—— 微型化的电子计算机
1.1.1 微处理器,微型计算机和微型计算机系统
1.1.2 微型计算机性能指标
1.1.3 微型计算机组成
1.1.4 微机的分类及其应用
1.1.1 微处理器、微型计算机和微型计算机系统
◆ 微处理器 （ MP,Microprocessor）,也可以称为
CPU 或 MPU。 微 处 理 器 是 由 算 术 逻 辑 部 件
（ ALU）,控制部件 （ CU）,寄存器 （ R） 组,
片内总线等部分组成的大规模集成电路芯片 。
◆ 微型计算机 （ MC,Microcomputer） 是以微处理器为核心,配上大规模集成电路的半导体存储器,
输入和输出接口电路,以及相应的辅助电路,简称微机或电脑 。
◆ 微型计算机系统 （ MCS,Microcomputer System）
是以微型计算机为主体,配上一定规模的系统软件和外设而构成的 。
1.1.2 微型计算机性能指标
◆ 字长,微处理器并行处理的最大位数,通常与微处理器的寄存器,运算器,数据传输线的位数一致 。 字长是微机的重要性能指标,也是微机分类的主要依据之一 。
◆ 存储容量,微机系统能够直接访问的存储单元数目,即主 /内存储器能够存放的最大字节数 。 存储单元 /字节数目是由传送存储器地址的传输线条数决定的,以 KB,或 MB,或 GB为单位 。
◆ 运算速度,不断提高运算速度,是微机多年发展所努力追求的目标之一 。 以每秒执行基本指令的条数,百万条 /秒 （ MIP/s） 为单位,或以计算机的主频,MHz（ 106Hz） 为单位 。
◆ 系统配置,提供必要的人机联系手段 。 微机的外设配置越高档,软件配置越丰富,则使用越便利,工作效率也就越高 。
◆ 性能 /价格比,选购微机时,要权衡与比较,取性能 /价格高比值的微机系统 。
1.1.3 微型计算机组成硬件微型计算机微处理器 ALU,CU,R,,...
内存储器 ROM,RAM
I/O接口 并行 I/O,串行 I/O
系统总线 AB,DB,CB
外围设备 外部设备 键盘,CRT,存储器,....过程通道 A/D,D/A,开关量 I/O
电源软件系统软件 监控程序，操作系统，编译程序,....
程序语言 机器语言，汇编语言，高级语言应用软件 软件包，数据库,....
1.1.4 微机的分类及其应用
1,微机的分类微机通常是以微处理器字长作为微机的分类标准 。
微机一般分为 4位,8位,16位,32位微机等 。
2,微机的应用特点
◆ 形小,体轻,功耗低
◆ 性能可靠
◆ 价格便宜
◆ 结构灵活,适应性强
◆ 应用面广
1.2 微机的软件基础
1.2.1 微机中的数和运算
1.2.2 微机的指令系统
1.2.3 汇编语言程序设计
1.2.1 微机中的数和运算
1,数制十进制 二进制 十六进制数码 0~9 0,1 0~9,A~F
基 (或模 ) 10 2 16
进位原则 逢十进一 逢二进一 逢十六进一位权值 10i 2i 16i
位值规则通项公式 N=∑D
i× 10
i，
i = n-1~ -m
N=∑Bi× 2i，
i = n-1~ -m
N=∑Hi× 16i，
i = n-1~ -m
数制后缀符号 D或者省略 B H
1.2.1 微机中的数和运算
2,信息编码
◆ BCD码 （ Binary Coded Decimal,二进制编码的十进制数码 ） 是十进制数的编码表示 。 1位十进数用 4位二进制编码表示,0～ 9的 BCD
码分别对应 0000～ 1001编码 。
◆ ASCII码 （ American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准码 ） 是计算机中最普遍使用的字符编码 。 它是 7位编码,27=128,可表示 128个字符 （ 数字,大 /小写英文字母等可打印字符和回车,换行,响铃等控制字符 ） 。 计算机中用一个字节存放一个 ASCII码,D7位恒为 0。
◆ 汉字编码 由于汉字数目多,编码位数也相应要多 。 中国根据汉字的使用程度,定出了一级 （ 3755个 ） 和二级 （ 3008个 ） 汉字字符和图形符号集 （ 总共 7445个 ）,并制定了国家标准,GB2312-1980信息交换汉字编码,,简称国标码 。 国标码用两个 7位编码表示一个汉字符号,占 2字节 。 现在的汉字输入方式层出不穷,有拼音,五笔字型,自然码 …… 。 微机系统可以使用不同的汉字输入法,但得到的内码是统一的,通过内码在汉字库中检索所需要的汉字符号 。
1.2.1 微机中的数和运算
3,数的表示
◆ 无符号数 是正数,无需符号表示,所有数位都是数值数位 。 n位无符号数 N的数值范围是 0≤N≤2n-1。
◆ 有符号数 的正,负号用一位二进制数码表示,正数用 0,负数用 1表示 。
原码 （ 符号 -绝对值 ） 表示法,用其最高有效位作为数的符号位
（ Sf）,其余位为数值位 。 n位原码的数值范围是 -2n-1+1≤N≤2n-1-1。
反码表示法,正数的反码与原码表示相同,负数的反码是将它对应的正数,连同符号位一起按位取反所得 。 n位反码的数值范围是 -2n-
1+1≤N≤2n-1-1。
补码表示法,正数的补码与原码表示相同,负数的补码是将它对应的正数,连同符号位一起按位取反,再在最末数位上加 1。 n位补码表示的数 N的数值范围是 -2n-1≤N≤2n-1-1。
◆ 小数 表示是通过人 -机约定小数点位置，有定点和浮点两种表示法。
定点表示法,若小数点固定在符号位 Sf后，数的绝对值必小于 1，称作定点小数表示；若小数点固定在数值位后，只能表示整数，称作定点整数表示。
浮点表示法,为了扩大数值范围,提高运算精度,计算机大多采用表达式为 N = 2P× S的浮点表示法 。
1.2.1 微机中的数和运算
4,基本运算
◆ 计算机的基本运算有算术运算和逻辑运算,由算术 /逻辑运算部件 ALU完成 。
◆ 计算机中的逻辑运算有：反 （ 非 ） 运算,与 （ ∧ ） 运算,
或 （ ∨ ） 运算,异或 （ ⊕ ） 运算 。 对于多位二进制变量的逻辑运算是,按位,运算的,即各对应位分别进行逻辑运算 。
◆ 计算机中的四则算术运算最终简化成加 /减法运算 。 ALU
的核心电路是加法器,实现的是补码的加 /减法运算 （ 不需要判断正 /负号,符号位和数值位一起参加运算,能自动得到正确的补码结果,除非出现数值溢出错误 ） 。
［ X± Y］ 补码 =［ X］ 补码 +［± Y］ 补码
1.2.2 微机的指令系统
◆ 8086/8088微机的指令系统有 133条指令,可分为六大功能类 。 8086/8088符号指令的语句格式：
[〈 标号 〉,] 〈 操作码助记符 〉 [〈 操作数 〉 ] [ ； 〈 注释 〉 ]
◆ 8086/8088指令的操作数作为参与指令具体操作的对象,可以是操作的数据,也可以是转移的地址；操作对象所存放的,地址,可以是立即数,
寄存器,存储器,I/O接口等多种形式 。 寻找操作数所在地址的方法,称为寻址方式 。
◆ 8086/8088寻址方式分为数据寻址方式 （ 七种 ） 和转移地址寻址方式 （ 四种 ） 两大类 。
1.2.3 汇编语言程序设计
1,汇编程序和汇编过程
◆ 汇编语言 （ 源 ） 程序,必须翻译成机器语言的目标程序才能被执行 。
计算机用一个系统软件 —— 汇编程序承担这个,翻译,功能,其,翻译,过程就是汇编过程 。
◆ 汇编程序以源程序 （,ASM） 作为输入文件,汇编产生目标程序
（,OBJ） 和源列表 （,LST） 两个输出文件 。 目标程序是源程序汇编成的机器代码程序,经连接定位后成为可执行程序 （,EXE）,可以在计算机上运行 。 列表文件给出了源程序和机器语言代码程序清单,
以及符号表,可以提供查阅,调试之用 。
◆ 汇编程序不仅能,翻译,符号指令 （ 执行指令 ）,而且还能识别汇编程序自身提供的,对汇编过程起控制作用的辅助汇编命令 （ 伪指令 ） 。
例如,分配数据存储单元,给标号赋值,控制汇编过程结束等 。
◆ 还有一种宏汇编程序,除了执行指令,伪指令,还能识别宏 （ Macro）
指令 。 宏指令是按一定语法规则定义的一个执行指令和伪指令的指令集合 。 因此,（ 宏 ） 汇编语言程序由三种基本指令语句：
执行指令,伪指令和宏指令构成的有序组合 。
1.2.3 汇编语言程序设计
2,汇编语言程序上机过程结 束运行可执行程序
Yes
No
逻辑错误?
开 始语法错误?
调用编辑程序，建立 /修改源程序
No
调用汇编程序，汇编源程序
Yes
调用连接程序，装配目标程序调用调试程序，调试 /试运行目标程序
1.2.3 汇编语言程序设计
3,汇编程序设计技术
◆ 汇编语言程序模块化,模块化程序设计是编制一个较大规模程序的总体设计方法 。 它的设计思路是：把整个程序系统划分成多个程序模块,以模块为单位独立进行汇编,调试,然后把所有模块连接在一起,形成一个完整的程序系统 。 模块化程序设计的关键是模块的合理划分 。
◆ 结构化汇编语言程序设计,结构化程序设计是为了使编制的程序结构清晰,易于理解,易于调试和修改,充分显示出程序模块化的优点 。
◆ 汇编程序的基本结构,顺序结构,选择结构 （ 分支结构 ） 和循环结构是汇编程序的三种基本结构,每种结构只有一个入口和一个出口 。
这三种结构的任意组合和嵌套就构成了结构化的程序设计 。
◆ 子程序设计,子程序设计方法是程序设计的重要技术之一 。 甚至,
子程序还可以设计成子程序再调用其它子程序 —— 子程序嵌套,
子程序再调用自身 —— 子程序递归调用,子程序被中断并能再次 被中断程序调用 —— 子程序可重入等各种结构形式 。
1.3 微机的技术特点
1.3.1 总线结构
1.3.2 引脚的功能复用
1.3.3 流水线技术
1.3.4 微机中常用的数字部件
1.3.1 总线结构微机的核心部件是微处理器,微机的总线是指微机主板或单板机上以微处理器芯片为核心的,芯片与芯片之间的连接总线,称为系统总线 。
系统总线好似整个微机系统的,中枢神经,,把微处理器,存储器和
I/O接口电路 （ 外部设备与微型计算机相连的协调电路 ） 有机地连接起来,所有的地址,数据和控制信号都经过总线传输 。
I/O接口微处理器存储器数据总线 DB
控制总线 CB
地址总线 AB
外部设备 存储器 I/O接口
1.3.2 管脚的功能复用由于工艺技术和生产成本的考虑,大规模集成电路芯片的封装尺寸和管脚数目受到限制 。 为了弥补一个集成芯片上管脚数目的不足,微机中采用了管脚功能复用技术,即把一个管脚设计成由多个功能,共用,的管脚,以此达到扩充管脚数目 。 所谓多功能,共用,管脚,实际是让各个功能分开时间 （ 简称分时 ） 来使用该管脚,所以,管脚功能复用也称为管脚分时复用 。 为了能区分功能,达到节约管脚的目的,
这需要有相应的辅助电路,实现分时控制逻辑 。 所以,采用管脚功能复用技术是以延长信息传输时间,增加系统的复杂性为代价的 。
随着微机字长和寻址能力的增加,微处理器的管脚功能复用技术越来越普遍 。 例如,8位微处理器有 40管脚 （ 其中,地址线 16根,数据线 8根,其他是电源和控制线 ）,而 16位微处理器 （ 例如,Intel
8086） 仍然只有 40管脚,由于可寻址 1MB,需要地址线 20根,再加上数据线需要 16根,如果不采取措施,很显然 40管脚不够用 。 采用管脚功能复用办法就是将地址总线,数据总线分时使用微处理器的同一组管脚,即微处理器 8086的 20条管脚具有两个功能,在某时刻传送
20位地址,在另一时刻用其中的 16条管脚传送 16位数据 。
1.3.3 流水线技术为了提高执行速度,除了采用更高速的半导体器件和提高系统主频以外,再一个解决方法就是使 系统 采用同时进行若干操作的并行处理方式 。 流水线技术就是一种同时 （ 或称为同步 ） 进行若干操作的处理方式 。 这种方式的操作过程类似于工厂的流水线作业装配线,故形象地称之为流水线技术 。
流水线技术的实现除了必须增加硬部件外,要保证流水线有良好性能,必须要有一系列有效的技术支持,例如,流水线协调管理技术和避免阻塞技术等 。
流水线技术已广泛应用于 16位以上的微机系统,有指令流水线技术,
运算操作流水线技术,寻址流水线技术等一系列应用 。 它主要目的是加快取指令和访问存储器等操作 （ 这些操作量是很大的 ）,在某些情况下,可以使运行的速度达到数量级增长 。
1.3.4 微机中常用的数字部件
1,三态门电路挂接在微机系统总线上的功能部件既要,共享,
总线通道,又要避免总线冲突和信息串扰 。 微机总线结构中广泛采用三态门电路把部件与总线相连 。
三态门具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗,
可以改善传输特性,故对传输数据起到缓冲作用,
同时能对传输的数据进行功率放大,具有一定的增强数据驱动能力 。
E
A B
E2
E1A B
E=1 B=A E1=1 B=A
E=0 B高阻态 E2=1 A=B
（ 断开 ） E1=E2=0 A,B断开单向三态门 双向三态门
1.3.4 微机中常用的数字部件
2,数据缓冲 /驱动器
Intel 8286（ 74LS245） 是由
8位双向三态门构成的双向数据缓冲 /驱动器（数据收 /发器）。
A0~A7,B0~B7,双向数据端口 。
OE,输出允许信号,低电平有效 。
T,传送方向控制信号 。 当
T=1,数据 A→B 传送,当 T=0，
数据 B→A 传送 。
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A0
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B0
TOE
≥ 1 ≥ 1
1.3.4 微机中常用的数字部件
3,数据锁存器
Intel 8282（ 74LS373）
是 8位带有单向三态缓冲器的数据锁存器 。
DI0~DI7,DO0~DO7：
分别是 8位数据输入,输出端 。
STB,输入选通信号,
高电平有效 。
OE,输出允许信号,低电平有效 。
DO0
OE
DO1
DO2
DO3
DO4
DO5
DO6
DO7
1
D Q
CLK
DI0
DI1
DI2
DI3
DI4
DI5
DI6
DI7
STB 1
1.3.4 微机中常用的数字部件
4,译码器译码电路是根据输入的组合状态得到惟一的输出有效信号。 n位 2#数有 2n个编码组合，所以，有 n个输入端的译码电路，有 2n个输出端。
A0 A1 A2E1 E2 E3
& 1
1
1
1
1
1
& & & & & & & &
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
第 1 章 微型计算机概述教 案作者：李芷
2003.5.10
第 1章 微型计算机概述
1.1 微型计算机
1.2 微机的软件基础
1.3 微机的技术特点
1.1 微型计算机
—— 微型化的电子计算机
1.1.1 微处理器,微型计算机和微型计算机系统
1.1.2 微型计算机性能指标
1.1.3 微型计算机组成
1.1.4 微机的分类及其应用
1.1.1 微处理器、微型计算机和微型计算机系统
◆ 微处理器 （ MP,Microprocessor）,也可以称为
CPU 或 MPU。 微 处 理 器 是 由 算 术 逻 辑 部 件
（ ALU）,控制部件 （ CU）,寄存器 （ R） 组,
片内总线等部分组成的大规模集成电路芯片 。
◆ 微型计算机 （ MC,Microcomputer） 是以微处理器为核心,配上大规模集成电路的半导体存储器,
输入和输出接口电路,以及相应的辅助电路,简称微机或电脑 。
◆ 微型计算机系统 （ MCS,Microcomputer System）
是以微型计算机为主体,配上一定规模的系统软件和外设而构成的 。
1.1.2 微型计算机性能指标
◆ 字长,微处理器并行处理的最大位数,通常与微处理器的寄存器,运算器,数据传输线的位数一致 。 字长是微机的重要性能指标,也是微机分类的主要依据之一 。
◆ 存储容量,微机系统能够直接访问的存储单元数目,即主 /内存储器能够存放的最大字节数 。 存储单元 /字节数目是由传送存储器地址的传输线条数决定的,以 KB,或 MB,或 GB为单位 。
◆ 运算速度,不断提高运算速度,是微机多年发展所努力追求的目标之一 。 以每秒执行基本指令的条数,百万条 /秒 （ MIP/s） 为单位,或以计算机的主频,MHz（ 106Hz） 为单位 。
◆ 系统配置,提供必要的人机联系手段 。 微机的外设配置越高档,软件配置越丰富,则使用越便利,工作效率也就越高 。
◆ 性能 /价格比,选购微机时,要权衡与比较,取性能 /价格高比值的微机系统 。
1.1.3 微型计算机组成硬件微型计算机微处理器 ALU,CU,R,,...
内存储器 ROM,RAM
I/O接口 并行 I/O,串行 I/O
系统总线 AB,DB,CB
外围设备 外部设备 键盘,CRT,存储器,....过程通道 A/D,D/A,开关量 I/O
电源软件系统软件 监控程序，操作系统，编译程序,....
程序语言 机器语言，汇编语言，高级语言应用软件 软件包，数据库,....
1.1.4 微机的分类及其应用
1,微机的分类微机通常是以微处理器字长作为微机的分类标准 。
微机一般分为 4位,8位,16位,32位微机等 。
2,微机的应用特点
◆ 形小,体轻,功耗低
◆ 性能可靠
◆ 价格便宜
◆ 结构灵活,适应性强
◆ 应用面广
1.2 微机的软件基础
1.2.1 微机中的数和运算
1.2.2 微机的指令系统
1.2.3 汇编语言程序设计
1.2.1 微机中的数和运算
1,数制十进制 二进制 十六进制数码 0~9 0,1 0~9,A~F
基 (或模 ) 10 2 16
进位原则 逢十进一 逢二进一 逢十六进一位权值 10i 2i 16i
位值规则通项公式 N=∑D
i× 10
i，
i = n-1~ -m
N=∑Bi× 2i，
i = n-1~ -m
N=∑Hi× 16i，
i = n-1~ -m
数制后缀符号 D或者省略 B H
1.2.1 微机中的数和运算
2,信息编码
◆ BCD码 （ Binary Coded Decimal,二进制编码的十进制数码 ） 是十进制数的编码表示 。 1位十进数用 4位二进制编码表示,0～ 9的 BCD
码分别对应 0000～ 1001编码 。
◆ ASCII码 （ American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准码 ） 是计算机中最普遍使用的字符编码 。 它是 7位编码,27=128,可表示 128个字符 （ 数字,大 /小写英文字母等可打印字符和回车,换行,响铃等控制字符 ） 。 计算机中用一个字节存放一个 ASCII码,D7位恒为 0。
◆ 汉字编码 由于汉字数目多,编码位数也相应要多 。 中国根据汉字的使用程度,定出了一级 （ 3755个 ） 和二级 （ 3008个 ） 汉字字符和图形符号集 （ 总共 7445个 ）,并制定了国家标准,GB2312-1980信息交换汉字编码,,简称国标码 。 国标码用两个 7位编码表示一个汉字符号,占 2字节 。 现在的汉字输入方式层出不穷,有拼音,五笔字型,自然码 …… 。 微机系统可以使用不同的汉字输入法,但得到的内码是统一的,通过内码在汉字库中检索所需要的汉字符号 。
1.2.1 微机中的数和运算
3,数的表示
◆ 无符号数 是正数,无需符号表示,所有数位都是数值数位 。 n位无符号数 N的数值范围是 0≤N≤2n-1。
◆ 有符号数 的正,负号用一位二进制数码表示,正数用 0,负数用 1表示 。
原码 （ 符号 -绝对值 ） 表示法,用其最高有效位作为数的符号位
（ Sf）,其余位为数值位 。 n位原码的数值范围是 -2n-1+1≤N≤2n-1-1。
反码表示法,正数的反码与原码表示相同,负数的反码是将它对应的正数,连同符号位一起按位取反所得 。 n位反码的数值范围是 -2n-
1+1≤N≤2n-1-1。
补码表示法,正数的补码与原码表示相同,负数的补码是将它对应的正数,连同符号位一起按位取反,再在最末数位上加 1。 n位补码表示的数 N的数值范围是 -2n-1≤N≤2n-1-1。
◆ 小数 表示是通过人 -机约定小数点位置，有定点和浮点两种表示法。
定点表示法,若小数点固定在符号位 Sf后，数的绝对值必小于 1，称作定点小数表示；若小数点固定在数值位后，只能表示整数，称作定点整数表示。
浮点表示法,为了扩大数值范围,提高运算精度,计算机大多采用表达式为 N = 2P× S的浮点表示法 。
1.2.1 微机中的数和运算
4,基本运算
◆ 计算机的基本运算有算术运算和逻辑运算,由算术 /逻辑运算部件 ALU完成 。
◆ 计算机中的逻辑运算有：反 （ 非 ） 运算,与 （ ∧ ） 运算,
或 （ ∨ ） 运算,异或 （ ⊕ ） 运算 。 对于多位二进制变量的逻辑运算是,按位,运算的,即各对应位分别进行逻辑运算 。
◆ 计算机中的四则算术运算最终简化成加 /减法运算 。 ALU
的核心电路是加法器,实现的是补码的加 /减法运算 （ 不需要判断正 /负号,符号位和数值位一起参加运算,能自动得到正确的补码结果,除非出现数值溢出错误 ） 。
［ X± Y］ 补码 =［ X］ 补码 +［± Y］ 补码
1.2.2 微机的指令系统
◆ 8086/8088微机的指令系统有 133条指令,可分为六大功能类 。 8086/8088符号指令的语句格式：
[〈 标号 〉,] 〈 操作码助记符 〉 [〈 操作数 〉 ] [ ； 〈 注释 〉 ]
◆ 8086/8088指令的操作数作为参与指令具体操作的对象,可以是操作的数据,也可以是转移的地址；操作对象所存放的,地址,可以是立即数,
寄存器,存储器,I/O接口等多种形式 。 寻找操作数所在地址的方法,称为寻址方式 。
◆ 8086/8088寻址方式分为数据寻址方式 （ 七种 ） 和转移地址寻址方式 （ 四种 ） 两大类 。
1.2.3 汇编语言程序设计
1,汇编程序和汇编过程
◆ 汇编语言 （ 源 ） 程序,必须翻译成机器语言的目标程序才能被执行 。
计算机用一个系统软件 —— 汇编程序承担这个,翻译,功能,其,翻译,过程就是汇编过程 。
◆ 汇编程序以源程序 （,ASM） 作为输入文件,汇编产生目标程序
（,OBJ） 和源列表 （,LST） 两个输出文件 。 目标程序是源程序汇编成的机器代码程序,经连接定位后成为可执行程序 （,EXE）,可以在计算机上运行 。 列表文件给出了源程序和机器语言代码程序清单,
以及符号表,可以提供查阅,调试之用 。
◆ 汇编程序不仅能,翻译,符号指令 （ 执行指令 ）,而且还能识别汇编程序自身提供的,对汇编过程起控制作用的辅助汇编命令 （ 伪指令 ） 。
例如,分配数据存储单元,给标号赋值,控制汇编过程结束等 。
◆ 还有一种宏汇编程序,除了执行指令,伪指令,还能识别宏 （ Macro）
指令 。 宏指令是按一定语法规则定义的一个执行指令和伪指令的指令集合 。 因此,（ 宏 ） 汇编语言程序由三种基本指令语句：
执行指令,伪指令和宏指令构成的有序组合 。
1.2.3 汇编语言程序设计
2,汇编语言程序上机过程结 束运行可执行程序
Yes
No
逻辑错误?
开 始语法错误?
调用编辑程序，建立 /修改源程序
No
调用汇编程序，汇编源程序
Yes
调用连接程序，装配目标程序调用调试程序，调试 /试运行目标程序
1.2.3 汇编语言程序设计
3,汇编程序设计技术
◆ 汇编语言程序模块化,模块化程序设计是编制一个较大规模程序的总体设计方法 。 它的设计思路是：把整个程序系统划分成多个程序模块,以模块为单位独立进行汇编,调试,然后把所有模块连接在一起,形成一个完整的程序系统 。 模块化程序设计的关键是模块的合理划分 。
◆ 结构化汇编语言程序设计,结构化程序设计是为了使编制的程序结构清晰,易于理解,易于调试和修改,充分显示出程序模块化的优点 。
◆ 汇编程序的基本结构,顺序结构,选择结构 （ 分支结构 ） 和循环结构是汇编程序的三种基本结构,每种结构只有一个入口和一个出口 。
这三种结构的任意组合和嵌套就构成了结构化的程序设计 。
◆ 子程序设计,子程序设计方法是程序设计的重要技术之一 。 甚至,
子程序还可以设计成子程序再调用其它子程序 —— 子程序嵌套,
子程序再调用自身 —— 子程序递归调用,子程序被中断并能再次 被中断程序调用 —— 子程序可重入等各种结构形式 。
1.3 微机的技术特点
1.3.1 总线结构
1.3.2 引脚的功能复用
1.3.3 流水线技术
1.3.4 微机中常用的数字部件
1.3.1 总线结构微机的核心部件是微处理器,微机的总线是指微机主板或单板机上以微处理器芯片为核心的,芯片与芯片之间的连接总线,称为系统总线 。
系统总线好似整个微机系统的,中枢神经,,把微处理器,存储器和
I/O接口电路 （ 外部设备与微型计算机相连的协调电路 ） 有机地连接起来,所有的地址,数据和控制信号都经过总线传输 。
I/O接口微处理器存储器数据总线 DB
控制总线 CB
地址总线 AB
外部设备 存储器 I/O接口
1.3.2 管脚的功能复用由于工艺技术和生产成本的考虑,大规模集成电路芯片的封装尺寸和管脚数目受到限制 。 为了弥补一个集成芯片上管脚数目的不足,微机中采用了管脚功能复用技术,即把一个管脚设计成由多个功能,共用,的管脚,以此达到扩充管脚数目 。 所谓多功能,共用,管脚,实际是让各个功能分开时间 （ 简称分时 ） 来使用该管脚,所以,管脚功能复用也称为管脚分时复用 。 为了能区分功能,达到节约管脚的目的,
这需要有相应的辅助电路,实现分时控制逻辑 。 所以,采用管脚功能复用技术是以延长信息传输时间,增加系统的复杂性为代价的 。
随着微机字长和寻址能力的增加,微处理器的管脚功能复用技术越来越普遍 。 例如,8位微处理器有 40管脚 （ 其中,地址线 16根,数据线 8根,其他是电源和控制线 ）,而 16位微处理器 （ 例如,Intel
8086） 仍然只有 40管脚,由于可寻址 1MB,需要地址线 20根,再加上数据线需要 16根,如果不采取措施,很显然 40管脚不够用 。 采用管脚功能复用办法就是将地址总线,数据总线分时使用微处理器的同一组管脚,即微处理器 8086的 20条管脚具有两个功能,在某时刻传送
20位地址,在另一时刻用其中的 16条管脚传送 16位数据 。
1.3.3 流水线技术为了提高执行速度,除了采用更高速的半导体器件和提高系统主频以外,再一个解决方法就是使 系统 采用同时进行若干操作的并行处理方式 。 流水线技术就是一种同时 （ 或称为同步 ） 进行若干操作的处理方式 。 这种方式的操作过程类似于工厂的流水线作业装配线,故形象地称之为流水线技术 。
流水线技术的实现除了必须增加硬部件外,要保证流水线有良好性能,必须要有一系列有效的技术支持,例如,流水线协调管理技术和避免阻塞技术等 。
流水线技术已广泛应用于 16位以上的微机系统,有指令流水线技术,
运算操作流水线技术,寻址流水线技术等一系列应用 。 它主要目的是加快取指令和访问存储器等操作 （ 这些操作量是很大的 ）,在某些情况下,可以使运行的速度达到数量级增长 。
1.3.4 微机中常用的数字部件
1,三态门电路挂接在微机系统总线上的功能部件既要,共享,
总线通道,又要避免总线冲突和信息串扰 。 微机总线结构中广泛采用三态门电路把部件与总线相连 。
三态门具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗,
可以改善传输特性,故对传输数据起到缓冲作用,
同时能对传输的数据进行功率放大,具有一定的增强数据驱动能力 。
E
A B
E2
E1A B
E=1 B=A E1=1 B=A
E=0 B高阻态 E2=1 A=B
（ 断开 ） E1=E2=0 A,B断开单向三态门 双向三态门
1.3.4 微机中常用的数字部件
2,数据缓冲 /驱动器
Intel 8286（ 74LS245） 是由
8位双向三态门构成的双向数据缓冲 /驱动器（数据收 /发器）。
A0~A7,B0~B7,双向数据端口 。
OE,输出允许信号,低电平有效 。
T,传送方向控制信号 。 当
T=1,数据 A→B 传送,当 T=0，
数据 B→A 传送 。
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A0
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B0
TOE
≥ 1 ≥ 1
1.3.4 微机中常用的数字部件
3,数据锁存器
Intel 8282（ 74LS373）
是 8位带有单向三态缓冲器的数据锁存器 。
DI0~DI7,DO0~DO7：
分别是 8位数据输入,输出端 。
STB,输入选通信号,
高电平有效 。
OE,输出允许信号,低电平有效 。
DO0
OE
DO1
DO2
DO3
DO4
DO5
DO6
DO7
1
D Q
CLK
DI0
DI1
DI2
DI3
DI4
DI5
DI6
DI7
STB 1
1.3.4 微机中常用的数字部件
4,译码器译码电路是根据输入的组合状态得到惟一的输出有效信号。 n位 2#数有 2n个编码组合，所以，有 n个输入端的译码电路，有 2n个输出端。
A0 A1 A2E1 E2 E3
& 1
1
1
1
1
1
& & & & & & & &
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
