1、第三章計算機硬件組成及工作原理計算機硬件技術基礎3.1 計算機的硬件組成計算機的硬件組成 一臺完整的計算機系統由計算機硬件系統和計算機軟件系統兩部分組成。計算機硬件（Hardware）是組成計算機的所有電子器件和機電裝置的總稱，是構成計算機的物質基礎，也是計算機系統的核心。計算機軟件（Software）則是由計算機程序構成的無形的東西，需要存儲在有形的硬件（如主存儲器、硬盤等）中，可以實現更高層的邏輯功能。本章主要內容是計算機硬件系統的組成及工作原理。計算機硬件技術基礎3.1 計算機的硬件組成計算機的硬件組成 計算機一開始是作為一個計算工具出現的。如能脫離人的干預而自動地完成計算，它必須具備以

2、下幾個基本功能：要有能進行運算的部件運算器；要有能記憶原始數據、運算程序及運算結果的部件存儲器；要有能發出各種控制信息，以便使計算機各部件協調工作的部件控制器；1.要有能將原始數據及運算程序輸入計算機，并將結果及其它信息輸出的部件輸入、輸出設備。計算機硬件技術基礎3.1.1 計算機的主要部件計算機的主要部件 典型的計算機硬件系統就是由這五大部分構成，這種模型最早是由數學家馮諾依曼提出的，故稱為馮諾依曼結構。 計算機硬件技術基礎3.1.2 計算機的總線結構計算機的總線結構 將五大基本部件，按某種方式連接起來就構成了計算機將五大基本部件，按某種方式連接起來就構成了計算機的硬件系統。在五大基本部件之

3、間，有著大量的信息需要交的硬件系統。在五大基本部件之間，有著大量的信息需要交換、傳送。目前許多計算機（主要指小、微型計算機）的各換、傳送。目前許多計算機（主要指小、微型計算機）的各大基本部件之間是用總線（大基本部件之間是用總線（BUS）連接起來的。）連接起來的。 總線是構成計算機系統的互連機構，是多個系統功能總線是構成計算機系統的互連機構，是多個系統功能部件之間進行數據傳送的公共通路。借助于總線連接，計算部件之間進行數據傳送的公共通路。借助于總線連接，計算機在各系統功能部件之間實現地址、數據和控制信息的交換機在各系統功能部件之間實現地址、數據和控制信息的交換，并在爭用資源的基礎上進行工作，并在

4、爭用資源的基礎上進行工作。 計算機硬件技術基礎3.1.2 計算機的總線結構計算機的總線結構總線的基本概念 1）為什么要使用總線 如何將計算機的若干功能部件連接起來如何將計算機的若干功能部件連接起來？全互聯形式 部件1部件2部件5部件3部件4問題：問題：隨著部件的隨著部件的增加，連線復雜。增加，連線復雜。如何解決？如何解決？計算機硬件技術基礎3.1.2 計算機的總線結構計算機的總線結構總線的基本概念 2 2）解決方法）解決方法采用總線采用總線 總線是構成計算機系統的互聯機構，是多個系統功能部件之間進行數據傳總送的公共通路。總線總線問題：如何確定數問題：如何確定數據的流向？據的流向？部件1部件2部

5、件3部件4部件5計算機硬件技術基礎部件13.1.2 計算機的總線結構計算機的總線結構地址總線地址總線部件2部件3部件4000110111 01 0數據總線數據總線1 01 01 0數據數據數據數據數據數據總線的基本概念 3 3）數據送到哪里）數據送到哪里地址總線作用地址總線作用 通過地址總線確定數據的來源和去向。計算機硬件技術基礎3.1.2 計算機的總線結構計算機的總線結構總線的定義：總線的定義： 總線就是各種信號線的集合，是計算機各部件之間傳送數據、地址總線就是各種信號線的集合，是計算機各部件之間傳送數據、地址和控制信息的公共通路。總線通過分時共享的方式，將信息以一個或多和控制信息的公共通路

6、。總線通過分時共享的方式，將信息以一個或多個源部件傳送到一個或多個目的個源部件傳送到一個或多個目的, ,是計算機中傳輸數據的公共通道。是計算機中傳輸數據的公共通道。總線的特性：總線的特性：分時分時和和共享共享是總線的兩個基本特性。是總線的兩個基本特性。共享是指多個部件連接在同一條總線上，各個部件之間都可以通過這條共享是指多個部件連接在同一條總線上，各個部件之間都可以通過這條總線來進行信息的交換。總線來進行信息的交換。分時是指同一時刻，總線上只能傳輸一個部件發送出來的信息。分時是指同一時刻，總線上只能傳輸一個部件發送出來的信息。總線的特點：總線的特點：高速：滿足高速：滿足CPUCPU的外部訪問要

7、求的外部訪問要求標準：使得不同的設備可以和計算機主機系統連接標準：使得不同的設備可以和計算機主機系統連接公共：全部外部設備共同使用公共：全部外部設備共同使用計算機硬件技術基礎3.1.2 計算機的總線結構計算機的總線結構數據總線數據總線 雙向傳送，它的線數即總線寬度。雙向傳送，它的線數即總線寬度。CPUCPU取指令時取指令時用于傳送指令代碼用于傳送指令代碼CPUCPU訪問存儲器時訪問存儲器時用于傳送數據用于傳送數據I/OI/O操作時操作時用于傳送外部數據用于傳送外部數據產生中斷時產生中斷時用于傳送中斷向量用于傳送中斷向量地址總線地址總線 傳送的是內存（或傳送的是內存（或I/OI/O接口）的地址信

8、號，單向傳送。它的接口）的地址信號，單向傳送。它的線數與系統采用的線數與系統采用的CPUCPU的地址線寬度一致，它決定了的地址線寬度一致，它決定了CPUCPU直接尋址的內存直接尋址的內存容量。容量。控制總線控制總線 傳送的是傳送的是CPUCPU和其它控制芯片發出的各種控制信號，如：讀和其它控制芯片發出的各種控制信號，如：讀/ /寫周期寫周期W/RW/R、指令、指令/ /代碼傳送代碼傳送D/CD/C、存儲器或、存儲器或IOIO口訪問口訪問M/IOM/IO和系統復位和系統復位ResetReset等。等。計算機硬件技術基礎總線的分類總線的分類片內總線片內總線 在在CPUCPU內部，寄存器之間和算術邏

9、輯部件內部，寄存器之間和算術邏輯部件ALUALU與控制部件之與控制部件之間傳輸數據所用的總線稱為片內總線間傳輸數據所用的總線稱為片內總線( (芯片內部的總線芯片內部的總線) )。片外總線片外總線 是是CPUCPU與內存與內存RAMRAM、ROMROM和輸入和輸入/ /輸出設備接口之間進行通訊輸出設備接口之間進行通訊的通路。本節主要介紹片外總線。系統總線、的通路。本節主要介紹片外總線。系統總線、I/OI/O總線、總線、外部總線都是片外總線。外部總線都是片外總線。系統總線系統總線（也叫前端總線（也叫前端總線FSB）一般為一般為CPUCPU與存儲與存儲器器(L2 Cache)(L2 Cache)、芯

10、片組之間的連接總線。是、芯片組之間的連接總線。是CPUCPU的數據、的數據、指令等傳輸通道，也是指令等傳輸通道，也是I/OI/O總線的過度總線。總線的過度總線。I/OI/O總線總線主機與外部設備之間的連接總線。主機與外部設備之間的連接總線。計算機硬件技術基礎3.1.3 典型的微型計算機組成典型的微型計算機組成典型的微型計算機組成典型的微型計算機組成計算機硬件技術基礎3.2 中央處理器的組成與基本工作原理中央處理器的組成與基本工作原理 中央處理器CPU是整個計算機的核心，它包括運算器和控制器。 3.2.1 中央處理器的功能 當用計算機解決某個問題時，我們首先必須為它編寫程當用計算機解決某個問題時

11、，我們首先必須為它編寫程序。程序是一個指令序列，這個序列明確告訴計算機應該執序。程序是一個指令序列，這個序列明確告訴計算機應該執行什么操作，在什么地方找到用來操作的數據。一旦把程序行什么操作，在什么地方找到用來操作的數據。一旦把程序裝入內存儲器，就可以由計算機來自動完成取出指令和執行裝入內存儲器，就可以由計算機來自動完成取出指令和執行指令的任務。專門用來完成此項工作的計算機部件稱為中央指令的任務。專門用來完成此項工作的計算機部件稱為中央處理器，通常簡稱處理器，通常簡稱CPU。計算機硬件技術基礎3.2.1 中央處理器的功能中央處理器的功能CPUCPU如下四方面的基本功能：如下四方面的基本功能：1

12、)指令控制指令控制 程序的順序控制稱為指令控制。由于程序程序的順序控制稱為指令控制。由于程序是一個指令序列，這些指令的相互順序不能任意顛倒，必須是一個指令序列，這些指令的相互順序不能任意顛倒，必須嚴格按程序規定的順序進行。嚴格按程序規定的順序進行。 2)操作控制操作控制 一條指令的功能往往是由若干個操作信號一條指令的功能往往是由若干個操作信號的組合來實現的，因此，的組合來實現的，因此，CPU管理并產生由內存取出的每條管理并產生由內存取出的每條指令的操作信號，把各種操作信號送往相應的部件，從而控指令的操作信號，把各種操作信號送往相應的部件，從而控制這些部件按指令的要求進行動作。制這些部件按指令的

13、要求進行動作。3)時間控制時間控制 對各種操作實施時間上的定時稱為時間控對各種操作實施時間上的定時稱為時間控制。在計算機中，各種指令的操作信號以及一條指令的整個制。在計算機中，各種指令的操作信號以及一條指令的整個執行過程都受到時間的嚴格定時。執行過程都受到時間的嚴格定時。4)數據加工數據加工 數據加工就是對數據進行算術運算和邏輯數據加工就是對數據進行算術運算和邏輯運算處理。運算處理。計算機硬件技術基礎2.3.1 CPU組成組成 控制器和運算合稱為中央處理單元(Central Processing Unit)，簡稱CPU。CPU是使整部計算機能夠運作的最核心、最重要的組件。 其作用就是當計算機系

14、統開始運行時，CPU從內存中讀取操作它的軟件的指令與數據，透過ALU運算出結果后存回內存，同時由主機板，與外界的I/O外圍溝通，達到數據處理的目的。計算機硬件技術基礎3.2.2 CPU的基本組成的基本組成 CPU內部包括控制單元、運算器、寄存器組等組成。內部包括控制單元、運算器、寄存器組等組成。 計算機硬件技術基礎3.2.2 CPU的基本組成的基本組成 運算器稱為ALU(Arithmatic Logical Unit)，它由部件及邏輯電路組成，其功能進行算術和邏輯運算。計算機硬件技術基礎3.2.2 CPU的基本組成的基本組成控制器發出各種控制信號，使整個運行過程自動進行。 程序計數器PC，又稱

15、指令計數器、指令指針（IP） 指令寄存器IR，存放從內存中取出的待執行的指令。 指令譯碼器ID，又稱操作碼譯碼器或指令功能分析解釋器。 地址形成部件 微操作信號發生器 時序部件計算機硬件技術基礎2.3.1 CPU組成組成計算機硬件技術基礎3.2.3 指令及指令周期指令及指令周期1.指令 指令系統指的是一個CPU所能夠處理的全部指令的集合，是一個CPU的根本屬性。指令系統決定了一個CPU能夠運行什么樣的程序。不同的CPU、不同的指令集，構成了不同的指令系統。指令系統是計算機硬件和軟件之間的橋梁，是匯編程序設計的基礎。指令系統包含了許多執行各種類型操作的指令，每條指令完成一種特定的操作。計算機系統

16、完成的每項工作，往往需要一系列相應的指令。 所有采用高級語言編出的程序，都需要翻譯（編譯或解釋）成為機器語言后才能運行，這些機器語言中所包含的就是一條條的指令。計算機硬件技術基礎3.2.3 指令及指令周期指令及指令周期2.指令周期 就是執行一條指令所需要的時間，即就是執行一條指令所需要的時間，即CPU從內存取出一條指令并執行從內存取出一條指令并執行這條指令的時間總和一般由若干個機器周期組成，是從取指令、分析指令這條指令的時間總和一般由若干個機器周期組成，是從取指令、分析指令到執行完所需的全部時間。指令不同，所需的機器周期數也不同。到執行完所需的全部時間。指令不同，所需的機器周期數也不同。計算機

17、硬件技術基礎3.2.4 CPU的工作過程的工作過程 CPU的工作過程實際上就是指令的執行過程，一條指令執行的基本過程分為：取指令階段、分析及取數階段和執行階段。 取指令取指令 將現行指令從內存中取出來并送至指令寄存器中去。具體的操作為： 將程序計數器PC中的內容通過地址總線AB送至內存地址寄存器AR。 向內存發讀命令。 從內存中取出的指令經數據寄存器DR、數據總線DB送到指令寄存器IR中去。 將PC的內容遞增，為取下一條指令做好準備。計算機硬件技術基礎3.2.4 CPU的工作過程的工作過程 分析及取數分析及取數指令譯碼器ID識別和區分不同的指令類型及各種獲取操作數的方法無操作數指令，即轉執行階

18、段。帶操作數指令需要讀取操作數， 執行執行執行階段完成指令規定的各種操作，形成穩定的運算結果，并將其存儲起來。計算機硬件技術基礎3.2.4 CPU的工作過程的工作過程1指令執行的基本過程演示指令執行的基本過程演示 為了使大家進一步了解指令執行過程，我們以一條8086指令 ADD AL,0300H為例。這里我們設定指令執行前: AL)=00001111B,CS=3000H,IP=0100H,DS=2000H,20300H=01010000B計算機硬件技術基礎3.3 指令系統指令系統1. 指令的格式 一條指令一般包括兩個部分：操作碼和地址碼。操作碼其實就是指令序列號，用來告訴CPU需要執行的是那一

19、條指令。地址碼則復雜一些，主要包括源操作數地址、目的地址和下一條指令的地址。在某些指令中，地址碼可以部分或全部省略，比如一條空指令就只有操作碼而沒有地址碼。10100001 0000000000100000操作碼地址碼計算機硬件技術基礎3.3 指令系統指令系統 2. 指令的分類指令的分類 一臺計算機的指令系統可以有上百條指令，這些指令按其功能可以分成幾種類型： 數據傳送類指令 算術邏輯運算類指令3) 程序控制類指令 4) 輸入/輸出類指令計算機硬件技術基礎3.3 指令系統指令系統 3. 尋址方式尋址方式 尋址方式是指令系統設計的重要內容，它對于豐富程序設計手段、方便程序編制、提高程序的質量、減

20、少訪問主存的次數以及壓縮程序占用的內存空間等方面都起著重要作用。每臺計算機的指令系統都有自己的一套尋址方式。計算機硬件技術基礎3.3 指令系統指令系統3.3.立即尋址立即尋址 立即尋址是將操作數直接傳送給寄存器的一種尋址方式操作數緊跟在操作碼之后，作為指令的一部分。立即數可以是字節（8位）、字（16位）、雙字（32位），其低位字節放在低地址單元，高位字節放在高地址單元。例如：MOV AL，0CAH MOV AX，2100H低地址低地址高地址高地址操作碼操作碼34H12H12HAX34H計算機硬件技術基礎3.3 指令系統指令系統4.4.寄存器尋址寄存器尋址 寄存器尋址是用于寄存器之間的數據傳送，

21、源和目的寄存器必須使用相同的位數。例如：MOV BL，AL MOV BX，AX MOV BL，AX MOV BX，AH計算機硬件技術基礎3.3 指令系統指令系統 5. 5.直接尋址直接尋址 指令所需操作數在某存儲單元中，指令中形式地址字段給出的就是該存儲單元的地址。計算機硬件技術基礎3.3 指令系統指令系統6.6.寄存器間接尋址寄存器間接尋址 指令所需操作數在存儲單元之中，采用這種尋址方式時，應事先把操作數的偏移地址存入一個寄存器（Rm）中。寄存器間接尋址是把形式地址字段指定寄存器的內容作為操作數的有效地址，由該地址所指定的存儲單元的內容作為操作數。操作碼寄存器編號m指令 內存地址 RmR1R

22、2 Rn寄存器組 操作數 內部存儲器計算機硬件技術基礎3.3 指令系統指令系統 CPU的工作過程實際上就是指令的執行過程，一條指令執行的基本過程分為：取指令階段、分析及取數階段和執行階段。 取指令取指令 將現行指令從內存中取出來并送至指令寄存器中去。具體的操作為： 將程序計數器PC中的內容通過地址總線AB送至內存地址寄存器AR。 向內存發讀命令。 從內存中取出的指令經數據寄存器DR、數據總線DB送到指令寄存器IR中去。 將PC的內容遞增，為取下一條指令做好準備。計算機硬件技術基礎3.3.3 80X86指令系統舉例指令系統舉例1. 1. 數據傳送指令數據傳送指令包括一般傳送指令包括一般傳送指令M

23、OVMOV、堆棧指令、堆棧指令PUSHPUSH和和POPPOP等。等。 MOVMOV指令指令MOVMOV指令是指令是數據復制數據復制指令指令應當保持數據寬度（應當保持數據寬度（位數）一致位數）一致寄存器寄存器reg 存儲器存儲器mem段寄存器段寄存器sreg，CS除外除外立即數立即數data計算機硬件技術基礎3.3.3 80X86指令系統舉例指令系統舉例MOVMOV指令舉例指令舉例MOV AL，0CAH；立即尋址立即尋址MOV AL，0CAH；直接尋址，直接尋址，(DS)MOV BL，AL；寄存器尋址，寄存器尋址，(AL)MOV CX，BX；寄存器間接尋址，寄存器間接尋址，(DS)，(BX)M

24、OV CX，100H+BP ；寄存器相對尋址，寄存器相對尋址，(SS)，(BP)MOV CX，BXSI；基址變址尋址，基址變址尋址，(DS)，(BX)，(SI)MOV CX，10H+BP+SI；相對基址變址尋址，相對基址變址尋址，(SS)，(BP)，(SI)計算機硬件技術基礎3.3.3 80X86指令系統舉例指令系統舉例 PUSH/POPPUSH/POP指令指令PUSHFPUSH AXPUSH BX.POP BXPOP AXPOPF計算機硬件技術基礎3.3.3 80X86指令系統舉例指令系統舉例2. 2. 算術運算指令算術運算指令包括加法、減法、乘法、除法、加包括加法、減法、乘法、除法、加1

25、1、減、減1 1、求補、比較等。、求補、比較等。 加、減和比較指令加、減和比較指令ADD BX,DXADD BX,DXADDC AX,CXADDC AX,CX；(AX)(BX)= (AX)(BX)+(CX)(DX),32(AX)(BX)= (AX)(BX)+(CX)(DX),32位二進制數加法位二進制數加法ADD AL,BLADD AL,BLDDADDAMOV CL,ALMOV CL,ALMOV AL,AHMOV AL,AHADDC AL,BHADDC AL,BHDDADDAMOV AH,ALMOV AH,ALMOV AL,CLMOV AL,CL；(AX)= (AX)+(BX),4(AX)=

26、(AX)+(BX),4位位BCDBCD加法加法計算機硬件技術基礎3.3.3 80X86指令系統舉例指令系統舉例 乘法乘法/ /除法指令除法指令乘法和除法指令必須區分有符號數和無符號數，符號數：IMUL、 IDIV；無符號數：MUL、 DIVMUL BL ；(AL)=0B4H,(BL)=11H；(AX)=0BF4H,CF=OF=10B4H 11H0B4H + 0B4H 0BF4H計算機硬件技術基礎3.3.3 80X86 80X86指令系統舉例指令系統舉例 3. 3. 基本邏輯指令基本邏輯指令與（AND）、或（OR）、異或（XOR）、非（NOT）和測試（TEST）指令4. 4. 移位元與循環指令移

27、位元與循環指令SHLSARSHRCCC00目標寄存器或存儲器SALC0SHLSARSHRCCC00目標寄存器或存儲器SALC0ROLRCLRORRCRCCCC目標寄存器或存儲器ROLRCLRORRCRCCCC目標寄存器或存儲器計算機硬件技術基礎3.3.3 80X86 80X86指令系統舉例指令系統舉例 5. 5. 程控指令程控指令用于控制程序的執行方向，使程序具有測試、分析與判斷的能力。包括：轉移控制指令轉移控制指令、子程序調用和返回指令子程序調用和返回指令、中斷中斷控制指令控制指令等。 轉移控制指令轉移控制指令無條件轉移MOV BX，5HJMP ROUT1MOV AX，55HROUT1：AD

28、D AX，10H；(AX)= (AX)+10H計算機硬件技術基礎3.3.3 80X86 80X86指令系統舉例指令系統舉例 ADD AX,-5HJZ ROUT1ADD AX，10HROUT1：若執行前(AX)= 5H，則執行結果(AX)=0。若執行前(AX)5H，則執行結果(AX)=(AX)+10H計算機硬件技術基礎3.3.3 80X86 80X86指令系統舉例指令系統舉例 程序循環指令程序循環指令MOV CX，0AHMOV AL，0MOV SI，2000HLP：ADD AL，SIINC SILOOP LPMOV SI，AL執行后（2200AH）= 37H1234567890AH(DS)=20

29、00H22000H2200AH數據段0BH執行前計算機硬件技術基礎3.3.3 80X86 80X86指令系統舉例指令系統舉例 子程序調用和返回指令子程序調用和返回指令 子程序是一組可以公用的指令序列，只要知道子程序的入口地址就能調用它。 中斷控制指令中斷控制指令當出現某些特殊情況，必須暫停現在運行的程序，轉去執行一組專門的程序進行某些處理，處理結束后又返回到原程序繼續運行。中斷包括：硬件中斷，是由外部設備發出的中斷請求信號。軟件中斷。是由內部驅動或由內部事件引發的中斷。計算機硬件技術基礎3.3.3 80X86 80X86指令系統舉例指令系統舉例 6. 6. 輸入輸入/ /輸出指令輸出指令輸入/

30、輸出（I/O）指令用來實現主機與外部設備之間的信息交換。指令中應給出I/O端口地址（Port） ，這些端口地址與內存的存儲單元地址無關，是另一個獨立的地址空間。直接端口尋址：指令中可以直接給出端口地址，最多只能尋址256個端口；間接端口尋址：由DX寄存器間接給出端口地址，最多可以尋址65536個端口。指令必須使用AL（8位）、AX（16位）傳遞數據。計算機硬件技術基礎3.3.3 80X86 80X86指令系統舉例指令系統舉例 輸入指令輸入指令IN AL，50H執行后，(AL)= 1MOV DX，278HIN AL，DX執行后，(AL)= 0AH12340AH050H278HI/O端口0BH執行

31、前計算機硬件技術基礎3.3.3 80X86 80X86指令系統舉例指令系統舉例 輸出指令輸出指令MOV AL，0AAHOUT 50H，AL執行后，(端口50H)= 0AAHMOV AL，55HMOV DX，278HOUT DX，AL執行后，(端口278H)= 55H0AAH23455H050H278HI/O端口0BH執行后計算機硬件技術基礎3.3.4 指令系統的發展指令系統的發展1. 1. 指令系統的發展方向指令系統的發展方向指令系統是伴隨著計算機系統結構的完善和性能的提高而發展起來的，指令系統的發展有兩種不同的途徑和方向：一種是一步增強原有指令的功能以及設置更為復雜的新指令取代原先由軟件子程

32、序完成的功能。按此方向發展，指令系統日益龐大和復雜，用這種途徑設計成CPU的計算機稱為復雜指令系統計算機（Complex Instruction Set Computer），簡稱CISC。另一種是通過減少指令種類和簡化指令功能來降低硬件設計的復雜度，提高指令的執行速度。按此方向發展，指令系統日益縮小和精簡，用這種途徑設計成CPU的計算機即為精簡指令系統計算機（Reduced Instruction Set Computer），簡稱RISC。計算機硬件技術基礎3.3.4 指令系統的發展指令系統的發展2 2從從CISCCISC到到RISCRISC傳統的計算機多屬于CISC，CISC的特點：指令系統

33、多達幾百條指令，許多指令的功能異常復雜，具有多種尋址方式。計算機的研制周期變得很長，同時也增加了設計失誤的可能性。而且由于復雜指令需進行復雜的操作，有時還可能降低系統的執行速度。“20-80律”計算機硬件技術基礎3.3.4 指令系統的發展指令系統的發展RISC設計應遵循的原則： 只選擇使用頻度高的指令，指令數目一般不超過100條。 尋址方式種類少，一般不超過2種，指令格式力求一致。 所有或大多數指令在單個機器周期內完成。 擴大通用寄存器的數目，一般不少于32個。 盡量減少訪問內存，除存（Load）、取（Store）指令外，其它指令一律只對寄存器操作。 為提高指令執行速度，大多數指令用硬連線控制

34、實現，少數指令才用微程序實現。 優化編譯，簡單有效地支持高級語言的實現。計算機硬件技術基礎3.4 匯編語言匯編語言匯編語言是一種面向CPU指令系統的程序設計語言，用匯編語言編寫的程序稱作匯編程序或匯編語言源程序。用匯編語言編寫的一條匯編程序語句由四個域組成：名字 操作符 操作數 ：注釋一個完整的程序則包括段定義、數據定義、程序段定義和程序指令語句以及正確的數據結構。 指令語句包括：指令、標號和注釋。偽指令語句是為匯編語言和連接程序提供的含有必要控制信息的管理性語句。匯編時，偽指令不會產生目標代碼。偽指令語句對應的偽操作在匯編過程中完成。宏指令語句由標號、宏指令和注釋組成，是按照宏指令定義規則組

35、成的一組指令語句和偽指令語句的集合。計算機硬件技術基礎3.4 匯編語言匯編語言工具軟件工具軟件編輯程序：文本編輯器匯編程序：MASM連接程序：LINK調試程序：DEBUG生成的文件生成的文件匯編原程序：*.ASM目標文件：*.OBJ列表文件：*.LST交叉引用表：*.CRF可執行程序：*.EXE連接映象：*.MAP計算機硬件技術基礎計算機硬件技術基礎計算機硬件技術基礎計算機硬件技術基礎2.5.1 2.5.1 指令的執行過程指令的執行過程 1 1指令執行的基本過程指令執行的基本過程一條指令分為：取指令階段、分析及取數階段和執行階段。 取指令取指令將現行指令從內存中取出來并送至指令寄存器中去。具體的操作為： 將程序計數器PC中的內容通過地址總線AB送至內存地址寄存器AR。 向內存發讀命令。 從內存中取出的指令經數據寄存器DR、數據總線DB送到指令寄存器IR中去。 將PC的內容遞增，為取下一條指令做好準備。計算機硬件