课程概况
微机原理 是学习和掌握微机硬件知识和汇编程序语言设计的入门课程。
为什么要学这门课：
- 实时性需求
- 硬件访问的需要
- 编译原理、操作系统、嵌入式系统等需要
汇编语言与高级语言比较：
- 计算机是通过执行实现编写好的程序代码来完成用户特定的程序操作
- 程序代码越少，完成任务需要的时间就越短
完成同样任务：
|源文件|目标文件|可执行文件
程序汇编 |279B |128 |640B
C语言 |44B |354B |944B
！！可见汇编文件的执行速度是C的14.76倍
微型计算机硬件系统
- 到目前为止，计算机仍沿用1940年冯诺依曼首先提出的系体结构。
冯诺依曼计算机基本思想设计：
1.数据、信息、指令都以二进制形式表示
2.程序和数据是现存放在存储器中，计算机在工作时能高速地从存储器中获得指令加以执行
3.由运算器、控制器、存储器、输入输出设备等五大部件组成计算机系统
- 总栈：计算机中各功能部件传送信息的共同通道。
- 微处理器CPU(中央处理器)：由运算器、控制器、内部寄存器三部分组成
运算器：又称算术逻辑单元ALU，用来进行算术或逻辑运算以及移位循环等操作
控制器：又称控制单元CU，是全机的指挥控制中心
内部寄存器：PC(个人电脑)，标志寄存器，累加器等。
- IO接口与输入输出设备：IO接口是微型计算机与输入如输出设备之间信息交换的桥梁
- 存储器：CPU可直接访问的半导体存储器，有RAM(随机存储器)和ROM(只读存储器)两种不同的类。
微型计算机软件系统
系统软件：是指一个不需要用户干预的，为其他程序开发、调试以及运行等建立一个良好的程序。 包括：
操作系统OS(Operating System)：是一套复杂的系统应用，用于提供人机接口和管理、调度计算机的所有硬件与软件资源
系统应用程序：如各种高级语言的编译程序、汇编程序、诊断和调试程序、文字处理程序，服务性工具程序，数据库管理程序等
用户(应用)软件：用户未解决各种实际问题而编写的各种程序。
可用来编写用户软件的语言有
机器语言:面向机器能够直接被计算机识别执行的语言
汇编语言:为克服计算机语言难于使用的缺点而提出的注记符语言
高级语言:面向用户的语言，易学易用等
微型计算机的工作过程
'6+5'操作所需的机器语言程序和汇编语言程序
数字在计算机中的表示
- 正数的原码、反码、补码表示是相同的
- 负数的反码为原码的符号位不变，其余1变0，0变1，补码等于反码末尾加一
计算机中带符号数用补码表示的优点：
可以将减法运算变为加法运算，因此可以使用同一个运算器来实现加法减法运算，简化电路
无符号数和带符号数的加法运算可以用同一个加法器实现，结果都是正确的