微型计算机的断代,第一章——微型计算机系统接口技术描述

也不知道想什么。大四忙着找工作的时候还想到处学点其他的东西，感觉自己挺贪心的。这本就是在图书馆找的有关汇编语言方面的书，也不知道和我这种学软件的人理解的汇编语言有多大出入哎。

教课书常理——第一章先讲讲历史搭搭框架，反正了解了解，感受下前人的聪明，具体是什么就没那么有兴趣知道了。

首先是1873年，F. Baldwin制造出了手摇式机械计算器。然后到了1946年约翰·莫克莱博士和他的研究生研制出了世界上第一台电子计算机ENIAC(电子数字积分计算器)。之后计算机的硬件飞速发展，从计算器处理器上说就是发展了一到五代微型处理器。关于处理器我没怎么分清，感觉上应该是按照处理器的字节长度分的吧，第一代是4或者8位的，第二代是8位，三——16位，四——32位，五——64位(这个还是准64位。。。16年的书应该差的不是很多)，时间的话是隔得很近的(真飞速发展)。之前为了查具体的名字看了下好像说ENIAC是第一台通用计算机，ABC才是第一台电子计算机。然后我印象中的1912图灵机应该属于计算器。 ↑↑↑具体什么的还是去百度比较好。

微型计算机的分类：入力したくない。

微处理器：

微型计算器：

微型计算机系统：

计算机中数的表示

终于看到了些可以用计算来处理的问题了，标配数学专业的学生还是喜欢有计算的东西些。这个地方主要说了下二进制、八进制、十进制、十六进制的表达方式和转化方法、算术运算、逻辑运算。

二进制：1101101.1101B 八进制：155.64O 十进制：109.8125D 十六进制：6d.dH(开头字母时需头部加0) 以上是109.8125的各个进制的表达方式。二、八、十六进制直接的转化很方便，通常转化成二进制之后就可以直接转化为八或十六进制。提一下十→二，其他的各个进制直接的转化都和这方法一样。

PS：小数部分不一定能完全精准的转化，可按照精度要求转化。

算术运算上有加减乘除，原理上和十进制的算术运算都一样。

逻辑运算主要包括：

与(AND、· 、× 、∩ 、∧) 规矩为：0×0=0；0×1=1；1×0=1；1×1=1；

或( OR 、+

、∪

、∨) 规矩为：0+0=0；0+1=0；1+0=0；1+1=1；

非(NOT、在逻辑变量上加一横线) 规矩为：非0为1；非1为0；

异或(XOR、⊕) 规矩为：0⊕0=0；0⊕1=1；1⊕0=1；1⊕1=0；

计算机采用二进制，运算器运算的是二进制数，控制器发出的各种指令也是表示成二进制数，存储器中存放的数据和程序也是二进制数，在网络上进行数据通信时发送和接收的还是二进制数。所以可见，在计算机内部到处都是0和1组成的数据流。

计算机中最小的数据单位是二进制的一个数位(Bit)。

字节(Byte)：简写为B，通常采用8位表示一个字节。是计算机中用来表示存储空间大小的基本容量单位。

1B=8bit

千字节 (KB) 1KB=1024B=2^10B

兆字节 (MB) 1MB=1024KB=2^20B

十亿字节(GB) 1GB=1024MB=2^30B

1TB=1024GB=2^40B

字(Word)：在计算机中作为一个整体被存取、传送、处理的二进制字符串叫做一个字或单元。每个字的二进制位数的长度称为字长，通常有8位、16位、32位、64位。通常叫32位为双字，64位为4字。

数连同符号在计算机中数值化表示称为机器数，通常有三种码制来表示(原码、补码、反码)。大多数计算机用补码表示，感觉是因为对运算器的要求低点。

原码：最高位表示符号(正数用0，负数用1)，其他位表示数值位，称为用符号数的原码表示法。

X=45D=+101101B [X]原=00101101B

Y=-45D=-101101B [Y]原=10101101B

PS：异号的加法需要改给减，估计还要逻辑判断下正负。

反码：正数的反码和原码相同，负数的反码符号位用1表示，数值位为原码数值位按位取反形成。

[X]原=00101101B [X]反=00101101B

[Y]原=10101101B [Y]反=11010010B

PS：为了减法运算转化为加法运算引进了反码和补码，但感觉反码依旧要逻辑判断下正负。

补码：正数的补码和原码相同，负数用2^n-丨X丨来表示(n为机器的字长)，简单点就是反码加1。

[X]原=00101101B [X]补=00101101B

[Y]原=10101101B

[Y]反=11010010B [Y]反=11010011B

PS：补码0就一种表达方式，字节长为8时，取值范围为-128~127。

[X+Y]补=[X]补+[Y]补；[X-Y]补=[X]补+[-Y]补；

同号相加和异号相减都不需要判读符号，异号相加可转换为同号相减。

上面两式用补码的标准表达方式是直接推出等式成立滴。并且不需要逻辑判断正负。

感觉是用溢出解决了，2^n+丨X丨但没得n+1位来表示2^n所以就直接表示成了丨X丨

无符号整数：没得符号位，使数的表达范围往正整数方向挪了很多。

非数值信息的表示：主要是ASCII码、BCD码(8421码，通常在输入输出多使用十进制数时使用)、GB2312码(用于满足汉字和一些其他语言需要)，目前好像UTF-8用的多些。

微机系统中的接口问题

终于要码玩了，看书都没这么麻烦，最后全是字哎。

通常将两个部件之间的交接部位称为接口(或称为界面)，这个部件既可以是硬件也可以是软件。主机实际上是通过系统总线连接到接口，在通过接口与外部设备相连接。例如：磁盘接口位于磁盘驱动器和系统总线之间。各设备公用的接口逻辑如中断控制器、DMA控制器等往往集成在主板上。

微机接口是CPU和输入、输出设备之间进行连接和沟通的部件，如IDE接口、USB接口。

CPU在与I/O设备进行数据交换时通常存在(速度不匹配、时序不匹配、信息格式不匹配、信息类型不匹配)问题。所以嘞，接口通常要有这些功能(设置数据的缓存、能够进行格式的转化，如串行转并行、能够协调CPU和外设在信息类型和电平的差异、协调时序差异、地址译码和设备选择功能、设置中断和DMA控制逻辑)

CPU通过接口对外设进行控制的方式有下面几种：

程序查询方式

中断处理方式

DMA传送方式