1.8 微型计算机的一般工作过程
如前所述,微型计算机在硬件和软件相互配合之下才能工作。如果我们仔细注意微型计算机的工作过程就会发现,微型计算机为完成某种任务,总是将任务分解成一系列的基本动作,然后再一个一个地去完成每一个基本动作。当这一任务中所有的基本动作完成时,整个任务也就完成了。这是计算机工作的基本思路。
CPU进行简单的算术运算或逻辑运算,或者从存储器取数,或者将数据存放于存储器,或者从接口取数,或者向接口送数,这些都是一些基本动作,也称为CPU的操作。
微处理器进行某种操作的代码叫做指令。前面已经提到,微处理器只认识由0电平和1电平组成的二进制编码,因此,指令就是一组由0和1构成的数字编码。微处理器在任何时刻只能进行一种操作。为了完成某种任务,需要把任务分解成若干个基本操作,明确完成任务的基本操作的先后顺序,然后用计算机可以认识的指令来编排完成任务的操作顺序。计算机的每一步操作都由特定的指令来指定,需按照事先编好的操作步骤,一步接一步地进行工作,从而达到预期的目的。这种完成某种任务的一组指令就称为程序,计算机的工作就是执行程序。
下面通过一个简单程序的执行过程,来对微型计算机的工作过程进行简要的介绍。随着本书的讲述,对计算机的工作原理将逐步得到深入理解。
【例1-9】 用微型计算机求解“7+10=?”这样一个极为简单的问题必须利用指令告诉计算机该做的每一个步骤,以及先做什么,后做什么。其具体步骤就是:
第一步:采用助记符、操作数组成指令,根据题意编写程序。
MOV AL,7 ADD AL,10 HLT
程序中第一条指令将7放在AL中;第二条指令将AL中7加上10,并将相加之和放在AL中;第三条指令是停机指令。当顺序执行完上述指令时,AL中就存放着要求的结果。
第二步:将源程序翻译成机器语言(0或1),然后存入存储器,如下所示。
第三步:微型计算机执行程序时,通过总线首先将第一条指令取进微处理器并执行它,然后取第二条指令,并执行第二条指令…… 计算机就是这样按照事先编排的顺序,依次执行指令。这里要再次强调,计算机只能识别机器代码,不认识助记符。因此,助记符编写的程序必须转换为机器代码才能被计算机直接识别。