发布时间 : 星期五 文章微机原理及接口技术期末复习资料重点归纳更新完毕开始阅读38d695a29e314332396893f9
微机重点总结 第一章
计算机中数的表示方法：真值、原码、反码（-127—+127）、补码（-128—+127）、BCD码，1000的原码为-0，补码为-8，反码为-7。
ASCII码：7位二进制编码，空格20，回车0D，换行0A，2、算数逻辑运算单元；
3、控制器（指令寄存器、指令译码器和各种定时与控制信号产生电路）；
4、现代微处理器中还集成了浮点运算部件及高速缓冲寄存器cache。 8086/8088微处理器结构： 0-9（30-39），A-Z（41-5A），a-z（61-7A）。 模型机结构介绍
1、程序计数器PC：4位计数器，每次运行前先复位至0000，取出一条指令后PC自动加1，指向下一条指令； 2、存储地址寄存器MAR：接收来自PC的二进制数，作为地址码送入存储器； 3、可编程只读存储器PROM
4、指令寄存器IR：从PROM接收指令字，同时将指令字分别送到控制器CON和总线上，模型机指令字长为8位，高4位为操作码，低4位为地址码（操作数地址）； 5、控制器CON：（1）每次运行前CON先发出CLR=1，使有关部件清零，此时PC=0000，IR=0000 0000；（2）CON有一个同步时钟输出，发出脉冲信号CLK到各部件，使它们同步运行；（3）控制矩阵CM根据IR送来的指令发出12位控制字，CON=CPEPLMER LIEILAEA SUEULBIO；
6、累加器A：能从总线接收数据，也能向总线送数据，其数据输出端能将数据送至ALU进行算数运算（双态，不受E门控制）；
7、算数逻辑部件ALU：当SU=0时，A+B，当SU=1时，A-B； 8、寄存器B：将要与A相加或相减的数据暂存于此寄存器，它到ALU的输出也是双态的； 9、输出寄存器O：装入累加器A的结果； 10、二进制显示器D。
中央处理器CPU：PC、IR、CON、ALU、A、B；存储器：MAR、PROM；输入/输出系统：O、D。
执行指令过程：指令周期（机器周期）包括取指周期和执行周期，两者均为3个机器节拍（模型机），其中，取指周期的3个机器节拍分别为送地址节拍、读存储节拍和增量节拍。
控制器：环形计数器（RC）、指令译码器（ID）、控制矩阵（CM）、其他控制电路。
微型计算机硬件基本结构：算术逻辑单元ALU、控制器、存储器、输入/输出设备。
微型机工作原理：存储程序，按地址顺序执行。
第二章
微处理器基本结构和功能：
1、内部寄存器阵列（通用寄存器和专用寄存器）；
段寄存器（CS、SS、DS、ES） 总线接口单指令指针寄存器IP 元BIU（完成地址加法器 取指令和存指令队列
取数据）
内部控制逻辑 8086/8088 输入/输出控制电路
CPU
执行单元EU算术逻辑单元ALU （负责分析寄存器组 指令和执行标志寄存器FR 指令）
暂存器
执行部件EU的组成： 1、ALU（算术逻辑单元）； 2、寄存器组：
（1）通用寄存器：4个16位通用寄存器（AX、BX、CX、DX）或8个8位寄存器（AL、AH、BL、BH、CL、CH、DL、DH），其中AX为累加器，BX为基址寄存器，CX为计数寄存器，DX为数据寄存器；
（2）专用寄存器：两个16位指针寄存器SP和BP，两个16位变址寄存器SI和DI，其中，SP是堆栈指针寄存器，由它和堆栈段寄存器SS一起来确定堆栈在内存中的位置，BP是基址指针寄存器，通常用于存放基地址，SI是原变址寄存器，DI是目的变址寄存器，都用于指令变址寻址方式；
AH AL AX BH BL BX 通用寄存器
CH CL CX DH DL DX
SP BP SI 专用寄存器
DI
（3）标志寄存器FR：为16位寄存器，其中7位未使用，使用的9个标志位可分为两类：状态标志（CF、PF、AF、
ZF、SF、OF），控制标志（TF、IF、DF），
15-12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 OF DF IF TF SF ZF AF PF CF
① CF—进位标志位：做加法最高位有进位或减法最高位有借位时为1，反之为0；
② PF—奇偶标志位：运行结果低8位中1的个数为偶数时为1，反之为0；
③ AF—半进位标志位：低四位有向高四位的进位或借位时为1，反之为0；
④ ZF—零标志位：运算结果为0时置1； ⑤ SF—符号标志位：与运算结果最高位相同； ⑥ OF—溢出标志位：字节运算结果范围超过-128~+127或者字运算结果范围超出-32768~+32767时置1，溢出判断：同符号数相加，结果的符号位与之不同（符号位发生变化）；
⑦ TF—陷阱标志位：置1时8086/8088进入单步工作方式，通常用于程序调试；
⑧ IF—中断允许标志位：置1时处理器响应可屏蔽中断； ⑨ DF—方向标志位：置1时串操作指令的地址修改为自动减量方向。
总线接口部件BIU的组成：
1、段寄存器：4个16位段寄存器DS（数据段寄存器）、CS（代码段寄存器）、ES（附加段寄存器）、SS（堆栈段寄存器）；
2、16位指令寄存器IP：CPU每取一个指令字节，IP自动加1，IP总是指向下一条要取出的指令代码的首地址； 3、20位地址加法器；
4、6字节（8088为4字节）指令队列缓冲器。 BIU与EU的动作协调原则：BIU和EU是并行工作的，按流水线技术原则管理
1、当8086指令队列中有两个空字节（8088中一个）时，BIU自动把指令取到队列中；
2、EU从指令队列取指，执行，执行过程中如要访问存储器或I/O，而此时BIU正在取指，完成取指后响应EU的总线请求；
3、指令队列已满，EU又没有总线访问，BIU进入空闲状态；
4、执行转移、调用和返回指令时，指令队列中的原有内容自动消除，BIU往指令队列中装入另一程序段中的指令。 存储器组织： 1、物理地址：
物理地址=段地址×16+偏移量
任何一个存储单元的20位实际地址称为物理地址，又称绝对地址，同一物理地址可以有不同的段地址和偏移量。 2、逻辑地址：
段地址：偏移地址
程序中出现的地址，由段地址和段内偏移量组成，段地址和段偏移量都是16位二进制数。
3、一般程序存放在代码段中，段地址来源于代码段寄存器CS，偏移地址来源于指令指针寄存器IP；当涉及一个堆栈操作时，段地址在堆栈段寄存器SS中，偏移地址来源于栈指针寄存器SP；当涉及一个操作数时，则数据段寄存器DS或附加段寄存器ES作为段寄存器，而偏移地址由16位的偏移量得到，16位的偏移量取决于指令的寻址方式。
4、采用段寄存器的优点：
（1）、解决了16位寄存器如何访问大于64KB内存空间的问题；
（2）、可以实现程序的重定位。
总线：总线是传送信息的公共导线，一般由地址总线、数据总线和控制总线组成；
1、地址总线（AB），一般是单向总线，传送CPU发出的地址信息；
2、数据总线（DB），是双向总线，可以从CPU传送数据信息到外设和主存，也可以从主存和外设向CPU传送数据；
3、控制总线（CB），其中每根线上的方向是一定的，它们分别传送控制信息、时序信息和状态信息。 8086/8088微处理器的工作模式：
1、最小工作模式MN/MX=VCC：（单CPU系统）系统中只有一个8086/8088微处理器，所有的总线控制信号都直接由8088/8086产生。
2、最大工作模式MN/MX=GND（多CPU系统）：8086/8088要通过总线控制器8288来形成各种总线周期，控制信号由8288供给。
指令周期、总线周期、时钟周期：
1、指令周期：执行一条指令所需要的时间，执行每一条指令的时间不同；
2、总线周期：访问一次总线的时间，CPU从存储器或I/O端口存取一次所需要的时间，一个基本的总线周期由4个T状态T1、T2、T3、T4组成，基本总线周期包括存储器的读或写，输入/输出的读或写，中断响应，若存储器或外设速度较慢，不能及时送上数据（T3状态数据没准备好），则通过READY线通知CPU，CPU在T3前沿检测READY，若READY=0，则在T3结束后自动插入1个或几个TW，并
在每个TW的前沿处检测READY，等到RAEDY变高后，自动脱离TW进入T4；
3、时钟周期：T状态，是微机系统工作的最小时间单位，取决于系统的主频率，系统完成任何操作所需要的时间均是时钟周期的整数倍。
8086/8088引脚信号和功能：8086/8088都有16位数据线，有效（总线保持请求信号）；
8、HLDA（RQ/GT1）：同意让出总线信号，输出，高电平有效（总线保持响应信号）。 最大工作模式的24~31引脚：
1、QS1和QS2，指令队列状态信号，输出
2、S2、S1、S0：总线周期状态信号，输出，三态； 20位地址线，直接寻址能力为1MB，引脚数为40，其中32个引脚在两种工作模式下的名称和功能是相同的，还有8个引脚在不同的工作模式下，具有不同的名称和功能。双功能引脚的功能转换，一是通过分时复用，即同一引脚在总线的不同时钟周期内其功能不同；二是根据工作模式定义引脚的功能。
两种模式下，名称和功能相同的32个引脚： 1、VCC、GND：单一+5V电源，两个地；
2、AD15~AD0：地址/数据复用总线，双向，三态（8088中A15~A8不复用，输出，三态）；
3、A19/S6~A16/S3：地址/状态线复用，输出，三态； 4、NMI：非屏蔽中断，输入，高电平有效， INTR：可屏蔽中断，输入，高电平有效； 5、RD：读信号，输出，三态，低电平有效； 6、CLK：时钟信号，输入；
7、RESET：复位信号，输入（至少保持4个时钟周期的高电平），复位信号输入后，CPU立即停止操作，清FR、DS、ES、SS、IP及指令队列，同时置CS为0FFFFH，当RESET变为低电平时，CPU从FFFF0单元开始启动； 8、READY：“准备好”信号，输入； 9、TEST：测试信号，输入，低电平有效；
10、MN/MX：最小/最大模式控制引脚，输入，MN/MX=VCC时为最小工作方式（单CPU），MN/MX=GND时为最大工作方式（多CPU）；
11、BHE/S7：高8位数据线允许/状态信息复用引脚，输出。
最小工作模式的24~31引脚（括号中是最大工作模式下的引脚功能）：
1、INTA（QS1）：中断响应，输出，三态，低电平有效，该信号为两个连续负脉冲；
2、ALE（QS0）：地址锁存允许信号，输出，三态，高电平有效；
3、DEN（S0）：数据允许信号，输出，三态，低电平有效； 4、DT/R（S1）：数据发送/接收控制，输出，三态； 5、M/IO（S2）：存储器/IO控制，输出，三态（8088中为M/IO）；
6、WR（LOCK）：写信号，输出，三态，低电平有效； 7、HOLD（RQ/GT0）：请求占用总线信号，输入，高电平
3、LOCK：总线封锁信号，输出，三态，低电平有效； 4、RQ/GT1、RQ/GT0：双向总线请求/允许信号，双向。 总线空操作：CPU与存储器或I/O端口之间没有数据传送，总线空操作并不意味着CPU不工作，只是总线接口部件BIU不工作，总线执行部件EU仍在工作，实质上，总线空操作期间是BIU对EU的一种等待。
地址线为什么需要锁存：由于8086系统的地址的低16位与数据引脚公用，地址信号与数据信号是分时复用这些引脚的。这样先送出的地址信号可能被后送出的数据信号所代替，因此要有一个地址锁存器来保存先送出来的地址信息。锁存器主要用来锁存地址的低16位。
第三章
机器指令：
1、操作码—表示该指令所要完成的操作（二进制代码）； 2、地址码—操作数或操作数的地址。 8086/8088汇编语言指令：
[标号] 指令助记符 [操作数表] [；注释] 指令的寻址方式：
1、顺序寻址方式；2、跳转寻址方式。 8086/8088操作数的寻址方式： 1、立即数寻址：
MOV AL,80H MOV AX,1090H
操作数就包含在指令当中，紧跟在操作码之后；立即数为常量，常量可以是二进制数、十进制数、十六进制数（以A~F开头则要加0）、字符串（用单或双引号括起的字符，表示对应的ASCII码值，如’A’=41H），还可以是标识符表示的符号常量、数值表达式等；立即数可以是8位、16位；立即数只能是整数，不能是小数、变量或其它类型数据；立即数只能作原操作数。 2、寄存器寻址：
INC CX ROL AH,1 MOV AX,BX MOV AX,1090H
寄存器寻址方式的操作数存放在CPU内部的寄存器中，它可以是8位寄存器AH/AL/BH/BL/CH/CL/DH/DL，也可以是16位寄存器AX/BX/CX/DX/SI/DI/BP/SP，另外，操作数还可以存放在4个段寄存器CS/DS/SS/ES中；因为操作数存放在CPU内部，取操作数时不需要访问存储器，因而执行速度较快；在一条指令中，可以对源操作数采用寄存
器寻址，也可以对目标操作数采用寄存器寻址，还可以两者都采用寄存器寻址方式；在双操作数指令中，操作数之一必须是寄存器寻址，汇编语言在表达寄存器寻址时使用寄存器名。其实质就是指它存放的内容（操作数）。 3、存储器寻址：操作数存放在主存储器中，指令中给出的是有关操作数所在存储器单元的地址信息。 （1）直接寻址：
MOV AX,DS:[2000H]; 等价于MOV AX,[2000H] MOV ES,ES:[3000H]; 物理地址=(ES)×16+3000H
操作数地址的16位偏移量（有效地址）直接包含在指令中，它与操作码一起存放在代码段区域，操作数一般存放在数据段区域，系统默认DS为数据段寄存器；8086/8088中允许段超越，还允许操作数放在代码段、堆栈段或附加段中，此时要在指令中，指明段超越，格式为
段寄存器：[偏移地址]
与立即数寻址不同的是，直接寻址的地址要放在方括号内。
（2）寄存器间接寻址：操作数在存储器中，但是操作数的有效地址包含在SI、DI、BP、BX四个寄存器中，如没有特殊说明，用寄存器SI、DI和BX间接寻址时，对应的段寄存器是DS，如：
MOV AX,[SI]
假设（SI）=2000H，原操作数物理地址=（DS）×16+（SI）=32000H；
如果用寄存器BP间接寻址时，对应的段寄存器是SS，如：
MOV AX,[BP]
原操作数物理地址=（SS）×16+（BP）； 寄存器间接寻址指令中也可以使用段超越，如：
MOV AX,DS:[BP]
原操作数物理地址=（DS）×16+（BP）；
（3）寄存器相对寻址：操作数在存储器中，由指定的寄存器内容，加上指令中给出的8位或16位偏移量作为操作数的有效地址，即带位移量的寄存器间接寻址；可以作为寄存器相对寻址的四个寄存器是SI、DI、BX、BP（同寄存器间接寻址），若用SI、DI和BX作寄存器相对寻址，则操作数默认在数据段，如：
MOV AX,[SI+4000H]
原操作数物理地址=(DS)×16+(SI)+4000H；
指令中可以使用段超越，若用BP作为寄存器相对寻址，则SS为默认的段寄存器地，如：
MOV AX,COUNT[BP]
原操作数物理地址=(SS)×16+(BP)+COUNT。
（4）基址加变址寻址：把BX和BP看作基址寄存器，把SI、DI看作变址寄存器，把一个基址寄存器（BX或BP）
的内容加上一个变址寄存器（SI或DI）的内容，作为操作数的有效地址，即为基址加变址寻址方式，如：
MOV AX,[BX+SI]
原操作数物理地址=(DS)×16+(BX)+SI；
当基址寄存器为BP时，默认的段地址寄存器为SS，如：
MOV AX,[BP][SI]
（5）相对基址变址寻址：基址加变址寻址加上一个相对位移量，如： MOV AX,MASK[BX][SI] MOV BH,4[DI][BP] MOV BH,[BP+DI+4] 常用语法规则：
立即数不能作目的操作数；
代码段寄存器CS不能作目的操作数； 两个操作数不能同时是存储器寻址； 堆栈操作都是十六位的操作； 两个操作数的类型必须匹配；
8086/8088寄存器间接寻址地址是BX、BP、SI、DI之一； 数据传送类指令： 1、通用数据传送指令：
MOV OPRD1,OPRD2
功能：把一个字节或一个字从源操作数PORD2送至目的操作数OPRD1，源操作数不改变； 注意事项：
（1）原和目的操作数的类型要一致，即同时为字节或同时为字；
（2）不允许对IP进行操作，CS不能作为目的操作数； （3）两个操作数中，除立即寻址外必须有一个为寄存器寻址，即两个存储器操作数之间不允许直接进行信息传送；
（4）两个段寄存器之间不能直接传递信息，也不允许用立即数寻址方式为段寄存器负初值； （4）目的操作数不能用立即寻址方式； MOV可以实现的传送：
立即数 寄存器 立即数 存储单元 寄存器 寄存器 寄存器 存储器 寄存器 段寄存器 存储器 段寄存器
2、交换传送指令：
XCHG OPRD1,OPRD2
功能：操作数OPRD1的内容与操作数OPRD2的内容交换； OPRD1和OPRD2可以是通用寄存器和存储单元（两个操