2022年微机原理及接口技术期末复习资料重点归纳 .docx
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1、精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_微机重点总结第一章运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, 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其次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).2 、算数规律运算单元.3 、掌握器(指令寄存器、指令
2、译码器和各种定时与掌握信号产生电路).4 、现代微处理器中仍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:段寄存器( CS、SS、DS、ES)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_0000 ,取出一条指令后 PC 自动加 1,指向下一条指令.2、储备的址寄存器 MAR :接收来自 PC 的二进制数, 作为的址码送入储备器.3、可编程只读储备器 PROM4、指令寄存器 IR:从 PROM 接收指令字,同时将指令 字分别送到掌握器 CON 和总线上,模型机指令字长为 8 位,高 4 位为操作码,低 4 位为的址码(操作数的址) . 5、掌握器 CON
3、 :(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)掌握矩阵 CM 依据 IR 送来的指令8086/8088CPU总线接口单 元 BIU(完成取指令和存取数据)执行单元 EU(负责分析指令和执行指令)指令指针寄存器 IP的址加法器指令队列内部掌握规律输入/ 输出掌握电路算术规律单元 ALU寄存器组标志寄存器 FR暂存器可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_发出 12 位掌握字,CON=C P EP LM ERLIEILA EA
4、 S UEULB IO.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 门掌握).7、算数规律部件 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.中心处理器 CPU :PC、IR、CON 、ALU 、A、B.储备器: 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
5、器节拍(模型机) ,其中,取指周期的 3 个机器节拍分别为送的址节拍、 读储备节拍和增执行部件 EU 的组成:1 、ALU(算术规律单元).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
6、, BP 是基址指针寄存器,通常用于存放基的址,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.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_量节拍.掌握器: 环形计数器( RC )、指令译码器( ID)、掌握矩阵( CM)、其他掌握电路.微型运算机硬件基本结构: 算术规律单元 ALU 、掌握器、储备器、输入 /输出设备.微型机工作原理: 储备程序,按的址次序执行.AHALBHBLCHCLDHDLSP BP SIAXBX通用寄存器CXDX专用寄存器可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_DI15-1121109876543210ODITSZAPCFFFFFFF
7、FF(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),掌握标志( TF、IF、DF),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排除, BIU 往指令队列中装入另一程序段中的指令.储备器组织:1 、物理的址:物理的址 =段的址 16+ 偏移量任何一个储备单元的 20 位实际的址称为物理的址,又称肯定的址,同一物理的址可以有不同的段的址和偏移量.2 、规律的址:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 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
8、1,反之为 0 . 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 . 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 . ZF零标志位:运算结果为0 时置 1 . SF符号标志位:与运算结果最高位相同. OF溢出标志位:字节运算结果范畴超过 -128+127 或者字运算结果范畴超出 -32768+32767 时置 1,溢出判定:同符号数相加,结果的符号位与之不同 (符号位发生变化). 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. IF中断答应标志位: 置 1 时处理器响应可屏蔽中断. DF方向标志位:
9、 置 1 时串操作指令的的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的址. 3、20 位的址加法器.4、6 字节( 8088 为 4 字节)指令队列缓冲器.BIU 与 EU 的动作和谐原就: BIU 和 EU 是并行工作的, 按流水线技术原就治理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.
10、2、EU 从指令队列取指,执行,执行过程中如要拜访储备器或 I/O,而此时 BIU 正在取指,完成取指后响应 EU 的总线恳求.3、指令队列已满, EU 又没有总线拜访, BIU 进入闲暇状段的址:偏移的址程序中显现的的址, 由段的址和段内偏移量组成, 段的址和段偏移量都是 16 位二进制数.3 、一般程序存放在代码段中,段的址来源于代码段寄存 器 CS ,偏移的址来源于指令指针寄存器IP.当涉及一个堆栈操作时,段的址在堆栈段寄存器SS 中,偏移的址来源于栈指针寄存器 SP .当涉及一个操作数时,就数据段寄存器 DS 或附加段寄存器 ES 作为段寄存器,而偏移的址由 16 位的偏移量得到, 1
11、6 位的偏移量取决于指令的寻址方式.4 、采纳段寄存器的优点:(1) )、解决了 16 位寄存器如何拜访大于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,一般由的址总线、数据总线和掌握总线组成.1 、的址总线( AB),一般是单向总线,传送 CPU 发出的的址信息.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 、掌握总线( CB),其中每根线上的方向是肯定的,它们分别传送掌握信息、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
12、=V CC :(单 CPU 系统)系统中只有一个 8086/8088微处理器,全部的总线掌握信号都直接由 8088/8086 产生.2 、最大工作模式MN/MX=GND (多CPU 系统) :8086/8088要通过总线掌握器 8288 来形成各种总线周期,掌握信号由 8288 供应.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.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2、总线周期:拜访一次总线的时间, CPU 从储备器或 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 T 1、T2、T3 、T4 组成,基本总线周
13、期包括储备器的读或写,输入 / 输出的读或写,中断响应,如储备器或外设速度较慢, 不能准时送上数据 (T3 状态数据没预备好),就通过 READY 线通知 CPU ,CPU 在 T 3 前沿检测READY ,如 READY=0 ,就在 T 3 终止后自动插入 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, 20 位的
14、址线,直接寻址才能为 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,仍有 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. 二是依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,两个的.2、AD 15AD 0:的址 /数据复用总线,双向,三态( 8088中 A15 A8 不复用,输出,三态) .3、A19 /S6A16 /S3:的址/状态线复用,输出,三态.4、NMI:非屏蔽中断,输入,高电平有效, I
15、NTR :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 立刻停止操作,清 FR、DS、ES 、SS 、IP 及指令队列,同时置 CS 为 0FFFFH , 当 RESET 变为低电平常,CPU 从 FFFF0 单元开头启动. 8、READY :“预备好”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
16、( 单 CPU ), MN/MX=GND 时为最大工作方式(多 CPU ).11、BHE/S 7 :高 8 位数据线答应 /状态信息复用引脚,输出.最小工作模式的2431 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 ):的址锁存答应信号,输出,三态,高电平有效.3 、DEN (S0):数据答应信号,输出,三态,低电平有效.4 、DT/R (S1):数据发送 /接收掌握,输出,三态.5 、M/IO(S2):储备器 /IO 掌握,输出,三态( 8088 中为 M/IO ).6 、WR(LOCK )
17、:写信号,输出,三态,低电平有效.7 、HOLD (RQ/GT0 ):恳求占用总线信号,输入,高电平有效(总线保持恳求信号) .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 2431 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.3 、LOCK :总线封锁信号,输出,三态,低电平有效.4 、RQ/GT1 、RQ/GT0 :双向总线恳求 /答应信号,双向.总线空操作: CPU 与储备器或 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
18、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.的址线为什么需要锁存: 由于 8086 系统的的址的低16 位与数据引脚公用, 的址信号与数据信号是分时复用这些引脚的.这样先送出的的址信号可能被后送出的数据信号 所代替,因此要有一个的址锁存器来储存先送出来的的址 信息.锁存器主要用来锁存的址的低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 、的址码 操作数或操作数的的址.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 、次序寻址方式. 2、跳转寻址方式
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