(完整版)微机原理与接口技术知识点总结.pdf

《(完整版)微机原理与接口技术知识点总结.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(完整版)微机原理与接口技术知识点总结.pdf（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第一章 概 述 一、计算机中地数制 1、无符号数地表示方法：1）十进制计数地表示法 特点：以十为底,逢十进一；共有 0-9 十个数字符号.2）二进制计数表示方法：特点：以 2 为底,逢 2 进位；只有 0 和 1 两个符号.3）十六进制数地表示法：特点：以 16 为底,逢 16 进位；有 0-9 及 AF表示 1015）共 16 个数字符号.2、各种数制之间地转换 1）非十进制数到十进制数地转换 按相应进位计数制地权表达式展开,再按十进制求和.见书本 1.2.3,1.2.4）2）十进制数制转换为二进制数制 十进制二进制地转换：整数部分：除 2 取余；小数部分：乘 2 取整.十进制十六进制地转换

2、：整数部分：除 16 取余；小数部分：乘 16 取整.以小数点为起点求得整数和小数地各个位.3）二进制与十六进制数之间地转换 用 4 位二进制数表示 1 位十六进制数 3、无符号数二进制地运算见教材 P5）4、二进制数地逻辑运算 特点：按位运算,无进借位1）与运算 只有 A、B 变量皆为 1 时,与运算地结果就是 1 2）或运算 A、B 变量中,只要有一个为 1,或运算地结果就是 1 3）非运算 4）异或运算 A、B 两个变量只要不同,异或运算地结果就是 1 二、计算机中地码制 1、对于符号数,机器数常用地表示方法有原码、反码和补码三种.数 X 地原码记作X原,反码记作X反,补码记作X补.b5

3、E2RGbCAP 注意：对正数,三种表示法均相同.它们地差别在于对负数地表示.1）原码 定义：符号位：0 表示正,1 表示负；数值位：真值地绝对值.注意：数 0 地原码不唯一 0,则 X反=X原 若 X0,则 X反=对应原码地符号位不变,数值部分按位求反 注意：数 0 地反码也不唯一 0,则X补=X反=X原 若 X=128 三、信息地编码 1、十进制数地二进制数编码 用 4 位二进制数表示一位十进制数.有两种表示法：压缩 BCD 码和非压缩 BCD码.1）压缩 BCD 码地每一位用 4 位二进制表示,00001001 表示 09,一个字节表示两位十进制数.2）非压缩 BCD 码用一个字节表示一

4、位十进制数,高 4 位总是 0000,低 4 位地00001001 表示 09p1EanqFDPw 字符地编码 计算机采用 7 位二进制代码对字符进行编码 1）数字 09 地编码是 01100000111001,它们地高 3 位均是 011,后 4 位正好与其对 应地二进制代码BCD 码）相符.DXDiTa9E3d 2）英文字母 AZ 地 ASCII 码从 100000141H）开始顺序递增,字母 az 地 ASCII码从 110000161H）开始顺序递增,这样地排列对信息检索十分有利.RTCrpUDGiT 第二章 微机组成原理第一节、微机地结构 1、计算机地经典结构冯.诺依曼结构 1）计算

5、机由运算器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成运算器和控制器又称为 CPU）2）数据和程序以二进制代码形式不加区分地存放在存储器总,存放位置由地址指定,数制为二进制.3）控制器是根据存放在存储器中地指令序列来操作地,并由一个程序计数器控制指令地执行.3、系统总线地分类 1）数据总线Data Bus）,它决定了处理器地字长.2）地址总线Address Bus）,它决定系统所能直接访问地存储器空间地容量.3）控制总线Control Bus）第二节、8086 微处理器 1、8086 是一种单片微处理芯片,其内部数据总线地宽度是 16 位,外部数据总线宽度也是 16 位,片内包含有控制计算机所有功

6、能地各种电路.5PCzVD7HxA 8086 地址总线地宽度为 20 位,有 1MB220）寻址空间.1、8086CPU 由总线接口部件 BIU 和执行部件 EU 组成.BIU 和 EU 地操作是异步地,为 8086 取指令和执行指令地并行操作体统硬件支持.2、8086 处理器地启动 4、寄存器结构 8086 微处理器包含有 13 个 16 位地寄存器和 9 位标志位.4 个通用寄存器AX,BX,CX,DX）4 个段寄存器CS,DS,SS,ES）4 个指针和变址寄存器SP,BP,SI,DI）指令指针IP）1）、通用寄存器 1）8086 含 4 个 16 位数据寄存器,它们又可分为 8 个 8

7、位寄存器,即：AX AH,AL BXBH,BL CXCH,CL DXDH,DL 常用来存放参与运算地操作数或运算结果 2）数据寄存器特有地习惯用法 AX：累加器.多用于存放中间运算结果.所有 I/O 指令必须都通过 AX 与接口传送信息；BX：基址寄存器.在间接寻址中用于存放基地址；CX：计数寄存器.用于在循环或串操作指令中存放循环次数或重复次数；DX：数据寄存器.在 32 位乘除法运算时,存放高 16 位数；在间接寻址地 I/O 指令中存放 I/O 端口地址.jLBHrnAILg 2）、指针和变址寄存器 SP：堆栈指针寄存器,其内容为栈顶地偏移地址；BP：基址指针寄存器,常用于在访问内存时存

8、放内存单元地偏移地址.SI：源变址寄存器 DI：目标变址寄存器 变址寄存器常用于指令地间接寻址或变址寻址.3）、段寄存器 CS：代码段寄存器,代码段用于存放指令代码 DS：数据段寄存器 ES：附加段寄存器,数据段和附加段用来存放操作数 SS：堆栈段寄存器,堆栈段用于存放返回地址,保存寄存器内容,传递参数 4）、指令指针IP）16 位指令指针寄存器,其内容为下一条要执行地指令地偏移地址.5）、标志寄存器 1）状态标志：进位标志位CF）：运算结果地最高位有进位或有借位,则 CF=1 辅助进位标志位AF）：运算结果地低四位有进位或借位,则 AF=1 溢出标志位OF）：运算结果有溢出,则 OF=1 零

9、标志位ZF）：反映指令地执行是否产生一个为零地结果 符号标志位SF）：指出该指令地执行是否产生一个负地结果 奇偶标志位PF）：表示指令运算结果地低 8 位“1”个数是否为偶数 2）控制标志位 中断允许标志位IF）：表示 CPU 是否能够响应外部可屏蔽中断请求 跟踪标志TF）：CPU 单步执行 5、8086 地引脚及其功能直接由指令给出 (此操作数称为立即数 立即寻址只能用于源操作数 例：MOV AX,1C8FH MOV BYTE PTR2A00H,8FH 错误例：MOV 2A00H,AX。错误！指令操作例：MOV AX,3102H。AX3102H 执行后,(AH=31H,(AL=02H 2、寄

10、存器寻址 1）操作数放在某个寄存器中 2）源操作数与目地操作数字长要相同 3）寄存器寻址与段地址无关 例：MOV AX,BX MOV 3F00H,AX MOV CL,AL 错误例：MOV AX,BL 。字长不同 MOV ES:AX,DX 。寄存器与段无关 3、直接寻址 2）默认地段寄存器为 DS,但也可以显式地指定其他段寄存器称为段超越前缀 放在寄存器中 只有 SI、DI、BX 和 BP 可作间址寄存器 例：MOV AX,BX MOV CL,CS:DI 错误例：MOV AX,DX MOV CL,AX 5、寄存器相对寻址 EA=间址寄存器地内容加上一个 8/16 位地位移量 例：MOV AX,B

11、X+8 MOV CX,TABLESI MOV AX,BP。默认段寄存器为 SS 指令操作例：MOV AX,DATABX 若(DS=6000H,(BX=1000H,DATA=2A00H,(63A00H=66H,(63A01H=55H 则物理地址=60000H+1000H+2A00H=63A00H 指令执行后：给出基址寻址方式 由变址寄存器(SI 或 DI给出变址寻址方式 由一个基址寄存器地内容和一个变址寄存器地内容相加而形成操作数地偏移地址,称为基址-变址寻址.EA=BX）+SI）或DI）；EA=BP）+SI）或=8000H,(BX=2000H,SI=1000H 则物理地址=80000H+200

12、0H+1000H=83000H 指令执行后:(AL=83000H(AH=83001H 7、相对基址变址寻址 在基址-变址寻址地基础上再加上一个相对位移量 EA=BX）+SI）或DI）+8 位或 16 位位移量；EA=BP）+SI）或=8000H,(BX=2000H,(DI=1000H,DATA=200H 则指令执行后(AH=83021H,(AL=83020H 寄存器间接、寄存器相对、基址变址、相对基址变址四种寻址方式地比较：寻址方式指令操作数形式 寄存器间接 只有一个寄存器BX/BP/SI/DI 之一）寄存器相对一个寄存器加上位移量 基址变址 两个不同类别地寄存器 相对基址-变址 两个不同类别

13、地寄存器加上位移量 二、地址寻址方式了解有 4 类,能判断）简要判断依据 MOV dest,src；destsrc 传送地是字节还是字取决于指令中涉及地寄存器是 8 位还是 16 位.具体来说可实现：MOV mem/reg1,mem/reg2 指令中两操作数中至少有一个为寄存器 MOV reg,data 。立即数送寄存器 MOV mem,data 。立即数送存储单元 MOV acc,mem 。存储单元送累加器 MOV mem,acc 。累加器送存储单元 MOV segreg,mem/reg。存储单元/寄存器送段寄存器 MOV mem/reg,segreg。段寄存器送存储单元/寄存器 MOV 指

14、令地使用规则 IP 不能作目地寄存器 不允许 memmem 不允许 segregsegreg 立即数不允许作为目地操作数 不允许 segreg立即数 源操作数与目地操作数类型要一致 当源操作数为单字节地立即数,而目地操作数为间址、变址、基址+变址地内存数时,必须用 PTR 说明数据类型.如：MOV BX,12H 是错误地.LDAYtRyKfE”方式工作地存储区域.堆栈以字为单位进行压入弹出操作.规定由 SS 指示堆栈段地段基址,堆栈指针 SP 始终指向堆栈地顶部,SP 地初值规定了所用堆栈区地大小.堆栈地最高地址叫栈底.Zzz6ZB2Ltk 压栈指令 PUSH PUSH src 。src 为

15、16 位操作数 例：PUSH AX；将 AX 内容压栈 执行操作：SP）-1高字节 AH SP）-2 注意进栈方向是高地址向低地址发展.弹出指令 POP POP dest 例：POP BX；将栈顶内容弹至 BX 执行操作：BL）SP）BH）SP）+1 SP）SP）+2 堆栈指令在使用时需注意地几点：堆栈操作总是按字进行 不能从栈顶弹出一个字给 CS 堆栈指针为 SS:SP,SP 永远指向栈顶 SP 自动进行增减量-2,+2）3）、交换指令 XCHG 格式：XCHG reg,mem/reg 功能：交换两操作数地内容.要求：两操作数中必须有一个在寄存器中；操作数不能为段寄存器和立即数；源和目地操作

16、数类型要一致.举例：XCHG AX,BX XCHG 2000,CL+(AL 又叫查表转换指令,它可根据表项序号查出表中对应代码地内容.执行时先将表地首地址I/O 端口（1）输入指令 IN 格式:IN acc,PORT。PORT 端口号 0255H IN acc,DX 。DX 表示地端口范围达 64K 例:IN AL,80H 。(AL(80H 端口 IN AL,DX 。(AL(DX(2 输出指令 OUT 格式：OUT port,acc OUT DX,acc 例：OUT 68H,AX 。(69H,68H(AL 在使用间接寻址地 IN/OUT 指令时,要事先用传送指令把 I/O 端口号设置到 DX

17、寄存器 如：MOV DX,220H IN AL,DX。将 220H 端口内容读入 AL 3、目标地址传送指令（1）LEA 传送偏移地址 格式：LEA reg,mem 。将指定内存单元地偏移地址送到指定寄存器 要求：1)源操作数必须是一个存储器操作数；2)目地操作数必须是一个 16 位地通用寄存器.例：LEA BX,SI+10H 设：SI）=1000H 则执行该指令后,=D75FH 指令 ADD BX,8046H 执行后,状态标志各是多少？D75FH=1110 0111 0101 1111 8046H=1000 0000 0100 0110 1 1 11 11 0110 0111 1010 01

18、01 结果：C=1,Z=0,P=0,A=1,O=1,S=0 判断溢出与进位 从硬件地角度：默认参与运算地操作数都是有符号数,当两数地符号位相同,而和地结果相异时有溢出,则 OF=1,否则 OF=0EmxvxOtOco（2）带进位地加法 ADC ADC 指令在形式上和功能上与 ADD 类似,只是相加时还要包括进位标志 CF 地内容,例如：ADC AL,68H。AL(AL+68H+(CF ADC AX,CX 。AX(AX+(CX+(CF ADC BX,DI 。BX(BX+DI+1DI+(CF 3）加 1 指令 INC 格式：INC reg/mem 功能：类似于 C 语言中地+操作：对指定地操作数加

19、 1 例：INC AL INC SI INC BYTE PTRBX+4 注：本指令不影响 CF 标志.+6,(AH(AH+1,AF1 AL 高 4 位清零 CFAF 否则 AL 高 4 位清零：若 AL 地低 4 位9 或 AF=1 则(AL(AL+6,AF1 若 AL 地高 4 位9 或 CF=1 则(AL(AL+60H,CF1 除 OF 外,DAA 指令影响所有其它标志.DAA 指令应紧跟在 ADD 或 ADC 指令之后.2、减法指令-(src 注：1.源和目地操作数不能同时为存储器操作数 2.立即数不能作为目地操作数 指令例子：SUB AL,60H SUB BX+20H,DX SUB A

20、X,CX-(src-(CF 指令例子：SBB AX,CX SBB WORD PTRSI,2080H SBB SI,DX-1 指令例子：DEC CL DEC BYTE PTRDI+2 DEC SI 对一个操作数取补码相当于用 0 减去此操作数,故利用 NEG 指令可得到负数地绝对值.例：若(AL=0FCH,则执行 NEG AL 后,(AL=04H,CF=1-(src CMP 也是执行两个操作数相减,但结果不送目标操作数,其结果只反映在标志位上.指令例子：CMP AL,0AH CMP CX,SI CMP DI,BX+03-6,AH(AH-1,AF1 AL 地高 4 位清零 CFAF 否则：AL 地

21、高 4 位清零-6,且 AF1 若 AL 地高 4 位9 或 CF=1,则：AL(AL-60H,且 CF1 DAS 对 OF 无定义,但影响其余标志位.DAS 指令要求跟在减法指令之后.3、乘法指令 进行乘法时：8 位*8 位16 位乘积 16 位*16 位32 位乘积(1 无符号数地乘法指令 MUL(MEM/REG 格式：MUL src 操作：字节操作数 (AX(AL (src 字操作数 (DX,AX(AX (src 指令例子：MUL BL ；(AL(BL,乘积在 AX 中 MUL CX ；(AX(CX,乘积在 DX,AX 中 MUL BYTE PTRBX(AL(BL IMUL WORD P

22、TRSI；(DX,AX(AX(SI+1SI 注意：MUL/IMUL 指令中 AL(AX为隐含地乘数寄存器；AX(DX,AX为隐含地乘积寄存器；SRC 不能为立即数；除 CF 和 OF 外,对其它标志位无定义.4、除法指令 进行除法时：16 位/8 位8 位商 32 位/16 位16 位商 对被除数、商及余数存放有如下规定：被除数 商余数 字节除法 AXAL AH 字除法 DX:AXAXDX(AX/(SRC 地商(AH(AX/(SRC 地余数 字操作(AX(DX,AX/(SRC 地商(DX(DX,AX/(SRC 地余数 指令例子：DIV CL DIV WORD PTRBX 为隐含地被除数寄存器.

23、AL(AX为隐含地商寄存器.AH(DX为隐含地余数寄存器.src 不能为立即数.对所有条件标志位均无定 关于除法操作中地字长扩展问题 除法运算要求被除数字长是除数字长地两倍,若不满足则需对被除数进行扩展,否则产生错误.对于无符号数除法扩展,只需将 AH 或 DX 清零即可.对有符号数而言,则是符号位地扩展.可使用前面介绍过地符号扩展指令 CBW 和CWD 三、逻辑运算和移位指令 1、逻辑运算指令 1）逻辑与 AND 对两个操作数进行按位逻辑“与”操作.格式：AND dest,src 用途：保留操作数地某几位,清零其他位.例 1：保留 AL 中低 4 位,高 4 位清 0.AND AL,0FH 2）逻辑或 OR 对两个操作数进行按位逻辑”或”操作.格式：OR dest,src 用途：对操作数地某几位置 1；对两操作数进行组合.例 1：把 AL 中地非压缩 BCD 码变成相应十进制数地 ASCII 码.OR AL,30H 3）逻辑非 NOT 对操作数进行按位逻辑”非”操作.格式：NOT mem/reg 例：NOT CX NOT BYTE PTRDI 把 reg/mem 地某几位变反(与1异或 例 1：把 AX 寄存器清零.