2022年微型计算机原理及应用知识点总结.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章 运算机基础学问 一、微机系统的基本组成 1. 微型运算机系统由硬件和软件两个部分组成;1 硬件 : 冯 诺依曼运算机体系结构的五个组成部分:运算器,掌握器,储备器,输入设备,输入 设备;其特点是以运算器为中心;现代主流的微机是由冯 诺依曼型改进的,以储备器为中心;冯 诺依曼运算机基本特点:核心思想:储备程序;基本部件:五大部件;信息储备方式:二进制;命令方式:操作码(功能)+地址码(地址) ,统称机器指令;工作方式:按地址次序自动执行指令;2 软件 : 系统软件:操作系统、数据库、编译软件应用软件:文字处理、信息治理(MIS)、掌握软件
2、 二、微型运算机的系统结构大部分微机系统总线可分为;3 类:数据总线DBData Bus ,地址总线ABAddress Bus,控制总线 CBControl Bus总线特点:连接或扩展特别敏捷,有更大的敏捷性和更好的可扩展性;三、工作过程微机的工作过程就是程序的执行过程, 即不断地从储备器中取出指令, 然后执行指令的过程;例:让运算机实现以下任务:运算运算 7+10=?程序: mov al,7 Add al,10 hlt 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 指令的机器码:10110000 (OP )00000111
3、00000100 ( OP)00001010 11110100 (OP )基本概念:1. 微处理器、微型运算机、微型运算机系统 2. 常用的名词术语和二进制编码(1) 位、字节、字及字长名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - (2)数字编码(3) 字符编码(4) 汉字编码 3. 指令、程序和指令系统 习题:1.1 ,1.2 ,1.3 ,1.4 ,1.5 其次章 80868088 微处理器 一、 80868088 微处理器8086 微处理器的内部结构:从功能上讲,由两个独立规律单元组成,即执行单元 EU和总线 接口单元 B
4、IU;执行单元 EU包括: 4 个通用寄存器(AX,BX, CX,DX,每个都是 16 位,又可拆位,拆成 2 BP,SP,SI ,DI)、16 位标志寄存器 FLAG(6 个状 个 8 位)、4 个 16 位指针与变址寄存器(态标志和 3 个掌握标志) 、 16 位算术规律单元ALU 、数据暂存寄存器;EU功能:从 BIU 取指令并执行指令;运算偏移量;总线接口单元 BIU 包括:4 个 16 位段寄存器 (CS代码段寄存器 、DS数据段寄存器 、SS堆栈段寄存器 和 ES附加段寄存器 )、16 位指令指针寄存器IP (程序计数器) 、 20 位地址加法器和总线掌握电路、6 字节( 8088
5、 位 4 字节)的指令缓冲队列;BIU 功能:形成 20 位物理地址;从储备器中取指令和数据并暂存到指令队列寄存器中;3、执行部件 EU和总线接口部件 存取速度的要求;4、地址加法器和段寄存器BIU 的总体功能: 提高了 CPU的执行速度; 降低对储备器的由 IP 供应或由 EU按寻址方式运算出寻址单元的 16 位偏移地址 又称为规律地址或简称为偏移量 ,将它与左移 4 位后的段寄存器的内容同时送到地址加法器进行相加,最终形成一个20 位的实际地址 又称为物理地址 ,以对应储备单元寻址;要形成某指令码的物理地址(即实际地址) ,就将 IP 的值与代码段寄存器 CS(Code Segment)左
6、移 4 位后的内容相加;【例假设 CS4000H,IP 0300H,就指令的物理地址PA4000H 1 0H0300H40300H;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 规律地址 =4000H: 0300H ;“ 段加偏移” 的寻址机制:物理地址=段基地址 (又称段起始地址=段地址 10H) +偏移地址规律地址:其表达形式为“ 段地址:段内偏移地址” ;二、 8086/8088CPU 基本执行环境指令指针( IP )寄存器包含下一条要执行的指令在当前码段中的偏移; 80868088 的 16 位标志寄存器F 只用了其中
7、的9 位作标志位,即6 个状态标志位,3个掌握标志位;名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6 个状态标志位:CF( Carry Flag)进位标志:进位或借位时,就 CF为 1;否就为 0;PF( Parity Flag)奇偶性标志:含有偶数个“1” 时,就 PF 为 1;否就为 0;AFAuxiliary Carry Flag 帮助进位标志:ZFZero Flag 零标志:运算结果为零,ZF 为 1;否就为 0;SFSign Flag 符号标志: OFOverflow Flag 溢出标志:3 个掌握标志位(程序设置
8、(1),清除( 0):DFDirection Flag 方向标志IFInterrupt Enable Flag 中断答应标志TFTrap Flag 跟踪 陷阱 标志储备器组织:1M字节储备器以 64K 为范畴分为如干段;在寻址一个详细物理单元时,必需要由 一个基地址再加上由 SP或 IP 或 BP或 SI 或 DI 等可由 CPU处理的 16 位偏移量来形成实际的 20位物理地址 ;三、总线周期1、时钟周期:时钟脉冲信号的一个循环时间叫一个时钟周期,又称为一个“T” 状态,是微处理器工作的最小时间单位2、总线周期(机器时间):完成一次对储备器或I/O 端口的操作所需要的时间;3、指令周期:执行
9、一条指令所需要的时间;1 个最基本的总线周期由4 个时钟周期组成,4 个时钟周期又称为4 个状态 , ;四、 8086/8088 引脚地址数据总线 AD15AD0:分时复用地址 / 状态总线: A19/S6A16/S3:掌握总线:BHE/S7:表示高 8 位数据有效, T1 输出;RD:储备器或 I/O 口读信号,输出,低电平有效,T2T3 有效;READY:预备就绪信号,输入,高电平有效;READY1 时,表示 CPU拜访的储备器或 I/O 端口已预备好传送数据,立刻可以进行读写操作;TEST:测试信号,输入,低电平有效;名师归纳总结 INTR:可屏蔽中断恳求信号,输入,电平触发,高电平有效
10、; CPU每执行完一条指令, 即检第 5 页,共 40 页查 INTR, 为“ 1” 表示有中断清求,为“0” ,就没有;是否响应受标志寄存器中IF 的掌握- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - NMI:不行屏蔽中断恳求信号,输入,上升沿触发;RESET:复位信号,输入,高电平有效;CPU复位后,从FFFF0H单元开头读取指令;电源线和地线: VCC,GND 五、 8086 系统的最小 / 最大工作方式最小工作方式: INTA: 中断响应信号,输出,低电平有效; ALE: 地址锁存答应信号,输出,高电平有效; DEN: 数据答应信号,三态输出,低电平有效;
11、DT/R :数据发送 / 接收掌握信号,三态输出; M/IO:储备器或 I/O 端口挑选信号, 三态输出; M/IO 1,表示当前 CPU正在拜访储备器;M/IO0,表示当前 CPU正在拜访 I/O 端口; WR:写信号,三态、输出;当 WR 0 低电平有效时,表示当前 CPU正在对储备器或 I/O端口进行写操作; HOLD:总线保持恳求信号,输入,高电平有效; HLDA:总线恳求响应信号,输出,高电平有效;最大工作方式:在最大方式系统中,外加有8288 总线掌握器,一般包含2 个或多个处理器;8282: 地址锁存器, 8286: 数据收发器第三章 8086 指令系统一、运算机语言1. 机器语
12、言:面对机器,0 和 1 表示机器是否可接受并执行指令;2汇编语言:面对人,符号表示,必需翻译才能执行;汇编语言指令的格式:一般格式:操作码 操作数详细格式: 标号: 操作码 (空格分隔符) 目的操作数 (存放结果) ,(逗号分隔符) 源操作数;注释一条指令可以无操作数,必需有操作码,不同的机器,操作数个数不同;3. 高级语言二、指令查找操作数的寻址方式操作数通常储存在: (1)指令中( 2)CPU 内部寄存器中()内存单元中()端口中;8086/8088CPU 与数据有关寻址方式:1. 立刻寻址 2. 寄存器寻址 3. 直接寻址 4. 寄存器间接寻址 5. 变址寻址 6. 基址寻址7. 基址
13、加变址寻址 9. 相对基址变址寻址 10. I/O 端口寻址 11. 数据串寻址例:设 DS1200H,BX05A6H,SS5000H,BP40A0H,SI 2000H,DI 3000H,位移量 DISP1618H,试判定以下指令的寻址方式,并求出在各种寻址方式下,这些寄存器与位移量所产生的有效地址EA和实际地址(物理地址)PA;说明指令执行的结果; MOV AX,0618H这是一条直接寻址方式的指令;名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - EA 0618H PA 12000H+0618H12618H 该指令执行的结果是
14、将数据段的实际地址为12618H 和 12619H两单元中的内容取出送AX; MOV AX,BX这是一条以数据段基址寄存器 BX间接寻址的指令;EA 05A6H PA 12000H+05A6H125A6H 该指令执行的结果是将数据段的125A6H和 125A7H两单元的字内容取出送AX; MOV AX,BP这是一条以堆栈段基址寄存器BP间接寻址的指令; 由于寻址时用上了BP寄存器, 就操作数所默认的段寄存器就是SS;EA 40A0H PA 50000H+40A0H540A0H该指令执行的结果是将堆栈段的 内容取出送 AX; MOV AX,DI这是一条变址寻址的指令;EA 3000H PA 12
15、000H+3000H15000H 540A0H和 540A1H两单元的字该指令执行的结果是将数据段的15000H和 15001H 两单元的字内容取出送AX; MOV AX,BX+DI这是一条基址加变址寻址的指令;EA 05A6H+3000H35A6H PA 12000H+35A6H155A6H 该指令执行的结果是将数据段的155A6H和 155A7H两单元的字内容取出送AX; MOV AX,BP+SI+DISP这是一条带位移量的基址加变址寻址的指令,又叫相对基址加变址寻址的指令,且操作数的默认段为 SS;EA 40A0H+2000H+1618H 76B8H PA 50000H+76B8H576
16、B8H 该指令执行的结果是将堆栈段的 576B8H和 576B9H两单元的字内容取出送 AX;三、指令的寻址 =CS:IP (不用表示,固定的)转移寻址: 用于掌握转移类指令;实质:掌握转移类指令通过转变IP 和 CS值,从新位置开头执行指令;转移寻址分成2 种类型:段内转移和段间转移;由指令中直接给出8 位地址位移量条件转移指令只答应实现段内转移,而且是段内短转移,无条件转移和调用指令又可分为段内短转移、和段间间接转移等 5 种不同的寻址方式;段间转移 =远转移;四、指令分类段内直接转移、 段内间接转移、 段间直接转移8086/8088 的指令按功能可分为 6 类:数据传送、算术运算、规律运
17、算、串操作、程序掌握和 CPU掌握;名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1. 数据传送类指令 数据传送类指令可完成寄存器与寄存器之间、寄存器与储备器之间、寄存器与 I/O 端口之间 的字节或字传送,共同特点是不影响标志寄存器的内容,分成 4 种类型;(1 通用数据传送指令(1)MOV d,s;ds,即将由源s 指定的源操作数送到目标d 源操作数( s)可以是 8/16 位寄存器、储备器的某个字节/ 字或者是 8/16 位立刻数; 目标操作数( d)不答应为立刻数;两者不能同时为储备器操作数;基本传送指令MOV d,s
18、 的类型有以下7 种; MOV mem/reg1,mem/reg2 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由 mem/reg2 所指定的储备单元或寄存器中的8 位数据或 16 位数据传送到由mem/reg1 所指定的储备单元或寄存器中,但不答应从储备器传送到储备器; MOV mem/reg,data 将 8 位或 16 位立刻数 data 传送到由 mem/reg 所指定的储备单元或寄存器中; MOV reg,data 将 8 位或 16 位立刻数 data 传送到由 reg 所指定的寄存器中; MOV ac,mem
19、将储备单元中的8 位或 16 位数据传送到累加器ac 中; MOV mem,ac 将累加器 AL(8 位)或 AX(16 位)中的数据传送到由 使用 MOV指令时要留意的问题:CS不能做目的操作数 不能直接从储备器到储备器之间数据传送2 条伪指令:WORD PTR表示字数据类型 BYTE PTR表示字节数据类型(2)PUSH和 POP PUSH s:将源操作数(16 位)压入堆栈mem所指定的储备单元中;POP d :将堆栈中当前栈顶两相邻单元的数据字弹出到 d 压栈指令 PUSH AX:将 AX(16 位)中的数据压入栈,由( SS:SP)指向;AX是源操作数,栈顶是目的操作数,出栈指令 P
20、OP AX:将栈顶信息弹出到 AX中,AX是目的操作数, 栈顶是源操作数, 由(SS:SP)指向;设当前 CS1000H,IP0020H,SS1600H,SP 004CH,就该指令执行时,将当前栈顶两相邻单元 1604CH与 1604DH中的数据字弹出并传送到 CX中,同时修改堆栈指针,SP+2SP,使之指向新栈顶 1604EH;堆栈是内存中开创的一个段,存放需要爱护的信息(数据、地址);堆栈操作时应遵循的 5点原就:堆栈的存取操作每次必需是一个字(即2 个字节);而不象内存中的其他段,总是从低执行压栈指令时, 总是从高位地址向低位地址存放数据,地址向高地址存放;执行出栈指令时,从堆栈中弹出数
21、据就正好相反;堆栈段在内存中的物理地址由SS和 SP 或 SS和 BP打算,其中, SS是堆栈段寄存器,它是栈区的最低地址,称为堆栈的段地址;SP 是进栈或出栈指令隐含的堆栈地址指针,它的起始值是堆栈应达到的最大偏移量,即指向栈顶地址;堆栈段的范畴是SS 16 至 SS 16+SP的起始值;每执行一次压栈指令,就 SP-2,推入堆栈的数据放在栈顶;而每执行一次弹出指令时, 就 SP+2;BP寄存器用于对堆栈中的数据块进行随机存取,例如, MOV AX,BPSI指令执行后,将把偏移量为BP+SI 的储备单元的内容装入AX;堆栈指令中的操作数只能是寄存器或储备器操作数,而不能是立刻数;对 CS段寄
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