微機原理期末半開卷必備

1、第一章：微型計算機概述運算器：①用來進行算術邏輯運算和位移、循環(huán)等操作。②又稱算術邏輯單元 ALU, 核心是累加器。③參加運算的操作數(shù)來自累加器和內部數(shù)據(jù)總線。 控制器：①控制器是整個計算機的控制、指揮中心。②主要由程序計數(shù)器 PC、 指令寄存器 IR、指令譯碼器 ID 和控制邏輯 PLA、時序電路等部件組成。③主要功能是控制指令執(zhí)行的順序與過程。 寄存器組：通常由多個寄存器組成,主要用來暫存 CPU 執(zhí)行程序時的常

2、用數(shù)據(jù)或地址。 總線：①總線是指傳遞 信息的一組公用導線。②總線是傳送信息的公共通道。③微機系統(tǒng)采用總線連接系統(tǒng)功能部件。④總線信號可分成三組（地址總線 AB ：傳送地址信息；數(shù)據(jù)總線 DB ：傳送數(shù)據(jù)信息；控制總線 CB ：傳送控制信息）⑤總線還有電源、 地線等其他輔助信號 地址總線 AB (address bus)（輸出將要訪問的內存單元或 I/O 端口的地址；地址線的多少決定系統(tǒng)直接尋址存儲器的范圍）

3、 數(shù)據(jù)總線 DB (data bus)（CPU 讀操作時,外部數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線送往 CPU；CPU 寫操 作時,CPU 數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線送往外部；數(shù)據(jù)線的多少決定一次能夠傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)） 控制總線 CB (control bus)（協(xié)調系統(tǒng)中各部件的操作,有輸出控制、輸入狀態(tài)等；控制總線決定了系統(tǒng)總線的特點,例如功能、適應性等） 總 線特點：①在某一時刻，只能由一個總線主控設備（例如 CPU）來控制總線。②在連接系統(tǒng)

4、總線的各個設備中，某時刻只能有一個發(fā)送者向總線發(fā)送信號，但可以有多個設備從總線上同時獲取信號。 優(yōu)點：①可以減少機器中的信 息傳送線的根數(shù)，從而簡化了系統(tǒng)結構，提高了機器的可靠性。②可以方便地對存儲器芯片及 I/O 接口芯片進行擴充。 第二章：微處理器與總線 執(zhí)行部件 EU (execution unit)：負責指令的譯碼、執(zhí)行和數(shù)據(jù)的運算 總線接口部件 BIU (bus interface unit)：管

5、理 CPU 與系統(tǒng)總線的接口；負責 CPU 對存儲器和外設進行訪問 8086/8088 寄存器組 ：8 個通用寄存器；4 個段寄存 器；1 個標志寄存器；1 個指令指針寄存器（共 14 個，均為 16 位） 8086/8088 有 8 個通用的 16 位寄存器（1）數(shù)據(jù)寄存器: AX ，BX ，CX ，DX；（2）變址寄存器: SI DI；（3）指針寄存器: BP SP AX-累加器 （acc

6、umulator）;使用頻度最高，用于算術、邏輯運算以及與外設傳送信息等 BX-基址寄存器（base address register）;常用做存放存儲器地址 CX-計數(shù)器（counter）：作為循環(huán)和串操作等指令中的隱含計數(shù)器 DX-數(shù)據(jù)寄存 器（data register）：常用來存放雙字長數(shù)據(jù)的高 16 位，或存放外設端口地址 16 位變址寄存器 SI 和 DI，常用于存儲器變址尋址方式時

7、提供地址;SI 源地址寄存器（source index） ；DI 目的地址寄存器（destination index） 指 針寄存器用于尋址內存堆棧內的數(shù)據(jù)：SP 堆棧指針寄存器（stack Pointer）指示堆棧段棧頂?shù)奈恢茫ㄆ频刂罚?；BP 基址指針寄存器（base pointer）表示數(shù)據(jù)在堆棧段中的基地址 IP-指令指針寄存器（instruction pointer） ： 指示主存儲

8、器指令的位置；隨著指令的執(zhí)行，IP 將自動修改以指示下一條指令所在的存儲器位置； IP 寄存器是一個專用寄存器 IP 寄存器與 CS 段寄存器聯(lián)合使用以確定下一條指令的存儲單元地址 標志寄存器（flag）：用于反 映指令執(zhí)行結果或控制指令執(zhí)行形式。 狀態(tài)標志：CF ZF SF PF OF AF 控制標志：DF IF TF CF 進位標志：有進位借位則 CF=1

9、 ZF 零標志： 結果為 0 則 ZF=1 SF 符號標志：最高位為 1 則 SF=1 PF 奇偶標志：最低字節(jié)（8 位）1 的個數(shù)為偶數(shù)則 PF=1 OF 溢出標志：結果溢出則 OF=1 AF 輔助 進位標志：D3 位有進位或借位則 AF=1 DF 方向標志：0 時地址自動增加；1 時地址自動減少 IF 中斷允許標志：1 時允許中斷；0 時禁止中斷 T

10、F 陷阱標志：0 時處理器正常工作；1 時處理器單步執(zhí)行指令 CS-代碼段寄存器 DS-數(shù)據(jù)段寄存器 ES-附加段寄存器 SS-堆棧段寄存器 存儲器是計算機存儲信息的地方。 寄存器是微處理器（CPU）內部暫存數(shù)據(jù)的存儲單 元，以名稱表示，例如：AX，BX..….等 存儲器也就是平時所說的主存，也叫內存，可直接與 CPU 進行數(shù)據(jù)交換。 外存主要指用來長

11、久保存數(shù)據(jù)的外部存儲介質，常見的有硬盤、光盤、磁帶、U 盤等。 段基地址：指明邏 輯段在主存儲器中的起始位置 偏移地址：指明存儲器單元距離段起始位置的偏移量；也稱有效地址 EA 物理地址=段基地址 ×16+段內偏移地址 一個物理地址可以有多個邏輯地址。 代碼段用來存放程序的指令序 列：CS：存放代碼段的段基地址；IP：指示下條指令的偏移地址 數(shù)據(jù)段存放運行程序所

12、用的數(shù)據(jù)：DS：存放數(shù)據(jù)段的段基地址；有效地址 EA：存儲器操作數(shù)的偏移地址 附加段是附加的數(shù)據(jù)段，也保存數(shù)據(jù);ES：存放附加段的 段基地址；有效地址 EA：存儲器操作數(shù)的偏移地址 堆棧段確定堆棧所在的主存區(qū)域：SS：存放堆棧段的段基地址；SP：指示堆棧棧頂?shù)钠频刂?8086/8088:16 位（AD7 ~ AD0，地址/數(shù)據(jù)分時復用，雙向、三態(tài)，T1 時刻 輸出低 8 位地址 A7 ~

13、A0，其他時間用于傳送 8 位數(shù)據(jù) D7 ~ D0） （A15 ~ A8，中間 8 位地址，輸出、三態(tài)，提供 20 位地址的中間 8 位地址 A15 ~ A8） 分時復用就是一個引腳在不同的時刻具有兩個甚至多個作用。 （A19/S6 ~ A16/S3，地址/狀態(tài)分時復用，輸出、三態(tài)，訪問存儲器的 T1 輸出高 4 位地址 A19 ~ A16，訪，外設的 T1 時刻全部輸出低電平，其他時間輸出狀態(tài)信號

14、S6 ~ S3） 8088 引腳： ALE：地址鎖存允許，輸出、三態(tài)、高電 平有效。有效時，表示引腳 AD7 ~ AD0 和 A19/S6 ~ A16/S3 正在傳送地址信息 IO/M，I/O 或存儲器訪問選擇，輸出、三態(tài) WR，寫控制，輸出、三態(tài)、低電平有效 RD，讀控制，輸出、三態(tài)、低電平有效 DEN，數(shù)據(jù)允許，輸出、三態(tài)、低電平有效，有效時，表示當前數(shù)據(jù)總線 上正在傳送數(shù)

15、據(jù)，可用來控制對數(shù)據(jù)總線的驅動 DT/R，數(shù)據(jù)發(fā)送/接收，輸出、三態(tài)，該信號表明當前總線上數(shù)據(jù)的流向 READY，存儲器或 I/O 口就 緒，輸入 INTR，可屏蔽中斷請求，輸入 INTA，可屏蔽中斷響應，輸出 NM，非屏蔽中斷請求，輸入、上升沿有效 HOLD，總線保持（即總線 請求） ，輸入、高電平有效，有效時，表示總線請求設備向 CPU 申請占有總線 HLDA

16、，總線保持響應（總線響應） ，輸出、高電平有效 RESET，復位請 求 CLK，時鐘輸入 MN/MX，組態(tài)選擇，輸入，接高電平時，8088 引腳工作在最小組態(tài) S2、S1、S0，總線周期狀態(tài)標志 8 根數(shù)據(jù)線 D0 ~ D7 20 根地址線：A0 ~ A19 8086/8088 區(qū)別：8086 有 16 條地址/數(shù)據(jù)復用引腳 AD15~AD0。8086 的第 34 腳為

17、BHE/S7，它是高 8 位數(shù)據(jù) 總線的允許和狀態(tài)信息復用引腳。8086 的第 28 腳為 M／IO 時序是指信號高低電平、有效或無效的變化以及相互間的時間順序關系。時序決定系統(tǒng)各部件 之間的同步和定時 指令周期：完整地執(zhí)行完一條指令所用的時間 總線周期：CPU 通過系統(tǒng)總線對存儲器或接口進行一次訪問所需要的時間 時 鐘周期：CLK 時鐘信號的周期，也稱 T 狀態(tài) 指令周期>

18、總線周期>時鐘周期 8086/8088 基本總線周期需要 4 個時鐘周期；4 個時鐘周期編號為 T1、 T2、T3 和 T4；T1 時輸送地址；當需要延長總線周期時插入等待狀態(tài) Tw（T3 和 T4 間） ；CPU 進行內部操作，沒有對外操作時，其引腳就處于空閑狀態(tài) Ti 中 斷響應時序中有 2 個連續(xù)的中斷響應周期：第 1 個中斷響應周期，CPU 輸出 INTA 負脈沖，表示 CPU 響應外設中斷請求；在第

19、2 個中斷響應周期，CPU 又輸出 INTA 負脈沖，通知外設向數(shù)據(jù)線上送一個字節(jié)中斷類型碼 總線（bus）就是連接兩個以上數(shù)字系統(tǒng)元器件的信息通路，是一組公用信號線 8284-時鐘 發(fā)生器 8282 -8 位三態(tài)鎖存器 第三章：指令系統(tǒng) 指令，計算機要執(zhí)行的各種操作命令 指令系統(tǒng)，對特定的計算機而言，其所有指令的集合 操作碼，規(guī)定指令要執(zhí)行的操作，不可缺少 操作 數(shù)

20、，指出執(zhí)行指令所需要操作數(shù)的來源 尋址，尋找操作數(shù)的過程 尋址方式，產生有效地址的各種方法 立即數(shù)尋址：指令所需操作數(shù)就在指令 中，緊跟在操作碼之后，與操作碼一起放在代碼段區(qū)域。MOV AX, 0102H 寄存器尋址：操作數(shù)存放在 CPU 的內部寄存器中，在指令中直接給出寄存器名。 MOV AX, BX 存儲器尋址：操作數(shù)在主存儲器中，指令需要給出操作數(shù)的地址信息。 直接尋

21、址：操作數(shù)在存儲單元中，指令中操作數(shù)字段給出的是操 作數(shù)的 16 位偏移地址 EA。用中括號包含有效地址，表達存儲單元的內容。MOV AX, [2000H] 符號地址：MOV AX, STRING 寄存器間接尋址：操作數(shù)在 主存儲器中，操作數(shù)的有效地址 EA 由 BX、BP、SI、DI 中的一個指出。MOV AX, [BX] 寄存器相對尋址：操作數(shù)在主存儲器中，操作數(shù)的有效地址：EA = BX/BP/SI/DI

22、 + 8/16 位偏移量 MOV AX, [SI+06H] 基址加變址尋址：操作數(shù)在主存儲器中，操作數(shù)的有效地址：EA = BX/BP + SI/DI，MOV AX, [BX+SI] 相 對基址加變址尋址：操作數(shù)在主存儲器中，操作數(shù)的有效地址：EA = BX/BP + SI/DI + 8/16 位偏移量 MOV AX, [BX+DI+6] MOV dst，src 將源操作數(shù)的內容復制到目的

23、操作數(shù)，源操作數(shù)內容不變。Dst 目的操作數(shù)，src 源操作數(shù)。 注意：1.源操作數(shù)和目的操作數(shù)的類型必須一致。2.存儲單元之間不能直接傳送。3.立即數(shù)不能作為目的操作數(shù)。4.CS 和 IP 不能作為目的操作數(shù)。5 段寄存器之間不能傳送。6.不能將立即數(shù)傳送給段寄存器。7.傳送字單元時，遵循“高字 節(jié)在高地址，低字節(jié)在低地址”原則 XCHG dst，src 將源操作數(shù) src 的內容與目的操作數(shù) dst 的內容

24、互換。 （不能同時為存儲器，段寄存器和立即數(shù)不能參加） XLAT src_table 功能：AL ← DS:[BX + AL] PUSH src 功能 ① SP ← SP - 2② SS:[SP] ← src POP dst 功能① dst← SS:[SP] ② SP ← SP + 2 IN ac，port 從端口輸入字節(jié)或字到累加器 OUT port，ac 將累

25、加器的內容輸出到端口 LEA reg，src 將存儲器操作數(shù) src 的有效地 址送至指定的 16 位通用寄存器 LDS reg，src 從 src 指定的存儲單元開始，在 4 個連續(xù)存儲單元中取出前 2 字節(jié)送到 reg，取出后 2 字節(jié)送到 DS 中。 LES reg，src 從 src 指定的存儲單元開始，在 4 個連續(xù)存儲單元中取出前 2 字節(jié)送到 reg，取出后 2 字節(jié)送到 ES 中。

26、 LAHF 標志寄存器低 8 位傳送給 AH SAHF 將 AH 傳送給標志寄存器低 8 位 PUSHF 將 16 位標志寄存器內容入棧 POPF 將棧頂內容彈出到標志寄存器 ADD dst，src,dst ← dst + src SUB dst，src 減法： dst ← dst - src ADC dst，src 加法： dst ← dst + src

27、 + CF SBB dst，src 減法： dst ← dst – src – CF INC dst 功能： dst ← dst + 1 DEC dst 功能： dst ← dst – 1 NEG dst 功能： dst ← 0 – dst CMP dst，src 功能： dst – src,比較指令通過減法運算影響狀態(tài)標志 CBWCBW 將 AL 的

28、8 位帶符號數(shù)擴展成 16 位→AX.如果 AL 符號位為 0，則 AH ← 0，否則 AH←FFH。 CWD 將 AX 的 16 位帶符號數(shù)擴展成 32 位→DX:AX。如果 AX 符號位為 0，則 DX ← 0，否則 DX←FFFFH。 MUL src IMUL src 乘法：字節(jié) AX ← src × AL；字 DX:AX ← src × AX；MUL 執(zhí)行 8 位或 16 位

29、無符號數(shù)的乘法。IMUL 執(zhí)行 8 位 或 16 位帶符號數(shù)的乘法。 DIV src IDIV src 除法：字節(jié) AL←AX÷src AH ← AX % src；字 AX←DX:AX÷src DX ← DX:AX % src；DIV 執(zhí)行 8 位或 16 位無符號數(shù)的除法。IDIV 執(zhí)行 8 位或 16 位帶符號數(shù)的除 法。 AAA 如果 A

30、L 低 4 位>9，或者 AF=1, 則 AL=AL＋06H，AH=AH＋1，AF=1,CF=1，AL 高 4 位清 0 AAS 如果 AL 低 4 位>9，或者 AF=1,則 AL=AL－06H，AH=AH－1，AF=1,CF=1，AL 高 4 位清 0 AAM，AH=AL/10；AL=AL%10 AAD，AL=AH×10＋AL；AH=0 AND dst，src 功

31、能： dst ← dst 否則，順序執(zhí)行。 LOOPNZ/LOOPNE label① CX←CX-1② 若 CX≠0 且 ZF=0，則轉移; 否則，順序執(zhí)行。 CALL label 功能：① 斷點地址入棧，即保存斷點地址。② 轉移。 RET [ n ]F 返回指令 INT n 中斷調用指令：產生 n 號中斷。 IRET 中斷返回指令：實現(xiàn)中斷返回。 INTO 若 OF

32、=1，則執(zhí)行 INT 4；否則，無操作。 MOVS 目的串，源串功能：① ES:[DI] ← DS:[SI]② SI ← SI ± 1/2，DI ← DI ±1/2 CMPS 源串，目的串功能：① DS:[SI] － ES:[DI] ② SI ← SI ± 1/2, DI ← DI ±1/2 SCAS 目的串功能：① AX/AL － ES:[DI]② D

33、I ← DI ±1/2 LODS 源串功能：① AX/AL ← DS:[SI]② SI ← SI ± 1/2 STOS 目的串功能：① ES:[DI] ← AX/AL② DI ← DI ±1/2 REP 功能：若 CX=0，則退出串處理循環(huán)，執(zhí)行下一條指令若 CX≠ 0，則：執(zhí)行基本串操作，然后 CX←CX－1（但不影響標志） REPZ/R

34、EPE 功能：重復執(zhí)行操作的條件：CX ≠ 0 且 ZF=1，其余同 REP。 REPNZ/REPNE 功能：重 復執(zhí)行操作的條件：CX ≠ 0 且 ZF=0，其余同 REP。 NOP 功能：空操作，占用 3 個時鐘周期。 HLT 功能：進入暫停狀態(tài)。 第四章：匯編語言程序設計 [標號:] [操作數(shù)] [;注釋] 指令性語句，可執(zhí)行語句，用于表達處理器指令，匯編后對應一條指令代碼→

35、目標代碼。 [符號名] [操作數(shù)] [;注釋] 指示性語句，不可執(zhí)行語句，匯編時 不產生目標代碼。又稱偽指令，用于指示匯編程序如何編譯源程序。 指令，讓 CPU 產生動作，在程序執(zhí)行時才處理。指令就是第 3 章學習的處理器指令，與具體的處理器有關，與匯編程序無關。 偽指令，不產生 CPU 動 作，在程序執(zhí)行前由匯編程序處理。偽指令與具體的處理器類型無關，但與匯編程序有關。不同版

36、本的匯編程序支持不同的偽指令。 標號與符號名，又稱標識符（identifier） ，由程序員命名。在源程序中，每個標識符的定義是唯 一的。不允許采用保留字，也不允許數(shù)字打頭。不區(qū)分大小寫，字符個數(shù)不能超過 31 個。 助記符，表達指令、偽指令的易于記憶的符號。 操作數(shù)，須以數(shù)字開頭，不能以字母開頭?？蛇x項?？梢杂卸鄠€，之間用逗號分 隔。 保留字，匯編程序已經使用的標識符，也稱關鍵字。

37、 變量，實質上是指內存單元的數(shù)據(jù)，雖然內存單元地址不變，但其中存放的數(shù)據(jù)可以改變。 標號，是存儲某條指令的存儲單元的符號地址。 指示性語 句：又稱偽指令，用來指示匯編程序應該如何處理匯編語言源程序。不產生目標代碼。 符號名 EQU 表達式，將表達式的值賦予一個符號名，定義后可用這個符號代替表達式。 符號名 = 表達式，等號的功能與 EQU 類 似。 [變量名]

38、 偽指令 [操作數(shù)，……]（定義字節(jié) DB，1 個字節(jié) 8 位；定義字 DW2 個字節(jié) 16 位；定義雙字 DD4 個字節(jié) 32 位） n DUP （初值表）當同樣的操作數(shù)重復多次時，可用重復操作符 DUP 表示 段名 SEGMENT [參數(shù)] ；…… ； 段名 ENDS；定義一個邏輯段，并給邏輯段賦予一個段名。 ASSUME 段寄存器段名:段名，……明確

39、段寄存器與邏輯段之間的關系。 過程名 PROC [NEAR/FAR ] ；……；過程 名 ENDP；定義一個過程（子程序） ，并賦予過程一個名字。 $，匯編程序有位置計數(shù)器，用來記錄正在匯編的數(shù)據(jù)或指令目標代碼存放的段內偏移量 ORG 表達式；控制位置計數(shù)器，把表達式的值賦給當前位置計數(shù)器 $。匯編程序將表達式的值作為新的起始地址，連續(xù)存放數(shù)據(jù)，直到出現(xiàn)一個新的 ORG。

40、 END 標號；標志整個源程序的結束，標號提供 CS 和 IP 的初值，作為程序執(zhí)行時第一條要執(zhí)行的指令的地址。 ① 0～9 ：加 30H → ASCII 碼 ② A～F：加 37H → ASCII 碼 第五章：半導體存儲器 隨機存取存儲器 RAM 只讀存儲器 ROM 順序存取存儲器 SAM 直接存取存儲器 DAM 掩膜 ROM：信息

41、在出廠時制作在芯片中，不可更改。 PROM 允許一次編程，此后不可更改。 EPROM 用紫外光擦除， 擦除后可編程，允許用戶多次擦除和編程。 EEPROM 采用加電方法在線進行擦除和編程，也可多次擦寫。 Flash Memory（閃存）：能夠快速擦寫的 EEPROM，但只能按塊擦除。 OE 與系統(tǒng)的讀命令線相連 WE 與系統(tǒng) 的寫命令線相連 2716:（8K×

42、;8） 2114:（4K×8） 第六章：輸入輸出接口技術 接口電路內部結構：數(shù)據(jù)寄存器、狀態(tài)寄存器、控制寄存器 輸入指令 IN 輸出指令 OUT 第七章：定時與計數(shù)技術 定時器由數(shù)字電路中的計數(shù)電路構成，通過記錄高精度晶振脈沖信號的個數(shù)，輸出準確的時間間隔。 軟件延時：利用微處理器執(zhí)行一個延時程序段實現(xiàn)；不用硬件，成本低，操作簡單方便；但占用 CPU 時間、定時精度不高，隨系統(tǒng)時鐘頻率改

43、變。 第八章：并行接口 并行接口芯片 8255A：方式 0－基本輸入輸出；方式 1－選通輸入輸出；方式 2－雙向選通輸入輸出 A 組,支持工作方式 0、1、2 B 組,支持工作方式 0、1 C 組，僅支持工作方式 0 第九章：串行接口 傳送的信息按位逐位傳送。 特點 信息包括：數(shù)據(jù)信息+控制聯(lián)絡信息；信息格式有異步和同步信息格式；需要邏輯電平轉換；可以利用現(xiàn)有的信

44、道（如電話信道等） 。 優(yōu)缺點：傳送速率低、可靠性差；但可大大降低通信線 路的成本；主要用于遠距離通信。 波特率：在基波傳輸?shù)那闆r下每秒傳送的位數(shù)；單位：波特,1 波特＝1b/s 或 1bps； 發(fā)送/接收時鐘頻率＝n×發(fā)送/接收波特率 異步方式：通信雙方以一個字符作為數(shù)據(jù)傳輸單位,且發(fā)送 方傳送字符的間隔時間是不定的。在傳輸一個字符時總是以起始位開始,以停止位結束。 8250 串