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1、史家之绝唱，无韵之离骚！微机原理总结微机原理总结第二章微型计算机概论1、冯诺依曼提出的计算机组成和工作方式的基本思想：（1）计算机由运算器（完成各种算数和逻辑运算的部件）、控制器（能发出各种控制信息，使计算机协调工作的部件）、存储器（能记忆程序和数据的不见）、输入（能将程序和数据输入的设备）和输出设备（能将结果数据和其他信息输出的部件）五大部分组成。（2）数据和指令以二进制代码形式不加区别地存放在存储器中，地址码也为二进制形式；计算机能自动区分指令和数据。（3）编写好的程序事先存入存储器。控制器根据存放在存储器中的指令序列即程序来工作，由程序计数器（PC,ProgramCounter）控制指令
2、的执行顺序。控制器具有判断能力，能根据计算结果选择不同的动作流程。2、8086可用20位地址寻址1M字节的内存空间，但8086内部所有的寄存器都是16位的，8086CPU采用段地址、段内偏移地址两级存储器寻址方式，由一个20位地址加法器来根据16位段地址和16位段内偏移地址计算出20位的物理地址。20位物理地址的获得方法是：将CPU中的16位的段寄存器内容左移4位（16，或写成10H）得到该段的20位物理地址，与16位的逻辑地址（又称偏移地址，即所寻址单元相对段首的偏移量）在地址加法器内相加，得到所寻址单元的20位物理地址。根据寻址方式的不同，偏移地址可以来自指令指针寄存器（IP）或其他寄存器
3、。物理地址段基址10H偏移地址3、8086存储器操作采用了典型的存储器分段技术，采用段地址加段内偏移地址的二级寻址方式。采用分段方法进行组织有以下好处：首先，可以使指令系统中的大部分指令只涉及16位地址，这减少了指令长度，提高了执行程序的速度；此外，内存分段也为程序的浮动装配创造了条件。第三章80868088指令系统与寻址方式1、8086汇编语言指令的寻址方式有数据寻址、转移地址寻址、I/O寻址三大类。其中数据寻址方式有基本的7种：立即寻址、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址、基址变址寻址、相对基址变址寻址。后五种为存储器寻址。立即寻址和寄存器寻址最快，操作数在寄存器中，寄存
4、器在CPU内部，指令执行时，操作就在CPU的内部进行，不需要访问存储器来取得操作数，因而执行速度快。第四章汇编语言程序设计伪指令第五章8085的总线操作和时序1时钟周期（T状态）：计算机是一个复杂的时序逻辑电路，时序逻辑电路都有“时钟”信号。计算机的“时钟”是由振荡源产生的、幅度和周期不变的节拍脉冲，每个脉冲周期称为时钟周期，又称为T状态。计算机是在时钟脉冲的统一控制下，一个节拍一个节拍地工作的。2总线周期：当CPU访问存储器或输入输出端口，需要通过总线进行读或写操作。与CPU内部操作相比，通过总线进行的操作需要较长的时间。我们把CPU通过总线进行某种操作的过程称为总线周期（BusCycle）
5、。根据总线操作功能的不同，有多种不同的总线周期。如存储器读周期、存储器写周期、I/O读周期、I/O写周期等。3指令周期：每条指令的执行包括取指令（fetch）、译码（decode）和执行（execute）。执行一条指令所需要的时间称为指令周期（InstructionCycle）。指令周期是由1个或多个总线周期组合而成。或者说，指令周期可以被划分为若干个总线周期。8086中不同指令的指令周期是不等长的。4、三态：高电平、低电平、高阻态5、数据收发器：与系统进行数据传送的芯片6、地址锁存器：锁存地址信息的芯片7、最小模式：当要利用8086构成一个较小的系统时，在系统中只有8086一个微处理器，所连
6、的存储器容量不大、片子不多，所要连的I/O端口也不多，系统中的总线控制电路被减到最少。系统的地址总线可以由CPU的AD0AD15、A16A19通过地址锁存器8282(或74LS373)构成；数据总线可以直接由AD0AD15供给，也可以通过发送/接收接口芯片8286(或74LS245)供给（增大总线的驱动能力）；系统的控制总线就直接由CPU的控制线供给，这种组态就称为8086的最小组态。8、最大模式：最大模式是相对最小模式而言的。最大模式用在中等规模的或者大型的8086系统中。若要构成的系统较大，就要求有较强的总线驱动能力，这样8086要通过一个总线控制器8288来形成各种总线周期，控制信号由8
7、288供给。在最大模式系统中，总是包含有两个以上总线主控设备，其中一个就是8086或者8088微处理器，其他的通常是协处理器，主要有数值运算协处理器8087、输入输出协处理器8089，它们是协助微处理器工作的。9、最小方式下的读周期：在1状态-CPU首先要判断是从存储器读取数据，还是从端口读取数据。在2状态-BHE/S7及A19/S6A16/S3引脚上输出状态信息S7S3；转为高阻，为下面读出数据作准备。在T3状态-被选中存储单元或端口把数据送到数据总线，以备CPU来读取。TW状态-当系统中所用的存储器或外设的工作速度较慢，从而不能用最基本的总线周期执行读操作时，系统中就要用一个电路来产生RE
8、ADY信号，通过时钟发生器8284A传递给CPU。T4状态-在T4状态和前一个状态交界的下降沿处，CPU对数据总线进行采样，从而获得数据。10、最小方式下的写周期：和读周期一样，最基本的写周期亦由个状态组成当存储器或外设端口的工作速度较慢时，需要在3和T4状态之间插入一个或几个TW状态。在T1状态-M/IO变为有效，以指出是对存储器还外设端口进行写操作。在T2状态-CPU把要写入的数据，送到AD15AD0上同时在高位地址状态复用线上送出状态信息S6S3。在T3状态-CPU继续提供状态信息和数据，并维持相关控制信号不变。在T4状态-CPU完成对指定的存储器或外设端口的数据写入数据和控制信号被撤除
9、。第六章半导体存储器【例题6.1】某8088系统的存储器系统如图所示，图中8088CPU芯片上的地址、数据信号线经锁存、驱动后成为地址总线A19A0、数据总线D7D0。U0、U1是两片EPROM，型号为27128。U2、U3是两片RAM，型号为62256。两片译码器74HC138担任片选译码。【例题6.2】试在8088系统（最小组态）中设计256KBRAM、32KEEPROM。RAM区的首地址为40000H，EEPROM区的首地址为F8000H。RAM选62512，容量为64KB。EEPROM选用28C256，IO容量为32KB。/M为低时选中存储器。RAM区的首地址为40000H，高4位地址
10、线即片外的地址线A19A16=0100。EEPROM的片选信号在A19A15=11111时被选中。第七章基本输入输出接口1、I/O接口电路是计算机和外设之间传送信息的部件，每个外设部件都要通过相应的接口与系统总线相连，实现与CPU之间的数据交换。接口技术专门研究CPU和外设之间的数据传送方式、接口电路的工作原理和使用方法等。主要功能：对输入输出数据进行缓冲和锁存；对信号的形式和数据的格式进行变换；对I/O端口进行寻址；提供联络信号。2、CPU与外设之间的数据传输方式：（1）程序方式：微机系统与外设之间的数据传输过程在程序的控制下进行。两种方式：无条件传输（传输数据的过程中，发送、接受的数据一方
11、不查询判断对方的状态）、条件传输（查询方式，CPU不断读取并测试外设的状态）；（2）中断方式：利用中断来实现CPU与外设之间的数据传输方式；（3）直接存储器存取（DMA）方式：DMA方式是指不经过CPU的干预，直接在外设和内存之间进行数据传输的方式。1次DMA传输需要执行1个DMA周期（相当于1个总线读或写周期）。3、端口：每个I/O接口内部一般由3内寄存器组成，CPU与外设进行数据传输时，各类信息在接口中进入不同的寄存器，一般称这些寄存器为I/O端口。数据端口：用于数据信息输入输出的端口；状态端口：CPU通过状态端口了解外设或接口部件本身状态；控制端口：CPU通过控制端口发出控制命令，以控制
12、接口部件或外设的动作。4、I/O的寻址方式：（1）I/O端口与内存统一编址：I/O端口与内存统一编址，即I/O端口的地址和内存的地址在同一个地址空间内。所有访问内存的指令都可访问I/O端口，其缺点是占去内存部分空间且难以区分某条指令访问的是内存还是I/O端口。（2）I/O端口独立编址：I/O端口有独立的地址空间，即I/O端口的地址和内存的地址不在同一个地址空间内。系统需有专门的输入/输出的指令，需要相应的控制电路和控制信号。好处是I/O端口不占用内存部分地址空间，缺点是需增加硬件电路的复杂性，并且I/O指令一般较少、不如访问内存的指令丰富。80X86系列微处理器采用I/O端口独立编址方法。第八
13、章中断1、中断：是指CPU中止正在执行的程序，转去执行请求CPU为之服务的内、外部事件的服务程序，待该服务程序执行完后，又返回到被中止的程序中继续运行的过程。80x86的中断系统可处理256种个中断源。这些中断源可分为两大类：外部中断（硬件中断）和内部中断（软件中断）2、外部中断：（1）可屏蔽中断INTR：受CPU中断允许标志位IF的控制，即IF=1时，CPU才能响应INTR引脚上的中断请求。（2）非屏蔽中断：非屏蔽中断NMI信号连到CPU的NMI引脚，它不受CPU中断允许标志位IF的控制；3、内部中断（软件中断，由于80X86内部执行程序出现异常引起的程序中断）：除法错中断、溢出中断、INTn指令中断、单步中断、断点中断。4、中断优先级（由高到低）：1除法错、溢出、INTn指令、断点中断；2、非屏蔽中断3、可屏蔽中断INTR；4、单步中断。5、中断向量表是存放中断服务程序入口地址的表格。它存放于系统内存的最低端，共1024个字节，每4个字节存放一个中断服务程序的入口地址。CPU响应中断后，将中断类型号4，在中断向量表中“查表”得到中断服务程序入口地址，分别送CS和IP，从而转入中断服务程序。史家之绝唱，无韵之离骚！
