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1、微型计算机原理与应用微型计算机原理与应用第一章第一章 计算机基础计算机基础 1 1 数和数制数和数制 2 2 计算机的码制计算机的码制 机器数机器数 真值真值原码 反码 补码 BCD码 3 3 运算运算有符号数有符号数 + + - -无符号数无符号数 + + - - SF CF OVSF CF OV 计算机系统计算机系统 系统软件：DOS、Windows 95/98/2000/xp/win7 应用软件：Word、Photoshop、Matlab微 处 理 器 CPU 存储器(RAM,ROM)I/O接口 总线(数据、地址和控制总线)硬件软件微 型 计算机 系 统微 型 计算机 (主机)外 设键盘
2、、鼠标 显示器 软驱、硬盘、光驱 打印机、扫描仪第第2 2章章 80X8680X86微处理器微处理器2.1 8086/8088CPU内部结构5 执行部件（执行部件（EUEU）总线接口部件（总线接口部件（BIUBIU）AH ALAH ALBH BL BH BLCH CL CH CLDH DL DH DLSP SPBP BPSI SIDI DI通用寄存器通用寄存器暂存寄存器暂存寄存器ALUALUEUEU 控制控制 系统系统1 2 3 4 5 61 2 3 4 5 6指令队列指令队列CSCS DSDS SSSS ESES IPIP内部通信内部通信 寄存器寄存器8086/8086/ 80888088
3、外部外部 总线总线数据总线数据总线 地址总线（地址总线（2020位）位）ALUALU数据总线数据总线总总 线线 控控 制制 逻逻 辑辑8086(16位)8088(8位)8088 80866AHAL BHBL CHCL DHDLO D I T S Z A P CAXBXCXDXSPBPSIDIIPFRCSDSSSES累加器 基地址寄存器 计数器 数据寄存器堆栈指示器 基地址指示器 源变址寄存器 目的变址寄存器指令指针 标志寄存器代码段寄存器 数据段寄存器 堆栈段寄存器 附加段寄存器通 用 寄 存 器段 寄 存 器8086/80888086/8088寄存器结构寄存器结构7CF15 14 13 12
4、 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 PFAFZF SF TFIFDFOFFR寄存器OF 溢出标志：计算结果溢出时，OF=1，否则 OF=0。SF 符号标志：计算结果小于0时，SF=1，否则 SF=0。 ZF 零标志：计算结果等于0时，ZF=1，否则 ZF=0。CF 进位/借位标志：最高有效位有进位或借位时，CF=1，否则 CF=0。 AF 辅助进位/借位标志，半字节进位/借位标志PF 奇偶标志DF 方向标志，控制串操作中的地址增减。DF=0地址增；DF=1地址减IF 中断标志，IF=1，开中断；IF=0，关中断。TF 陷阱标志，TF=1，CPU单步方式下执行程序，TF=0，C
5、PU正常工作3个控制标志位：6个条件码标志位：0 0 0 0 0 0 1 1PF=10 0 0 0 1 0 1 1PF=07 6 5 4 3 2 1 02.2.1 8088CPU2.2.1 8088CPU引脚功能引脚功能p 8088CPU是双列直插式芯片，共有40条引脚;p 引脚33 MN/MX决定工作模式:接地，最大模式接+5V, 最小模式 p 在两种模式下引脚2431有不同的名称和意义1 402 393 384 375 366 357 348 339 32 10 31 11 30 12 29 13 28 14 27 15 26 16 25 17 24 18 23 19 22 20 21GN
6、D A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0 NMI INTR CLK GND最大组态(最小组态)VCC A15 A16/S3 A17/S4 A18/S5 A19/S6 SS0 MN/MX RD HOLD HLDA WR IO/M DT/R DEN ALE INTA TEST READY RESET808892.2.22.2.2 80868086的引脚功能的引脚功能q 8086CPU是双列直插式芯片， 共有40条引脚;q 引脚33 MN/MX决定工作模式: 接地，最大模式 接+5V, 最小模式 q 在两种模式下引脚243
7、1 有不同的名称和意义p 奇地址、偶地址VCC AD15 A16/S3 A17/S4 A18/S5 A19/S6 BHE/S7 MN/MX RD RQ/GT0(HOLD) RQ/GT1(HLDA) LOCK(WR) S2(IO/M) S1(DT/R) S0(DEN) QS0(ALE) QS1(INTA) TEST READY RESET1 402 393 384 375 366 357 348 339 32 10 31 11 30 12 29 13 28 14 27 15 26 16 25 17 24 18 23 19 22 20 21GND AD14 AD13 AD12 AD11 AD10
8、AD9 AD8 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0 NMI INTR CLK GND最大组态（最小组态 ）80862.3 8086/8088 2.3 8086/8088 系统配置系统配置8086/8088 CPU 8086/8088 CPU 必须加上必要的支持芯片，如必须加上必要的支持芯片，如时钟电时钟电路路 、地址锁存器地址锁存器、双向双向总线驱动器总线驱动器及及存储器存储器和和I/OI/O接口电接口电路路及及基本外围设备基本外围设备等构成一个完整的微机系统等构成一个完整的微机系统。根据不同根据不同的要求可设计成的要求可设计成最大模式系统最大模式系统和和最小模式系
9、统最小模式系统。两种系统。两种系统的配置有相同的基本组成部分，但也有不同。的配置有相同的基本组成部分，但也有不同。一、系统支持芯片一、系统支持芯片（1 1）时钟发生器芯片）时钟发生器芯片82848284 14.318/3=4.77MHz14.318/3=4.77MHz（2 2）三态输出锁存器）三态输出锁存器82828282（3 3）双向总线驱动器）双向总线驱动器82868286（4 4）8288 8288 总线控制器总线控制器11二、最小模式（单CPU模式）系统配置 系统规模小，只含有一个8086/8088CPU 系统中的总线控制逻辑电路被减少到最少： 20位地址总线 采用三态锁存器8282/
10、74LS373进行 锁存和驱动 8/16位数据总线 可采用数据收发器8286 /74LS245进行驱动 系统控制信号 由8086/8088引脚直接提供最小模式的总线形成128088 在最小模式下 典型配置硬件图地址锁存器 8282(2/3片) STB OE数据收发器OE 8286T A15A8 S6S3/A19A16 AD7AD0ALECLK RESET READYMN/MXVCCGNDGNDDEN DT/RIO/M SS0 WR RD INTR INTA HOLD HLDA NMI TEST8088CPU地址总线数据总线控制总线8284CLKRES RDY+5V存储器I/O 接口132、80
11、86 最小模式系统配置和8088最小模式系统配置基本相同 即有CPU、时钟发生 器、地址锁存器、总线驱动器、存储器和I/O 接口等组成。区别在于：必须采用3片8282芯片，锁存AD15AD0 和A19/S6A16/S3 分时复用线上的地址信息 若采用总线驱动器，必须采用2片8286芯片，增强16位数据线的负载能力 存储器分为奇存储体和偶存储体两部分： 偶存储体的8位数据线接CPU的低8位数据线D7D0，A0作偶存储体片选的一个信号； 奇存储体的8位数据线接CPU的高8位数据线D15D8，BHE作奇存储体片选的一个信号148086 在最小模式下的典型配置硬件图 8282 (3片)STB OE82
12、86 (2片)T OE3.1 3.1 寻址方式寻址方式 立即寻址： MOV AX, 3064H 寄存器寻址方式： MOV SS, AX 直接寻址： MOV AX, 3100H 寄存器间接寻址方式： MOV BX, DI ;BX SI DI BP 相对寻址方式基址寻址： MOV AX, BP+5 ;BX变址寻址： MOV DI, STRINGSI ;DI 基址加变址寻址方式： MOV AX, BXSI 相对基址加变址寻址方式： MOV AX, MASKBXDI第三章第三章 8086/80888086/8088指令系统指令系统3.23.2 8086/80888086/8088的指令系统的指令系统1数据传送(Data transfer)2算术运算（Arithmetic）3逻辑运算和移位指令(Logic使RET为远返回 start: PUSH DS ;入栈保存地址MOV AX, 0 ;程序段前缀的首地址PUSH AX ;程序主体部分 RET ;取程序段前缀首地址 main ENDP code
