微机原理_课程考前总复习

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1、1总复习CH1 基础知识：系统概述、预备知识 CH2 CH5 CH6等：分述CPU、存储器、I/O接口电路知识CH3 CH4 软件知识：寻址方式、指令系统、程序设计等存储器CPUI/O接口地址总线AB数据总线DB控制总线CBI/O设备I/O总线控制总体框架难点：软硬件结合2总复习一、微型计算机系统组成二、相关术语三、常用数制及其相互间的转换四、码制五、溢出判断六、BCD编码及常用字符的ASCII码 第一章 绪论3总复习微型计算机系统的三个层次：微处理器(Microprocessor) 微型计算机(Microcomputer)微型计算机系统(Microcomputer System)一、微型计算

2、机系统组成4总复习微型计算机系统组成微处理器 存储器 I/O接口 总线 硬件系统软件系统微 型 计算机 系 统微 型 计算机 (主板)外 设ALU 寄存器 控制器键盘、鼠标 显示器 软驱、硬盘、光驱 打印机、扫描仪 系统软件 应用软件5总复习u存储器存放程序和数据的记忆装置内存：ROM、RAM外存：磁盘、光盘、半导体盘6总复习u总线根据传送信息的类型不同分为三种： 1）地址总线AB：传送CPU输出的地址信号，地址线的根数决定了CPU的寻址范围。CPU的寻址范围 = 2n ， n-地址线根数8086CPU寻址范围 = 220 = 1MB2）数据总线DB：决定CPU一次最多传送数据宽度。8086C

3、PUDB 16位 3）控制总线CB：用来传送各种控制信号7总复习内存单元的地址和内容u地址：内存单元唯一的编号u内容：内存单元存储的数据 项1 0 1 1 0 1 1 038F04H内存单 元地址内存单 元内容.7 6 5 4 3 2 1 0二、相关术语8总复习内容容量及常用单位内存容量：内存单元的个数（或存储的信息量）通常：512MB常用单位：位(bit)b字节(Byte)B字(Word)WKBMBGB转换关系： b：一位二进制数字 1B=8b 1W=2B 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB9总复习一个字（16位）由两个字节的数据来组成。存储格式通常有：小地址格式

4、、大地址格式内存中字数据的存储格式例如：1234H以不同格式的存储时的情况。 2FFFH 3000H 3001H 3002H 3003H34 12小地址格式12 342FFFH 3000H 3001H 3002H 3003H大地址格式10总复习为了表示方便，使用后缀表明数的进制 u十进制，后缀D或省略符合人们习惯 例：17.34u二进制，后缀B便于物理实现 例：1101.1010Bu十六进制，后缀H便于识别书写 例：3A.B2H常用数制三、常用数制及其相互间的转换11总复习u非十 十 每位上的数字与其对应的权值相乘，再按十进制求和即：按权展开，再按十进制求和u十 非十 整数部分：除以基数，取余

5、，至商为0；最先得最低位 小数部分：乘以基数，取整；至小数为0，最先得高位u二 十六 用4位二进制数表示1位十六进制数 注意：位数不够时要补0各进制数间的转换12总复习n位二进制数均用于表示数值本身大小。 一个n位的无符号二进制数X，其表示范围为： 0 X 2n-1如：n8 则： 0X28-1 即：0X255四、码制u无符号数在计算机中的表 示13总复习连同符号位一起数值化了的数，称为机器数。符号位为 0 表示正数，符号位为 1 表示负数 机器数所表示的真实的数值，称为真值。机器数常用的表示方法有三种： 原码、反码和补码，分别记作X原、X反、X补注：对正数，三种表示法均相同，差别在于对负数的表

6、示。 u有符号数在计算机中的表 示14总复习 原码X原的定义 最高位是符号位，其余各位表示数值本身。 反码X反定义 正数的反码与其原码相同；负数的反码：对应原 码的符号位不变，数值部分按位求反。 补码X补定义 正数的补码与其原码相同；负数的补码则为它的 反码加一。15总复习8位二进制数的表示范围u 无符号数：0 255u 原码： -127 +127u 反码： -127 +127u 补码： -128 +12716总复习溢出：运算结果超出运算器所能表示的范围。五、溢出判断1、无符号数运算溢出判断溢出判别方法：当最高位向更高位有进位（或借位）时则产生溢出。17总复习方法：u异号相加不会溢出。u同号相

7、加可能溢出： 同号相加时，结果符号与加数符号相反则溢出； 方法：双高位判别法u两个带符号二进制数相加或相减时，若C7C61则结果产生溢出。 C7为最高位的进(借)位；C为次高位的进(借)位 。2、有符号数运算溢出判断18总复习u压缩BCD码：一个字节表示两位十进制数；例：120001 0010BCDu非压缩BCD码：用一个字节表示一位十进制数，高4位总是0000；例：120000 0001 0000 0010BCDu用4位二进制数编码一位十进制数。六、BCD编码及常用字符的ASCII码 1、BCD码19总复习2、 常用字符的ASCII码20总复习第二章 8086系统结构一、8086CPU的内部

8、结构 二、寄存器结构三、状态标志位的名称和含义四、常用引脚及两种工作模式五、8086存储器组织六、堆栈的概念及操作过程21总复习一、8086CPU的内部结构 8086CPU内部按功能可分为两部分：1、BIU（总线接口部件）功能：地址形成、取指令、指令排队、读/写操作数、总线控制2、EU（执行部件）功能：指令译码、指令执行22总复习工 作 过 程 动 画 演 示23总复习目的变址寄存器目的变址寄存器 Destination IndexDestination IndexSISIDIDIBPBPSPSPAXAX 累加器累加器 AccumulatorAccumulator BX BX 基数寄存器基数寄

9、存器BaseBase CX CX 计数寄存器计数寄存器CountCount DX DX 数据寄存器数据寄存器DataDataAHAH BHBH CHCH DHDHALAL BL CLCL DLDLIPIPPSW(PSW(或或flags)flags)DSDS ESES SSSS CSCS数据段寄存器数据段寄存器Data SegmentData Segment附加段寄存器附加段寄存器Extra SegmentExtra Segment堆栈段寄存器堆栈段寄存器Stack SegmentStack Segment代码段寄存器代码段寄存器Code SegmentCode Segment状态标志寄存器状态

10、标志寄存器Program Status WordProgram Status Word指令指针寄存器指令指针寄存器Instruction PointerInstruction Pointer变址寄存器变址寄存器段寄存器段寄存器控制寄存器控制寄存器通通 用用 寄寄 存存 器器源变址寄存器源变址寄存器 Source IndexSource Index基址指针寄存器基址指针寄存器 Base PointerBase Pointer堆栈指针寄存器堆栈指针寄存器 Stack PointerStack Pointer指针寄存器指针寄存器数据寄存器数据寄存器8086CPU 寄存器组二、寄存器结构 24总复习u

11、状态标志：存放运算结果的特征6个状态标志位(CF、PF、AF、ZF、SF、OF)u控制标志：控制某些特殊操作3个控制标志位(TF、IF、DF)标志位寄存器PSW(或flags)具体格式：三、状态标志位的名称和含义25总复习CF(进位标志)：保存加法的进位和减法的借位，有进位或借位时CF=1，否则CF=0PF(奇偶标志)：表示计算结果低8位 1的个数是奇数还是偶数. 偶数个PF1，否则，PF0AF(辅助进位)：保存加法或减法结果第4、5位之间的进位或借位。有则AF=1,否则，AF=0u 状态标志位的名称和定义如下：26总复习ZF(零标志)：表示运算结果是否为零,为零则ZF1SF(符号标志)：保存

12、运算结果的算术符号。SF1，表示本次运算结果的最高位(第8位或第16位)为“1”，否则SF0。OF(溢出标志)：溢出是在两个带符号数相加、减时可能产生的。溢出则OF1，否则OF=0对无符号数操作则不用考虑溢出标志。例：P28 例2.227总复习1、8086CPU芯片：40引脚、双列直插式封装、由于工艺限制，部分引脚采用分时复用技术；2、8086CPU有两种工作模式：u最小模式：只有8086CPU一个处理器（单机系统）u最大模式：有两个或多个微处理器，系统中所需 要的控制信号由总线控制器8288提供（多机系统）3、常用引脚信号A19A16、AD15AD0、M/IO#、ALE、BHE#RD#、WR

13、#、 MN/MX#、NMI、INTR、INTA#四、常用引脚及两种工作模式28总复习五、8086存储器组织1、存储器地址的分段管理u分段管理的原因：8086系统有20根地址线可寻址1MB内存空间，即需要20位的物理地址，但CPU内部寄存器只有16位（只能寻址64K字节）。为扩大寻址范围，所以采取存储器的分段管理。u分段方法：1MB的存储器空间分成许多逻辑空间，每个段的长度最大64K字节。29总复习2、物理地址和逻辑地址u逻辑地址： 软件设计时采用的地址； 由段基址和偏移地址构成，段地址：偏移地址u物理地址： CPU送到地址总线上的20位地址 存储器的绝对地址，从00000FFFFFH， 由逻辑

14、地址变换而来。即：物理地址=段基址16+偏移地址。30总复习u物理地址的实现： 用BIU中的地址加法器来实现逻辑地址到物理地址的转换； CPU访问内存时，段寄存器的内容(段基址)自动左移4位(二进制)，与段内16位地址偏移量相加，形成20位的物理地址； 过程如右图所示： 00 00段基址16 位偏移地址 16位地址加法 器 物理地址 20位31总复习u逻辑地址的来源：段寄存器与其他寄存器组合寻址存储单元的示意图段基址CS偏移地址 IP段基址DS或 ESSI，DI或 BX段基址SSSP或BP代 码 段数 据 段堆 栈 段32总复习u8086系统中，1MB的存储器空间分成两个存储体：偶地址和奇地址

15、存储体，各512KB，u偶地址存储体与8086数据线低8位相连，由A0控制；奇地址存储体与数据线高8位相连，由BHE#控制；3、8086存储器的分体结构33总复习1、堆栈的概念u内存中按LIFO方式操作的特殊存储区域u用于中断或子程序调用,存放返回地址、过程参数等需要暂时保护的数据u专用指令 PUSH、POPu每次压栈和出栈均以WORD为单位uSS存放堆栈段基址，SP存放段内偏移地址，SS:SP构成了堆栈指针uCPU自动管理SP的变化六、堆栈的概念及操作过程34总复习2、堆栈操作u入栈：执行PUSH指令，CPU自动修改指针SP-2SP，使SP指向新栈顶；然后将低位数据压入(SP)单元，高位数据

16、压入(SP+1) 单元。u出栈：当执行POP指令时，CPU先将当前栈顶SP(低位数据)和SP+1(高位数据)中的内容弹出，然后再自动修改指针，使SP+2SP，SP指向新栈顶。P40 例2.3、例2.435总复习堆栈指令执行过程动画演示36总复习8086的寻址方式和指令系统3.1 8086的寻址方式3.3 8086的指令系统第三章37总复习说明要执行的是 什么操作操作对象，可以有 0个、1个或2个目的源一、指令构成3.1 8086的寻址方式38总复习1、立即寻址方式2、寄存器寻址方式3、直接寻址方式4、寄存器间接寻址方式5、寄存器相对寻址方式6、基址变址寻址方式7、相对基址变址寻址方式二、与数据有关的七种寻址方式如：MOV AX,0100H如：MOV AX,DX如：MOV AX,0100H如：MOV AX,BX如：MOV AX,B