微机原理与接口技术知识点总结452.pdf

第一章第一章 概概 述述 一、计算机中地数制 1、无符号数地表示方法：1）十进制计数地表示法 特点：以十为底,逢十进一；共有0-9十个数字符号.2）二进制计数表示方法：特点：以2为底,逢2进位；只有0和1两个符号.3）十六进制数地表示法：特点：以16为底,逢16进位；有0-9及AF表示1015）共16个数字符号.2、各种数制之间地转换 1）非十进制数到十进制数地转换 按相应进位计数制地权表达式展开,再按十进制求和.见书本1.2.3,1.2.4）2）十进制数制转换为二进制数制 十进制二进制地转换：整数部分：除2取余；小数部分：乘2取整.十进制十六进制地转换：整数部分：除16取余；小数部分：乘16取整.以小数点为起点求得整数和小数地各个位.3）二进制与十六进制数之间地转换 用4位二进制数表示1位十六进制数 3、无符号数二进制地运算见教材P5）4、二进制数地逻辑运算 特点：按位运算,无进借位1）与运算 只有A、B变量皆为1时,与运算地结果就是1 2）或运算 A、B变量中,只要有一个为1,或运算地结果就是1 3）非运算 4）异或运算 A、B两个变量只要不同,异或运算地结果就是1 二、计算机中地码制 1、对于符号数,机器数常用地表示方法有原码、反码和补码三种.数X地原码记作X原,反码记作X反,补码记作X补.b5E2RGbCAP 注意：对正数,三种表示法均相同.它们地差别在于对负数地表示.1）原码 定义：符号位：0表示正,1表示负；数值位：真值地绝对值.注意：数0地原码不唯一 0,则 X反=X原 若X0,则 X反=对应原码地符号位不变,数值部分按位求反 注意：数0地反码也不唯一 0,则X补=X反=X原 若X=128 三、信息地编码 1、十进制数地二进制数编码 用4位二进制数表示一位十进制数.有两种表示法：压缩BCD码和非压缩BCD码.1）压缩BCD码地每一位用4位二进制表示,00001001表示09,一个字节表示两位十进制数.2）非压缩BCD码用一个字节表示一位十进制数,高4位总是0000,低4位地00001001表示09p1EanqFDPw字符地编码 计算机采用7位二进制代码对字符进行编码 1）数字09地编码是01100000111001,它们地高3位均是011,后4位正好与其对 应地二进制代码BCD码）相符.DXDiTa9E3d 2）英文字母AZ地ASCII码从100000141H）开始顺序递增,字母az地ASCII码从110000161H）开始顺序递增,这样地排列对信息检索十分有利.RTCrpUDGiT 第二章第二章 微机组成原理第一节、微机地结构 1、计算机地经典结构冯.诺依曼结构 1）计算机由运算器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成运算器和控制器又称为CPU）2）数据和程序以二进制代码形式不加区分地存放在存储器总,存放位置由地址指定,数制为二进制.3）控制器是根据存放在存储器中地指令序列来操作地,并由一个程序计数器控制指令地执行.3、系统总线地分类 1）数据总线Data Bus）,它决定了处理器地字长.2）地址总线Address Bus）,它决定系统所能直接访问地存储器空间地容量.3）控制总线Control Bus）第二节、8086微处理器 1、8086是一种单片微处理芯片,其内部数据总线地宽度是16位,外部数据总线宽度也是16位,片内包含有控制计算机所有功能地各种电路.5PCzVD7HxA 8086地址总线地宽度为20位,有1MB220）寻址空间.1、8086CPU由总线接口部件BIU和执行部件EU组成.BIU和EU地操作是异步地,为 8086取指令和执行指令地并行操作体统硬件支持.2、8086处理器地启动 4、寄存器结构 8086微处理器包含有13个16位地寄存器和9位标志位.4个通用寄存器AX,BX,CX,DX）4个段寄存器CS,DS,SS,ES）4个指针和变址寄存器SP,BP,SI,DI）指令指针IP）1）、通用寄存器 1）8086含4个16位数据寄存器,它们又可分为8个8位寄存器,即：AX AH,AL BXBH,BL CXCH,CL DXDH,DL 常用来存放参与运算地操作数或运算结果 2）数据寄存器特有地习惯用法 AX：累加器.多用于存放中间运算结果.所有I/O指令必须都通过AX与接口传送信息；BX：基址寄存器.在间接寻址中用于存放基地址；CX：计数寄存器.用于在循环或串操作指令中存放循环次数或重复次数；DX：数据寄存器.在32位乘除法运算时,存放高16位数；在间接寻址地I/O指令中存放I/O端口地址.jLBHrnAILg 2）、指针和变址寄存器 SP：堆栈指针寄存器,其内容为栈顶地偏移地址；BP：基址指针寄存器,常用于在访问内存时存放内存单元地偏移地址.SI：源变址寄存器 DI：目标变址寄存器 变址寄存器常用于指令地间接寻址或变址寻址.3）、段寄存器 CS：代码段寄存器,代码段用于存放指令代码 DS：数据段寄存器 ES：附加段寄存器,数据段和附加段用来存放操作数 SS：堆栈段寄存器,堆栈段用于存放返回地址,保存寄存器内容,传递参数 4）、指令指针IP）16位指令指针寄存器,其内容为下一条要执行地指令地偏移地址.5）、标志寄存器 1）状态标志：进位标志位CF）：运算结果地最高位有进位或有借位,则CF=1 辅助进位标志位AF）：运算结果地低四位有进位或借位,则AF=1 溢出标志位OF）：运算结果有溢出,则OF=1 零标志位ZF）：反映指令地执行是否产生一个为零地结果 符号标志位SF）：指出该指令地执行是否产生一个负地结果 奇偶标志位PF）：表示指令运算结果地低8位“1”个数是否为偶数 2）控制标志位 中断允许标志位IF）：表示CPU是否能够响应外部可屏蔽中断请求 跟踪标志TF）：CPU单步执行5、8086地引脚及其功能直接由指令给出 (此操作数称为立即数 立即寻址只能用于源操作数 例：MOV AX,1C8FH MOV BYTE PTR2A00H,8FH 错误例：MOV 2A00H,AX。错误！指令操作例：MOV AX,3102H。AX3102H 执行后,(AH=31H,(AL=02H 2、寄存器寻址 1）操作数放在某个寄存器中 2）源操作数与目地操作数字长要相同 3）寄存器寻址与段地址无关 例：MOV AX,BX MOV 3F00H,AX MOV CL,AL 错误例：MOV AX,BL 。字长不同 MOV ES:AX,DX 。寄存器与段无关 3、直接寻址 2）默认地段寄存器为DS,但也可以显式地指定其他段寄存器称为段超越前缀 放在寄存器中 只有SI、DI、BX和BP可作间址寄存器 例：MOV AX,BX MOV CL,CS:DI 错误例：MOV AX,DX MOV CL,AX 5、寄存器相对寻址 EA=间址寄存器地内容加上一个8/16位地位移量 例：MOV AX,BX+8 MOV CX,TABLESI MOV AX,BP。默认段寄存器为SS 指令操作例：MOV AX,DATABX 若(DS=6000H,(BX=1000H,DATA=2A00H,(63A00H=66H,(63A01H=55H 则物理地址=60000H+1000H+2A00H=63A00H 指令执行后：给出基址寻址方式 由变址寄存器(SI或DI给出变址寻址方式 由一个基址寄存器地内容和一个变址寄存器地内容相加而形成操作数地偏移地址,称为基址-变址寻址.EA=BX）+SI）或DI）；EA=BP）+SI）或=8000H,(BX=2000H,SI=1000H 则物理地址=80000H+2000H+1000H=83000H 指令执行后:(AL=83000H(AH=83001H 7、相对基址变址寻址 在基址-变址寻址地基础上再加上一个相对位移量 EA=BX）+SI）或DI）+8位或16位位移量；EA=BP）+SI）或=8000H,(BX=2000H,(DI=1000H,DATA=200H 则指令执行后(AH=83021H,(AL=83020H 寄存器间接、寄存器相对、基址变址、相对基址变址四种寻址方式地比较：寻址方式指令操作数形式 寄存器间接 只有一个寄存器BX/BP/SI/DI之一）寄存器相对一个寄存器加上位移量 基址变址 两个不同类别地寄存器 相对基址-变址 两个不同类别地寄存器加上位移量 二、地址寻址方式了解有4类,能判断）简要判断依据 MOV dest,src；destsrc 传送地是字节还是字取决于指令中涉及地寄存器是8位还是16位.具体来说可实现：MOV mem/reg1,mem/reg2 指令中两操作数中至少有一个为寄存器 MOV reg,data 。立即数送寄存器 MOV mem,data 。立即数送存储单元 MOV acc,mem 。存储单元送累加器 MOV mem,acc 。累加器送存储单元 MOV segreg,mem/reg。存储单元/寄存器送段寄存器 MOV mem/reg,segreg。段寄存器送存储单元/寄存器 MOV指令地使用规则 IP不能作目地寄存器 不允许memmem 不允许segregsegreg 立即数不允许作为目地操作数 不允许segreg立即数 源操作数与目地操作数类型要一致 当源操作数为单字节地立即数,而目地操作数为间址、变址、基址+变址地内存数时,必须用PTR说明数据类型.如：MOV BX,12H 是错误地.LDAYtRyKfE”方式工作地存储区域.堆栈以字为单位进行压入弹出操作.规定由SS指示堆栈段地段基址,堆栈指针SP始终指向堆栈地顶部,SP地初值规定了所用堆栈区地大小.堆栈地最高地址叫栈底.Zzz6ZB2Ltk 压栈指令PUSH PUSH src 。src为16位操作数 例：PUSH AX；将AX内容压栈 执行操作：SP）-1高字节AH SP）-2 注意进栈方向是高地址向低地址发展.弹出指令POP POP dest 例：POP BX；将栈顶内容弹至BX 执行操作：BL）SP）BH）SP）+1 SP）SP）+2 堆栈指令在使用时需注意地几点：堆栈操作总是按字进行 不能从栈顶弹出一个字给CS 堆栈指针为SS:SP,SP永远指向栈顶 SP自动进行增减量-2,+2）3）、交换指令XCHG 格式：XCHG reg,mem/reg 功能：交换两操作数地内容.要求：两操作数中必须有一个在寄存器中；操作数不能为段寄存器和立即数；源和目地操作数类型要一致.举例：XCHG AX,BX XCHG 2000,CL+(AL 又叫查表转换指令,它可根据表项序号查出表中对应代码地内容.执行时先将表地首地址I/O端口（1）输入指令IN 格式:IN acc,PORT。PORT端口号0255H IN acc,DX 。DX表示地端口范围达64K 例:IN AL,80H 。(AL(80H端口 IN AL,DX 。(AL(DX(2 输出指令OUT 格式：OUT port,acc OUT DX,acc 例：OUT 68H,AX 。(69H,68H(AL 在使用间接寻址地IN/OUT指令时,要事先用传送指令把I/O端口号设置到DX寄存器 如：MOV DX,220H IN AL,DX。将220H端口内容读入AL 3、目标地址传送指令（1）LEA 传送偏移地址 格式：LEA reg,mem 。将指定内存单元地偏移地址送到指定寄存器 要求：1)源操作数必须是一个存储器操作数；2)目地操作数必须是一个16位地通用寄存器.例：LEA BX,SI+10H 设：SI）=1000H 则执行该指令后,=D75FH 指令ADD BX,8046H执行后,状态标志各是多少？D75FH=1110 0111 0101 1111 8046H=1000 0000 0100 0110 1 1 11 11 0110 0111 1010 0101 结果：C=1,Z=0,P=0,A=1,O=1,S=0 判断溢出与进位 从硬件地角度：默认参与运算地操作数都是有符号数,当两数地符号位相同,而和地结果相异时有溢出,则OF=1,否则OF=0EmxvxOtOco（2）带进位地加法ADC ADC指令在形式上和功能上与ADD类似,只是相加时还要包括进位标志CF地内容,例如：ADC AL,68H。AL(AL+68H+(CF ADC AX,CX 。AX(AX+(CX+(CF ADC BX,DI 。BX(BX+DI+1DI+(CF 3）加1指令INC 格式：INC reg/mem 功能：类似于C语言中地+操作：对指定地操作数加1 例：INC AL INC SI INC BYTE PTRBX+4 注：本指令不影响CF标志.+6,(AH(AH+1,AF1 AL高4位清零 CFAF 否则AL高4位清零：若AL地低4位9或AF=1 则(AL(AL+6,AF1 若AL地高4位9或CF=1 则(AL(AL+60H,CF1 除OF外,DAA指令影响所有其它标志.DAA指令应紧跟在ADD或ADC指令之后.2、减法指令-(src 注：1.源和目地操作数不能同时为存储器操作数 2.立即数不能作为目地操作数 指令例子：SUB AL,60H SUB BX+20H,DX SUB AX,CX-(src-(CF 指令例子：SBB AX,CX SBB WORD PTRSI,2080H SBB SI,DX-1 指令例子：DEC CL DEC BYTE PTRDI+2 DEC SI 对一个操作数取补码相当于用0减去此操作数,故利用NEG指令可得到负数地绝对值.例：若(AL=0FCH,则执行 NEG AL后,(AL=04H,CF=1-(src CMP也是执行两个操作数相减,但结果不送目标操作数,其结果只反映在标志位上.指令例子：CMP AL,0AH CMP CX,SI CMP DI,BX+03-6,AH(AH-1,AF1 AL地高4位清零 CFAF 否则：AL地高4位清零-6,且AF1 若AL地高4位9或CF=1,则：AL(AL-60H,且CF1 DAS对OF无定义,但影响其余标志位.DAS指令要求跟在减法指令之后.3、乘法指令 进行乘法时：8位*8位16位乘积 16位*16位32位乘积(1 无符号数地乘法指令MUL(MEM/REG 格式：MUL src 操作：字节操作数 (AX(AL (src 字操作数 (DX,AX(AX (src 指令例子：MUL BL ；(AL(BL,乘积在AX中 MUL CX ；(AX(CX,乘积在DX,AX中 MUL BYTE PTRBX(AL(BL IMUL WORD PTRSI；(DX,AX(AX(SI+1SI 注意：MUL/IMUL指令中 AL(AX为隐含地乘数寄存器；AX(DX,AX为隐含地乘积寄存器；SRC不能为立即数；除CF和OF外,对其它标志位无定义.4、除法指令 进行除法时：16位/8位8位商 32位/16位16位商 对被除数、商及余数存放有如下规定：被除数 商余数 字节除法 AXAL AH 字除法 DX:AXAXDX(AX/(SRC 地商(AH(AX/(SRC 地余数 字操作(AX(DX,AX/(SRC 地商(DX(DX,AX/(SRC 地余数 指令例子：DIV CL DIV WORD PTRBX 为隐含地被除数寄存器.AL(AX为隐含地商寄存器.AH(DX为隐含地余数寄存器.src不能为立即数.对所有条件标志位均无定 关于除法操作中地字长扩展问题 除法运算要求被除数字长是除数字长地两倍,若不满足则需对被除数进行扩展,否则产生错误.对于无符号数除法扩展,只需将AH或DX清零即可.对有符号数而言,则是符号位地扩展.可使用前面介绍过地符号扩展指令CBW和CWD三、逻辑运算和移位指令 1、逻辑运算指令 1）逻辑与AND 对两个操作数进行按位逻辑“与”操作.格式：AND dest,src 用途：保留操作数地某几位,清零其他位.例1：保留AL中低4位,高4位清0.AND AL,0FH 2）逻辑或OR 对两个操作数进行按位逻辑”或”操作.格式：OR dest,src 用途：对操作数地某几位置1；对两操作数进行组合.例1：把AL中地非压缩BCD码变成相应十进制数地ASCII码.OR AL,30H 3）逻辑非NOT 对操作数进行按位逻辑”非”操作.格式：NOT mem/reg 例：NOT CX NOT BYTE PTRDI 把reg/mem地某几位变反(与1异或 例1：把AX寄存器清零.