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微机原理与应用复习课,第一章 概述 计算机的组成-冯诺依曼结构,微型计算机硬件系统组成,微处理器：进行算数 运算和逻辑运算。,存储器：存储程序、 数据、符号等,I/O接口：使外设 与微机相连。,提问：,计算机 由哪几部分组成？ 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？,CPU结构,可以进行算数与逻辑运算 可以保存少量数据 能对指令进行译码并执行指令 能与存储器、外设交换信息 提供系统所需的定时和控制 可响应其它部件发来的中断请求,CPU功能：,提问：,CPU在内部结构上由哪几部分组成?CPU应具备什么功能? 累加器和其他通用寄存器相比有何不同?,第二章 8086/8088处理器,Intel 8086微处理器结构（重点）,8086的内部结构成两部分: 总线接口部件BIU: 总线接口单元BIU，负责控制存贮器读写。 执行部件EU: 执行单元EU从指令队列中取出指令并执行。 特点： BIU与EU两个单元相互独立，分别完成各自操作，还可以并行执行，实现指令预取（指令读取和执行的流水线操作）取指令和执行指令分开进行，提高了速度。,2.2.1 Intel 8086微处理器结构： 8086的内部结构,16位标志寄存器 标志（Flag）用于反映指令执行结果 16位字利用了9位 标志分两类： 状态标志（6位）：反映刚刚完成的操作结果情况。 控制标志（3位）：在某些指令操作中起控制作用。,程序设计需要利用标志的状态！,2.2.1 Intel 8086微处理器结构：执行部件EU,提问：,8086的总线接口部件有那几部分组成? 8086的执行部件有什么功能?由那几部分组成? 8086/8088内部有哪些通用寄存器？,总线接口单元和执行单元的动作管理,当8086的指令队列有两个空字节，BIU自动取指令到指令队列中； 执行部件EU准备执行一条指令时，它从BIU的指令队列取指令，然后执行； 指令队列已满，BIU与EU又无总线请求时,总线接口部件进入空闲状态。 执行转移指令、调用指令、返回指令时，BIU自动清除指令队 列，然后从新地址取指令，并立即送给EU，然后再从新单元开始，从新填满队列机构。 8086CPU的特点：BIU与EU是分开的，取指令与执行指令可以重叠。提高执行速度。,2.2.1 Intel 8086微处理器结构：BIU和EU单元的动作管理,提问：,8086/8088和传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同?这样的设计思想有什么优点? 8086CPU执行转移指令时，指令队列寄存器内容如何变化？,8088CPU有20条地址线 最大可寻址空间为2201MB 物理地址范围从00000HFFFFFH 8088CPU将1MB空间分成许多逻辑段（Segment） 每个段最大限制为64KB 段地址的低4位为0000B 这样，一个存储单元除具有一个唯一的物理地址外，还具有多个逻辑地址,2.2.1 Intel 8086微处理器结构：存储器的分段管理,8088CPU存储系统中，对应每个物理存储单元都有一个唯一的20位编号，就是物理地址，从00000H FFFFFH 分段后在用户编程时，采用逻辑地址，形式为 段基地址 : 段内偏移地址,分隔符,物理地址 14700H 逻辑地址 1460H:100H,2.2.1 Intel 8086微处理器结构：存储器的分段管理,一个物理地址可以有多个逻辑地址 将逻辑地址中的段地址左移4位，加上偏移地址就得到20位物理地址 物理地址 = 16d段地址+偏移地址 例5：逻辑地址 1460:0100H 物理地址 14700H,2.2.1 Intel 8086微处理器结构：存储器的逻辑地址,提问：,8088CPU最大可寻址空间为多少？ 存储器的物理地址是唯一的，用逻辑地址表示一个物理地址，逻辑地址是唯一的吗？ 一个段最大寻址空间为多少？,提问,存储器的逻辑地址由哪几部分组成？存储器的物理地址是怎样形成的？ 一个具有20位地址线的CPU，其最大物理地址为多少？,存储器分段小节： 程序的指令序列必须安排在代码段 程序使用的堆栈一定在堆栈段 程序中的数据默认是安排在数据段，也经常安排在附加段，尤其是串操作的目的区必须是附加段 数据的存放比较灵活，实际上可以存放在任何一种逻辑段中,2.2.1 Intel 8086微处理器结构：如何分配各个逻辑段,提问：,代码段地址由CPU的哪两个寄存器确定？ 堆栈段地址由CPU的哪两个寄存器确定？,第3章 8086指令系统,了解微处理器基本结构、8088/8086的功能结构 掌握8088/8086的寄存器结构、存储器结构和寻址方式 熟悉汇编语言的语句格式，掌握8088/8086基本指令： 数据传送：MOVXCHGXLAT、PUSHPOP、LEA 加减运算：ADDSUB、ADCSBB、CMP、INCDEC AAA/DAA、AAS/DAS 位 操 作：ANDORXORNOTTEST、SHLSHRSAR、 ROLRORRCLRCR 串 操 作：MOVSB、CMPSB、SCASB 控制转移：JMP、JZ/JNZ、JC/JNC、JA/JNA、JB/JNB、JG/JL、 LOOP、 CALLRET、INT n,例1、请指出下列指令源操作数是什么寻址方式？ （l） MOV CL ，20H （2） MOV BPDI，CX （3） LEA BX ，20HBXSI 2、解释下列指令的含义： LEA AX, 2344H LDS DI, 2344H 假设：DS=1000H,(12344H)=082CH, (12346H)=6F78H 执行上面两条指令后，DS= DI= AX=,例3、下面这些指令哪些是正确的？哪些是错误的？如是错误的，请说明原因。 1) MOV DS,AX ( ) 2) MOV BX，1000 ( ) 3) PUSH CS ( ) 4) POP CS ( ) 5) IN BX，DX ( ) 6) MOV 1000H,AX ( ) 7) MOV AX,BL ( ) 8) OUT 300H,AX ( ) 9) OUT 20H,AL ( ),例4: 89+75=164 MOV AL，89H MOV BL，75H ADD AL，BL ；（AL）=0FEH，AF=0,CF=0 DAA ；（AL）=64H，CF=1 例5：假定DL=10111001B，CF=1，试确定下列各条指令单独执行后DH的值。 （1）SHL DH，1 （2）SAR DH，1 （3）ROL DH，1,第4章 汇编语言程序设计,熟悉常见程序设计问题 多精度运算 查表（查代码、特定值等）、 ASCII和BCD代码转换；数据范围判断（09、AZ、az）、 字母大小写转换 字符串传送、比较等操作 求最小最大值 数据求和、 统计字符个数,伪指令,OFFSET SEG/ORG DB/DW/DD PTR SEGMENT/ENDS/END/ASSUME FAR/NEAR 例： ORG 1000H BUF DB 12H,56H,78H N EQU $-BUF MOV BX,OFFSET MOV AL,BUF+1 MOV DX,WORD PTR BX MOV CX,N,例1：将DAT1开始的10个字节传送到DAT2开始单元。 MOV SI,OFFSET DAT1 ;SI指向源串地址 MOV DI,OFFSET DAT2 ;DI指向源串地址 MOV CX,10 ;置计数器 CLD ;清方向标志 REP MOVSB ;将源地址的10个字传送到目的地址单元 例2：假设将1000H：2000H开始的10个数据传送到1000H:2005H开始单元，编程。 MOV SI,2000H MOV DI,2005H ADD SI,10-1 ADD DI,10-1 MOV CX,10 STD REP MOVSB,例3. 从地址为BLOCK开始单元,存放100个字节的字符串,找出第一个字符 $ (ASCII码24H),将$的第一个地址存入BX中,否则将BX清零. MOV DI, 1000H ;送目标串首地址 MOV CX, 256 CLD ;清方向标志 MOV AL, $ REPNZ SCANB ;AL - DI JZ FOUND ;找到$,转 MOV BX,0 JMP STOP FOUND: DEC DI ;退回到$所在地址 MOV BX,DI ;$所在地址送BX STOP: HLT,例4: 求和Y=A1 + A2 + . + A100 Ai是字变量。 设CX: 计数器，循环次数 BX: 数据指针 DX, AX: 存和 XOR AX, AX ;清AX MOV BX, OFFSET TABLE MOV CX, 4 CLC LP: ADD AX, BX ;求和 JNC DON INC DX CLC DON: INC BX INC BX ; 指向下一个数 LOOP LP ;未加完,继续 MOV YAL,AX ;存和 MOV YAH,DX,处理器总线时序,80868088 CPU的地址总线有多少位？其寻址范围是多少？ 8086/8088 有两种工作方式，它们是通过什么方法来实现？ 8086和8088是怎样解决地址线和数据线的复用问题的? ALE信号何时处于有效电平? 总线周期的含义是什么?8086/8088的基本总线周期由几个时钟组成?,CPU与外设的输入输出方式,CPU和输入/输出设备之间传送的信息有哪几类？ 一般的IO接口电路安排有哪三类寄存器？它们各自的作用是什么？ 在8086/8088系统中，用哪种方法对I/O端口进行编址？ 条件传送方式的工作原理是怎样的？主要用在什么场合？ 画出条件传送（查询）方式输出过程的流程图。 查询式传送方式有什么优缺点？,中断,CPU响应可屏蔽中断的条件 （1）、无总线请求 （2）、CPU允许中断：IF=1 （3）、CPU执行完当前指令 CPU响应中断要自动完成的任务 （1）关中断 （2）保护断点(IP,CS,FLAG入栈) （3）给中断服务程序的入口地址,可屏蔽中断的响应过程：,响应条件:TF=1,无总线请求,当前指令结束 （1）读中断类型码 （2）将标志寄存器FLAG的值推入堆栈 （3）清中断允许标志IF和单步中断TF （4）保护断点，将CS、IP推入堆栈 （5）得到中断向量 （6）执行中断服务程序,8086中断,共256个类型号 一个中断源对应一个类型号 中断向量:中断服务程序的入口地址(cs,ip) 中断向量表:将所有中断向量集中放在一起. 中断向量表:放在内存地址0单元开始的单元: 00000H 03FFFH 中断向量指针: 中断类型号*4=中断向量最低字节指针,中断向量的装入,例:类型号为20H的中断服务程序入口符号地址为INT-5,中断向量的装入: CLI PUSH DS XOR AX,AX MOV DS,AX MOV AX,OFFSET INT-5 MOV WORD PTR 080H,AX MOV AX,SEG INT-5 MOV WORD PTR 082H,AX POP DS STI,中断处理器8259A,8259A的工作方式,主要工作方式： （1）中断请求触发方式 （2）屏蔽中断源方式 （3）中断优先权设置方式 （4）中断结束（EOI）方式 （5）连接系统总线方式 （6）中断查询方式 （7）级联方式,2019/8/3,微机原理及应用,39,ICW1格式,D41，A00表示设置的是ICW1 注意： A00，表示输入8259A低地址端口；,2019/8/3,微机原理及应用,40,ICW2格式,ICW2用于设置中断类型码。 注意： A01，表示输入8259A高地址端口。,2019/8/3,微机原理及应用,41,ICW3格式,ICW3是在级联方式下设置的初始化命令字。 当ICW1中D11，单片使用，不需要ICW3； 当ICW1中D10 ，表示8259A工作于级联方式，必须设置ICW3。,2019/8/3,微机原理及应用,42,ICW4格式,当ICW1的D0 =1，需要设置ICW4。,D7 D6 D5 = 000 ICW4的标志,SFNM1，用于指明是否选择特殊全嵌套方式，一般在使用多片8259A中使用，主片即选用特殊全嵌套方式。,2019/8/3,微机原理及应用,43,OCW1,OCW1的功能用来动态地设置中断源的屏蔽状态。,CPU也可以从8259A的高地址端口读取中断屏蔽寄存器IMR的内容。,2019/8/3,微机原理及应用,44,OCW2,D4D300：可作为OCW2的标志位。 D5： 即EOI，中断结束命令位。,OCW2的功能 就是用于控制中断结束，优先权循环等操作方式。,2019/8/3,微机原理及应用,45,OCW3,OCW3用于控制8259A的运行方式。 包括设置或撤销特殊屏蔽方式和查询方式， 可读出8259A的中断请求寄存器IRR ，中断服务寄存器ISR等。,P1，查询,D4D301 OCW3的标志,8253定时/计数,8253与CPU相连的信号:,8253控制字格式,8253的工作模式:6种 8253初始化方法 控制字 计数初值: 8253每个计数通道与外设接口有哪些信号线，每个信号的用途是什么？ 定时 /计数器芯片Intel 8253占用几个端口地址？各个端口分别对应什么？,例题：使0号定时器,工作在方式3,计数初值N=1000,二进制计数.试写出8253初始化程序段. 8253端口地址:340H,341H,342H,343H MOV AL,10000110B ;2号定时器,方式3 MOV DX,343H OUT DX,AL MOV AX,1000 MOV DX,340H OUT DX,AL ; 0号数据口 MOV AL