微机期末复习.docx

基本运算：符号位，正数用0，负数用1（注意和通信原理A律的差别，是不一样的，别搞混了！）原码 原码最高位是+42 0 101010B -42 1 0101010B 0有两种表示 0000000 1000000反码正数与原码相同，负数对非符号位取反+42 0 101010B -42 1 1010101B 0 两种表示0000000 11111111 补码正数的补码与它的原码和反码相同负数的补码等于其对应正数的补码包括符号位一起按位取反后加1或复苏的补码等于符号位不变，数字部分的各位按位取反后加10的表示唯一补码的运算 X+Y补=X补+Y补 X-Y补=X+(-Y)补=X补+-Y补 8086/8088系统结构80861、执行单元（EU）执行单元由通用寄存器、标志寄存器、运算器（ALU）和EU控制系统等组成。EU从BIU的指令队列中获得指令，然后执行该指令，完成指令所规定的操作。EU负责全部指令的执行，向BIU提供数据和所需访问的内存或I/O端口的地址，并对通用寄存器、标志寄存器和指令操作数进行管理寄存器用途AX字乘法，字除法，字I/OAL字乘法，字除法，字I/O，转移，十进制算术运算AH字节乘法，字节除法BX转移CX串操作，循环次数CL变量移位或循环控制DX字乘法，字除法，间接I/O状态标志寄存器FL（Flag）共有9个状态标志位，6个为状态标志位，3个为控制标志位。15141312111009080706050403020100OFDFIFTFSFZFAFPFCFCF进位标志位。若做加法时出现进位或做减法时出现借位，则该标志位置1；否则清0。位移和循环指令也影响该标志位。PF奇偶标志位。若结果的低8位中1的个数为偶数，则该标志位置1；否则清0。AF半加标志位。在做加法时，若位3需向位4进位，或在做减法时，若位3需向位4借位，则该标志位置1,；否则清0。该标志位通常用于对BCD算术运算结果进行调整。ZF零标志位。 当运算结果的所有位均为0时，该标志位置1；否则清0。SF符号标志位。当运算结果的最高位为1时，该标志位置1，否则清0。TF陷阱标志位（单步标志位）。当该标志位置1时，将使8086进入单步指令工作方式。在每条指令执行结束时，CPU总是去测试T标志位是否为1。该中断处理程序的首地址有内存的0004H0007H这4个单元提供。该标志位通常用于程序的调试。IF中断允许标志位。如果该标志位置1，则处理器可以影响可屏蔽中断请求；否则就不能影响可屏蔽中断请求。DF方向标志位。当该标志位置1时，串操作指令为自动减量指令，DF=0时，自动增量指令。OF溢出标志位。在算术运算中，带符号数的运算结果超出了8位或16位带符号数所能表达的范围，即字节运算大于+127或小于-128时，该标志位置1；当字运算大于+32767或小于-32768时，该标志位也置1。总线接口单元（BIU）总线接口单元由段寄存器、指令指针、地址形成逻辑、总线控制逻辑和指令队列等组成。总线接口单元负责从内存储器的指定区域中取出指令送到指令队列中去排队；执行指令时所需要的操作数（内存储器操作数和I/O端口操作数）也由总线接口单元从相应的内存区域或I/O端口取出，传送给执行单元EU。如果指令执行的结果需要存入内存储器，也是由BIU写入相应的内存区域。指示器与变址寄存器组堆栈指示器 SP，基址指示器 BP，源变址寄存器 SI，目的变址寄存器DI。段寄存器组代码段寄存器CS（Code Segment）、数据段寄存器DS（Data Segment）、堆栈段寄存器SS（Stack Segment）、附加段寄存器ES（Extra Segment）。指令指示器 IP（Instruction Pointer）指令指示器的内容有BIU来修改，使IP包含有从当前代码段基址开始的下一条指令的偏移地址，即IP和CS一起指出了下一条指令的实际地址。寻址方式立即寻址只针对源操作数低八位低地址，高八位高地址MOV AX，1200H寄存器寻址参加操作的操作数在CPU的通用寄存器中MOV AX，BX直接寻址指令中直接给出操作数的偏移地址:默认在数据段MOV AX，1200H1200H给AL1201H给AH寄存器间接寻址用寄存器的内容表示操作数的偏移地址，此时寄存器中的内容不再是操作数本身，而是存放数据的偏移地址MOV BX，1200HMOV AX，BX注意点：存放偏移地址的寄存器称为间址寄存器，它们是：BX，BP，SI，DI偏移地址字长均为16位，故间址寄存器必须是16位寄存器操作数的段地址取决于选择哪一个间址寄存器：BX，SI，DI数据段BP堆栈段寄存器相对寻址操作数的偏移地址为寄存器的内容加上一个位移量（常量）格式：MOV AX，BX+DATA或：MOV AX，BXDATAMOV BX ，220HMOV CL，BX+5基址-变址寻址操作数的偏移地址为一个基址寄存器的内容 + 一个变址寄存器的内容；操作数的段地址由选择的基址寄存器决定基址寄存器为BX，默认在数据段基址寄存器为BP，默认在堆栈段基址变址寻址方式与相对寻址方式一样，主要用于一维数组操作。MOV SI，1100HMOV BX，SIMOV AX，SI+BX基址-变址-相对寻址操作数的偏移地址为：基址寄存器内容+变址寄存器内容+位移量操作数的段地址由选择的基址寄存器决定。基址变址相对寻址方式主要用于二维表格操作。MOV DI，1100HMOV BP，DIMOV AL，BPDI5隐含寻址指令中隐含了一个或两个操作数的地址，即操作数在默认的地址中。MUL BL指令执行：ALBLAX指令系统标志位的影响 数据传送指令 该类指令的执行对标志位不产生影响 一般数据传送指令 MOV两操作数字长必须相同；两操作数不允许同时为存储器操作数；两操作数不允许同时为段寄存器；在源操作数是立即数时，目标操作数不能是段寄存器；IP和CS不作为目标操作数，FLAGS一般也不作为操作数在指令中出现。段寄存器DS,ES,SS,CS（源）通用寄存器AX,BX,CX,DX SI DI IP BPAH,AL,BH,BL,CH,CL,DH,DL立即数内存单元堆栈操作指令先进后出，以字为单位堆栈操作指令的操作数必为16位不能是立即数，可以是16位寄存器或存储器2个单元；若为存储器操作数，需要声明操作数的字长。压栈指令 PUSHPUSH OPRD指令执行过程：SP - 2 SP SP指向的是堆栈底操作数高字节 SP+1操作数低字节 SP出栈指令 POP格式: POP OPRD指令执行过程：SP操作数低字节SP+1操作数高字节SP SP+2交换指令XCHG REG，MEM/REG两操作数必须有一个是寄存器操作数,不允许使用段寄存器。XCHGAX，BXXCHG2000，CL查表指令XLAT BX的内容代表表格首地址，AL内容为表内位移量，BX+AL得到要查找元素的偏移地址将BX+AL所指单元的内容送ALMOV BX，2000H ；BX表首地址MOV AL，11 ；AL序号XALT ；查表转换执行后：AL = 42H还可用其他方法实现，如：MOV BX，0BHMOV AL，BX+2000H字位扩展指令格式：CBW将符号数的符号位扩展到高位；指令为零操作数指令，采用隐含寻址，隐含的操作数为AX及AX，DX无符号数的扩展规则为在高位补0将AL内容扩展到AX若最高位=1，则执行后AH=FFH 若最高位=0，则执行后AH=00H字到双字的扩展指令CWD将AX内容扩展到DX AX若最高位=1，则执行后DX=FFFFH若最高位=0，则执行后DX=0000H输入输出指令输入指令： IN acc，PORT输出指令 ：OUT PORT，acc直接寻址端口地址为8位时，指令中直接给出8位端口地址；寻址256个端口。间接寻址端口地址为16位时，指令中的端口地址必须由DX指定；可寻址64K个端口。IN AX，80HMOV DX，2400HIN AL，DXOUT 35H ，AX地址传送指令取偏移地址指令LEA将变量的16位偏移地址取出送目标寄存器当程序中用符号地址表示内存偏移地址时，须使用该指令。LEA REG， SRC源操作数必须是存储器操作数，而目的操作数必须是16位通用寄存器。不影响标志位LEA BX，BX+DI+2000H指令执行前：BX=4000H，DI=0100H指令执行后：BX=4000+0100+2000H=6100H从源操作数所指定的存储器单元中取出4个字节的变量地址指针，把前两个字节（变量的偏移地址）传送到目标操作数，后两个字节（变量的段基址）传送到DS段寄存器中。变量的16位地址偏移量必须传送至一个16位的通用寄存器，典型为SI。不影响标志位LDS REG， SRCLDS SI，1000H指令执行前：DS=6000H，（61000H）=0600H，（61002H）=2000H指令执行后：SI=0600H，DS=2000H从源操作数所指定的存储器单元中取出4个字节的变量地址指针，把前两个字节（变量的偏移地址）传送到目标操作数，后两个字节（变量的段基址）传送到ES段寄存器中。变量的16位地址偏移量必须传送至一个16位的通用寄存器，典型为DI。不影响标志位 LES REG， SRCLES DI，BX指令执行前：DS=6000H，BX=0800H，（60800H）=0608H，（60802H）=4000H指令执行后：DI=0608H，ES=4000H标志位操作指令LAHF 将FLAGS的低8位装入AHSAHF 将AH装入 FLAGS的低8位PUSHF POPF 将标志寄存器压栈或从堆栈弹出加法运算指令（溢出标志位是指对于有符号数的溢出）普通加法指令ADDADD OPRD1，OPRD2 OPRD1+OPRD2-OPRD1带进位的加法指令ADCOPRD1+OPRD2+CF-OPRD1 ADC指令多用于多字节数相加，使用前要先将CF清零。加1指令INC(不影响CF 但影响AFOFPFZF)INC OPRD操作： OPRD+1- OPRD 常用于在程序中修改地址指针减法运算指令普通减法指令SUBSUB OPRD1，OPRD2 OPRD1- OPRD2-OPRD1考虑借位的减法指令SBBOPRD1- OPRD2- CF - OPRD1减1指令DECDEC OPRD OPRD 1- OPRD比较指令CMPCMP OPRD1，OPRD2 OPRD1- OPRD2 指令执行的结果不影响目标操作数，仅影响标志位！用于比较两个数的大小，可作为条件转移指令转移的条件指令对操作数的要求及对标志位的影响与SUB指令相同两个无符号数的比较： CMP AX，BX 若 AX BX CF=0 若 AX BX OF和SF状态不同 AX OPRD用0减去操作数，相当于对该操作数求补码当给定操作数为80H或8000H时，执行NEG结果不变但OF置1，其他情况下OF均为0乘法指令无符号的乘法指令MUL带符号的乘法指令IMUL乘法指令采用隐含寻址，隐含的是存放被乘数的累加器AL或AX及存放结果的AX，DX；如果乘积的高半部分（字节相乘时AH字相乘时为DX）不为0则CF=OF=1否则CF=OF=0对有符号乘法，若乘积的高半部分是低半部分的符号位的扩展则CF=OF=0否则CF=OF=1若运算结果的高位全为0或1，表示其为无效数据，OF=CF=0。MUL OPRD 不能是立即数OPRD为字节数 ALOPRDAXOPRD为16位数 AXOPRDDXAX除法指令 除法指令对六个标志位都没有影响无符号除法指令 DIV OPRD有符号除法指令 IDIV OPRD若OPRD是字节数 执行：AX/OPRD 结果：AL=商 AH=余数若OPRD是双字节数 执行： DXAX/OPRD 结果：AX=商 DX=余数逻辑运算和移位指令逻辑运算指令对 操作数的 要求大多与MOV指令 相同。“非”运算指令 要求操作数 不能是立即数；除“非”运算指令 外，其余都会使标志位OF=CF=0实现两操作数按位相与的运算AND BL，SI使目标操作数的某些位不变，某些位清零AND AL，0FH在操作数不变的 情况下使CF和OF清零AND AX，AX实现两操作数 相 “或”的 运算OR AX，DI使某些位不变，某些位置“1”OR CL，0FH在不改变操作数的 情况下使OF=CF=0OR AX，AXNOT OPRD操作数按位取反再送回原地址指令中的操作数不能是立即数指令的执行对标志位无影响NOT BYTE PTRBXXOR OPRD1，OPRD2两操作数相“异或”，结果送目标地址测试：TEST OPRD1，OPRD2执行“与”运算，但运算的结果不送回目标地址。常用于测试某些位的状态移位指令逻辑左移SHL算术左移SAL逻辑右移SHR算术右移SAR不带进位位的循环移位左移 ROL 右移 ROR带进位位的循环移位 左移 RCL右移 RCR重复前缀无条件重复:REP条件重复REPE 相等重复/REPZ 为零重复/REPNE 不相等重复/REPNZ 不为零重复串操作串传送 MOVS串比较 CMPS串扫描 SCAS串装入 LODS串送存 STOS源串一般存放在数据段，偏移地址由SI指定。允许段重设；目标串必须在附加段，偏移地址由DI指定；指令自动修改地址指针，修改方向由DF决定。 DF=0 增地址方向 DF=1减地址方向数据块长度值由CX指定，可增加自动重复前缀以实现自动修改CX内容。用串传送指令实现200个字节数据的传送：LEA SI，MEM1LEA DI，MEM2MOV CX，200CLDREP MOVSBHLT CMPS OPRD1，OPRD2CMPSBCMPSW串比较指令常与条件重复前缀连用，指令的执行不改变操作数，仅影响标志位。前缀的操作对标志位不影响测试200个字节数据是否传送正确：LEA SI，MEM1LEA DI，MEM2MOV CX，200CLD ；DF=0使地址按增量方向修改REPE CMPSB TEST CX，00FFHJZ STOPDEC SIMOV AL，SIMOV BX，SISTOP：HLTSCAS OPRD SCASB SCASW执行与CMPS指令相似的操作，只是这里的源操作数是AX或AL常用于在指定存储区域中寻找某个关键字。格式：LODS OPRD LODSB LODSW对字节：AL-DS:SI对 字：AXES:DI对 字： AX-ES:DI需要定义附加段，目标操作数必须在附加段需要设置数据的操作方向、确定DF的状态源串和目标串指针分别为SI和DI串长度值必须由CX给出注意重复前缀的使用方法传送类指令前加无条件重复前缀串比较类指令前加条件重复前缀，但前缀不影响ZF状态转移指令无条件转移指令JMP OPRD 段内直接转移：转移的目标地址由指令直接给出 JMP LABEL段内间接转移：转移的目标地址存放在某个16位寄存器或存储器的某两个单元中JMP BX若：BX=1200H则：转移的目标地址=1200H段内直接转移转移的目标地址由指令直接给出JMP FAR Label段间间接寻址转移的目标地址由指令中的32位操作数给出JMP DWORD PTRBX条件转移指令条件转移指令均为段内短转移，即转移范围为：-128-+127几种条件转移指令的应用JC/JNC判断CF的状态。常用于比大小JZ/JNZ判断ZF的状态。常用于循环体的结束判断JO/JNO判断OF的状态。常用于有符号数溢出的判断JP/JPE判断PF的状态。用于判断运算结果低8位中1的个数是否为偶数JA/JAE/JB/JBE判断CF或CF+ZF的状态。常用于无符号数的大小比较循环范围：以当前IP为中心的-128+127范围内循环。循环次数由CX寄存器指定。循环指令：LOOP*LOOPZ *LOOPNZ格式： LOOP LABEL循环条件： CX 0操作： DEC CX JNZ 符号地址段内调用被调用程序与调用程序在同一代码段调用前只需保护断点的偏移地址 CALL NEAR PROC执行过程：将断点的偏移地址压入堆栈，根据过程名找子程序入口段间调用子过程与原调用程序不在同一代码段调用前需保护断点的段基地址和偏移地址先将断点的CS压栈，再压入IP。CALL FAR PROC返回指令从堆栈中弹出断点地址，返回原程序RETRET指令一般位于子程序的最后。中断指令的执行过程将FLAGS压入堆栈；将INT指令的下一条指令的CS、IP压栈；由n4得到存放中断向量的地址；低地址 IP 高地址 CS 将中断向量（中断服务程序入口地址）送CS和IP寄存器；转入中断服务程序。若溢出则中断指令INTO 若OF=1,则启动一个类型为4的中断过程,给出一个出错标志,如果OF=0,不做任何操作。INTO指令通常安排在有符号数加减运算指令之后。中断返回指令IRET中断服务程序的最后一条指令，负责恢复断点，恢复标志寄存器内容伪指令与宏汇编指示性语句CPU不执行，而由汇编程序执行的语句，不生成目标代码指令性语句CPU执行的语句，能够生成目标代码算术运算 +，-，*，/，MODMOV AL，8 AND 4MOV AL，8+4-1取值运算符TYPE 取变量的类型LENGTH 取所定义存储区的长度SIZE 取所定义存储区的字节数若BUFFER存储区用如下伪指令定义： BUFFER DW 200 DUP(0) 则：TYPE BUFFER 等于2 LENGTH BUFFER等于200 SIZE BUFFER等于400OFFSET 取得其后变量或标号的偏移地址SEG取得其后变量或标号的段地址属性运算符用于指定其后存储器操作数的类型PTR MOV BYTR PTRBX，12H数据定义伪指令DB 定义的变量为字节型DW 定义的变量为字类型（双字节）DD 定义的变量为双字型（4字节）DQ 定义的变量为4字型（8字节）DT 定义的变量为10字节型DATA1 DB 11H，22H，33H，44HDATA2 DW 11H，22H，3344HDATA3 DD 11H*2，22H，33445566HM1 DB 10 DUP（5）10个初值为5的字节单元 DW 20 DUP（？）“？”的作用 表示随机值，用于预留存储空间符号定义伪指令符号名 EQU 表达式操作：用符号名取代后边的表达式，不可重新定义CONSTANTEQU100VAR EQU 30H+99H段定义伪指令DATA SEGMENT MEM1 DB 11H，22H MEM2 DB Hello！ MEM3 DW 2 DUP（？）DATA ENDS设定段寄存器伪指令说明所定义逻辑段的性质 ASSUME 段寄存器名:段名，段寄存器名:段名，结束伪指令表示源程序结束 END 标号 实际编程中必有，该处标号须与程序第1条指令前的标号一致。过程定义伪指令用于定义一个过程体 过程名 PROC NEAR / FAR RET 过程名 ENDPDOS中断DOS中断是包含多个子功能的功能包；各子功能用功能号区分；用软中断指令调用，中断类型码固定为21H。调用格式：MOV AH，功能号 INT 21H存储器的扩展 高地址区分芯片，低地址内部单元 SRAM 静态存储器6264 8K*8B地址线 A0-A12 数据线D0-D7 输出允许 写允许DRAM 动态存储器 2164A 64K*1bit 采用行地址和列地址来确定一个单元；行列地址分时传送，用一组地址信号线；行地址选通信号 列地址选通信号：写允许信号地址总线上先送上行地址，后送上列地址在RAS和CAS有效期间锁存在锁存器中。存储容量存储单元个数每单元的二进制数位数存取时间实现一次读/写所需要的时间存取周期连续启动两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间全地址译码用全部的高位地址信号作为译码信号；使存储器芯片的每一个单元都占据一个唯一的内存地址部分地址译码用部分高位地址信号作为译码信号；使被选中存储器芯片占有几组不同的地址范围。两组地址： F0000H F1FFFHB0000H B1FFFH若已有存储芯片的容量为LK，要构成容量为M N的存储器，需要的芯片数为： （M / L） （N / K）位扩展 每片地址线、控制线并联，数据线分别引出（单元数不变，位数增加）字扩展 地址空间的扩展芯片每个单元中的字长满足，但单元数不满足。每个芯片的地址线、数据线、控制线并联。 片选段分别引出每个芯片必须有不同的地址范围。基本I/O按键指示灯中断8259A Seg7 DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,67H,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H LEA BX, Seg7 MOV AH, 0GO:INAL, 0F1H AND AL, 0FH MOV SI, AX MOV AL, BX+SI OUT 0F0H, AL JMP GO8259A控制字固定优先级循环优先级普通全嵌套 只响应最高级特殊全嵌套 同时可以相应同级A0D7D6D5D4D3D2D1D0ICW10XXX1LTIMXSNGLIC41 高电平触发0 上升沿触发1 单片0 级联1写ICW40 写ICW4ICW21T7T6T5T4T3?该片8259A的中断向量码高5位000111中断源序号ICW3主1S7S6S5S4S3S2S1S01对应IR接了从片 0 没有接从片ICW3从100000ID2ID1ID0从片标识码（主片IR编号）ICW41000SFNMBUFM/SAE0I11 特殊嵌套0 一般嵌套10 缓冲模式（主）11 缓冲模式（从）0X 非缓冲模式1 自动EOI0非自动EOIOCW11M7M6M5M4M3M2M1M01 屏蔽 0允许中断OCW20RSLEOI00L2L1L0R=1 循环优先级（响应了的中断优先级最低，比它低一级的则为最高级）R=0 固定优先级SL=1 特殊循环L2L0有效 SL=0 L2L0无效EOI=1 复位现行中断的ISR中的相应位001 一般EOI 全嵌套011 特殊EOI 全嵌套 按L2L0复位ISR101 一般EOI 优先级自动循环100 自动EOI时设置优先级自动循环000 自动EOI时取消优先级自动循环111 一般EOI命令，L2L0编码循环优先级中断优先级别07SL=1时有效该三位为最低优先级OCW30XESMMSMM01PRRRIS10 清楚特殊中断11 设置特殊终端0 非查询1 查询10 随后读 IRR11 随后读 ISROCW3结果IXXXXR2R1R0I=1 有中断I=0 无中断最高优先级对应的IR编码注意;红字标出是固定的，不能变！并注意A0的变化X是任意，如果题目中没有要求，则随意设置8253先写控制字再写初值连接系统端的主要引线:注意将一个计数器的输出当做下一个计数器输入的情况！D0-D7 CS非 RD非 WR非 A0，A1 连接外设端的主要引线：CLK - 时钟脉冲输入GATE - 门控信号输入OUT - 定时输出 A1 A00 0 CNT00 1 CNT11 0 CNT21 1 控制寄存器软件启动GATE为高电平硬件启动GATE有一个上升沿方式0：计数结束中断软件启动，不自动重复计数；计数结束输出高电平方式1 ：可重复触发的单稳态触发器硬件启动，不自动重复计数；计数开始输出低电平，结束后又变高。方式2频率发生器软、硬件启动，自动重复计数。计数到最后一个脉冲时输出低电平方式3：方波发生器软、硬件启动，自动重复计数。输出对称方波奇数先多后少方式4 软件触发选通软件启动，不自动重复计数。计数结束输出一个CLK宽度的低电平方式5 硬件触发选通硬件启动，不自动重复计数波形与方式4相同8253需要两个写脉冲：第1个写脉冲写入控制字、第2个写脉冲写入计数初值每一次启动计数，需有两次写操作：先挨个写完全部控制字，再挨个写完计数器初值如果初值为8位字长，则一次写入；若初值为16位字长，则需两次写入每个计数器的控制命令字均送入控制寄存器各计数器的计数初值送到该计数器的计数寄存器及初值寄存器；能输出连续波形的只有方式2和方式3。控制字：SC1SC0RL1RL2M2M1M0BCD00 计数器001 计数器110 计数器211 非法00 将计数器中的数据锁存于缓冲器01 只读写低八位10 只读写高八位11 先读写低八位，再读写高八位000 方式0 001 方式1X10 方式2 X11 方式3100 方式4 101 方式51 BCD计数0 二进制计数CS非A1A0RD非WR非00010写计数器000110写计数器101010写计数器201110写控制字CNT0：MOV DX，0123HMOV AL，34HOUT DX，ALMOV DX，0120HMOV AX，20000OUT DX，AL;送入低八位MOV AL，AH;