微机原理期末半开卷必备.doc

精品文档第1章 ：微型计算机概述运算器：用来进行算术逻辑运算和位移、循环等操作。又称算术逻辑单元ALU, 核心是累加器。参加运算的操作数来自累加器和内部数据总线。 控制器：控制器是整个计算机的控制、指挥中心。主要由程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID和控制逻辑PLA、时序电路等部件组成。主要功能是控制指令执行的顺序与过程。 寄存器组：通常由多个寄存器组成,主要用来暂存CPU执行程序时的常用数据或地址。 总线：总线是指传递信息的一组公用导线。总线是传送信息的公共通道。微机系统采用总线连接系统功能部件。总线信号可分成三组（地址总线AB ：传送地址信息；数据总线DB ：传送数据信息；控制总线CB ：传送控制信息）总线还有电源、地线等其他辅助信号 地址总线AB (address bus)（输出将要访问的内存单元或I/O端口的地址；地址线的多少决定系统直接寻址存储器的范围） 数据总线DB (data bus)（CPU读操作时,外部数据通过数据总线送往CPU；CPU写操作时,CPU数据通过数据总线送往外部；数据线的多少决定一次能够传送数据的位数） 控制总线CB (control bus)（协调系统中各部件的操作,有输出控制、输入状态等；控制总线决定了系统总线的特点,例如功能、适应性等） 总线特点：在某一时刻，只能由一个总线主控设备（例如CPU）来控制总线。在连接系统总线的各个设备中，某时刻只能有一个发送者向总线发送信号，但可以有多个设备从总线上同时获取信号。 优点：可以减少机器中的信息传送线的根数，从而简化了系统结构，提高了机器的可靠性。可以方便地对存储器芯片及I/O接口芯片进行扩充。 第2章 ：微处理器与总线执行部件EU (execution unit)：负责指令的译码、执行和数据的运算 总线接口部件BIU (bus interface unit)：管理CPU与系统总线的接口；负责CPU对存储器和外设进行访问 8086/8088寄存器组 ：8个通用寄存器；4个段寄存器；1个标志寄存器；1个指令指针寄存器（共14个，均为16位） 8086/8088有8个通用的16位寄存器（1）数据寄存器: AX ，BX ，CX ，DX；（2）变址寄存器: SI DI；（3）指针寄存器: BP SP AX-累加器（accumulator）;使用频度最高，用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等 BX-基址寄存器（base address register）;常用做存放存储器地址 CX-计数器（counter）：作为循环和串操作等指令中的隐含计数器 DX-数据寄存器（data register）：常用来存放双字长数据的高16位，或存放外设端口地址 16位变址寄存器SI和DI，常用于存储器变址寻址方式时提供地址;SI 源地址寄存器（source index）；DI 目的地址寄存器（destination index） 指针寄存器用于寻址内存堆栈内的数据：SP 堆栈指针寄存器（stack Pointer）指示堆栈段栈顶的位置（偏移地址）；BP 基址指针寄存器（base pointer）表示数据在堆栈段中的基地址 IP-指令指针寄存器（instruction pointer） ：指示主存储器指令的位置；随着指令的执行，IP将自动修改以指示下一条指令所在的存储器位置； IP寄存器是一个专用寄存器 IP寄存器与CS段寄存器联合使用以确定下一条指令的存储单元地址 标志寄存器（flag）：用于反映指令执行结果或控制指令执行形式。 状态标志：CF ZF SF PF OF AF 控制标志：DF IF TF CF进位标志：有进位借位则CF=1 ZF零标志：结果为0则ZF=1 SF符号标志：最高位为1则SF=1 PF奇偶标志：最低字节（8位）1的个数为偶数则PF=1 OF溢出标志：结果溢出则OF=1 AF辅助进位标志：D3位有进位或借位则AF=1 DF方向标志：0时地址自动增加；1时地址自动减少 IF中断允许标志：1时允许中断；0时禁止中断 TF陷阱标志：0时处理器正常工作；1时处理器单步执行指令 CS-代码段寄存器 DS-数据段寄存器 ES-附加段寄存器 SS-堆栈段寄存器 存储器是计算机存储信息的地方。 寄存器是微处理器（CPU）内部暂存数据的存储单元，以名称表示，例如：AX，BX.等 存储器也就是平时所说的主存，也叫内存，可直接与CPU进行数据交换。 外存主要指用来长久保存数据的外部存储介质，常见的有硬盘、光盘、磁带、U盘等。 段基地址：指明逻辑段在主存储器中的起始位置 偏移地址：指明存储器单元距离段起始位置的偏移量；也称有效地址EA 物理地址=段基地址 16+段内偏移地址 一个物理地址可以有多个逻辑地址。 代码段用来存放程序的指令序列：CS：存放代码段的段基地址；IP：指示下条指令的偏移地址 数据段存放运行程序所用的数据：DS：存放数据段的段基地址；有效地址EA：存储器操作数的偏移地址 附加段是附加的数据段，也保存数据;ES：存放附加段的段基地址；有效地址EA：存储器操作数的偏移地址 堆栈段确定堆栈所在的主存区域：SS：存放堆栈段的段基地址；SP：指示堆栈栈顶的偏移地址 8086/8088:16位（AD7 AD0，地址/数据分时复用，双向、三态，T1时刻输出低8位地址A7 A0，其他时间用于传送8位数据D7 D0）（A15 A8，中间8位地址，输出、三态，提供20位地址的中间8位地址A15 A8） 分时复用就是一个引脚在不同的时刻具有两个甚至多个作用。 （A19/S6 A16/S3，地址/状态分时复用，输出、三态，访问存储器的T1输出高4位地址A19 A16，访，外设的T1时刻全部输出低电平，其他时间输出状态信号S6 S3） 8088引脚： ALE：地址锁存允许，输出、三态、高电平有效。有效时，表示引脚AD7 AD0和A19/S6 A16/S3正在传送地址信息 IO/M，I/O或存储器访问选择，输出、三态 WR，写控制，输出、三态、低电平有效 RD，读控制，输出、三态、低电平有效 DEN，数据允许，输出、三态、低电平有效，有效时，表示当前数据总线上正在传送数据，可用来控制对数据总线的驱动 DT/R，数据发送/接收，输出、三态，该信号表明当前总线上数据的流向 READY，存储器或I/O口就绪，输入 INTR，可屏蔽中断请求，输入 INTA，可屏蔽中断响应，输出 NM，非屏蔽中断请求，输入、上升沿有效 HOLD，总线保持（即总线请求），输入、高电平有效，有效时，表示总线请求设备向CPU申请占有总线 HLDA，总线保持响应（总线响应），输出、高电平有效 RESET，复位请求 CLK，时钟输入 MN/MX，组态选择，输入，接高电平时，8088引脚工作在最小组态 S2、S1、S0，总线周期状态标志 8根数据线D0 D7 20根地址线：A0 A19 8086/8088区别：8086有16条地址/数据复用引脚AD15AD0。8086的第34脚为BHE/S7，它是高8位数据总线的允许和状态信息复用引脚。8086的第28脚为MIO 时序是指信号高低电平、有效或无效的变化以及相互间的时间顺序关系。时序决定系统各部件之间的同步和定时 指令周期：完整地执行完一条指令所用的时间 总线周期：CPU通过系统总线对存储器或接口进行一次访问所需要的时间 时钟周期：CLK时钟信号的周期，也称T状态 指令周期总线周期时钟周期 8086/8088基本总线周期需要4个时钟周期；4个时钟周期编号为T1、T2、T3和T4；T1时输送地址；当需要延长总线周期时插入等待状态Tw（T3和T4间）；CPU进行内部操作，没有对外操作时，其引脚就处于空闲状态Ti 中断响应时序中有2个连续的中断响应周期：第1个中断响应周期，CPU输出INTA负脉冲，表示CPU响应外设中断请求；在第2个中断响应周期，CPU又输出INTA负脉冲，通知外设向数据线上送一个字节中断类型码 总线（bus）就是连接两个以上数字系统元器件的信息通路，是一组公用信号线 8284-时钟发生器 8282 -8位三态锁存器 第3章 ：指令系统指令，计算机要执行的各种操作命令 指令系统，对特定的计算机而言，其所有指令的集合 操作码，规定指令要执行的操作，不可缺少 操作数，指出执行指令所需要操作数的来源 寻址，寻找操作数的过程 寻址方式，产生有效地址的各种方法 立即数寻址：指令所需操作数就在指令中，紧跟在操作码之后，与操作码一起放在代码段区域。MOV AX, 0102H 寄存器寻址：操作数存放在CPU的内部寄存器中，在指令中直接给出寄存器名。MOV AX, BX 存储器寻址：操作数在主存储器中，指令需要给出操作数的地址信息。 直接寻址：操作数在存储单元中，指令中操作数字段给出的是操作数的16位偏移地址EA。用中括号包含有效地址，表达存储单元的内容。MOV AX, 2000H 符号地址：MOV AX, STRING 寄存器间接寻址：操作数在主存储器中，操作数的有效地址EA由BX、BP、SI、DI中的一个指出。MOV AX, BX寄存器相对寻址：操作数在主存储器中，操作数的有效地址：EA = BX/BP/SI/DI + 8/16位偏移量MOV AX, SI+06H 基址加变址寻址：操作数在主存储器中，操作数的有效地址：EA = BX/BP + SI/DI，MOV AX, BX+SI 相对基址加变址寻址：操作数在主存储器中，操作数的有效地址：EA = BX/BP + SI/DI + 8/16位偏移量MOV AX, BX+DI+6 MOV dst，src将源操作数的内容复制到目的操作数，源操作数内容不变。Dst目的操作数，src源操作数。 注意：1.源操作数和目的操作数的类型必须一致。2.存储单元之间不能直接传送。3.立即数不能作为目的操作数。4.CS和IP不能作为目的操作数。5段寄存器之间不能传送。6.不能将立即数传送给段寄存器。7.传送字单元时，遵循“高字节在高地址，低字节在低地址”原则 XCHG dst，src将源操作数src的内容与目的操作数dst的内容互换。（不能同时为存储器，段寄存器和立即数不能参加） XLAT src_table功能：AL DS:BX + AL PUSH src功能 SP SP - 2 SS:SP src POP dst功能 dst SS:SP SP SP + 2 IN ac，port从端口输入字节或字到累加器 OUT port，ac将累加器的内容输出到端口 LEA reg，src将存储器操作数src的有效地址送至指定的16位通用寄存器 LDS reg，src从src指定的存储单元开始，在4个连续存储单元中取出前2字节送到reg，取出后2字节送到DS中。 LES reg，src从src指定的存储单元开始，在4个连续存储单元中取出前2字节送到reg，取出后2字节送到ES中。 LAHF标志寄存器低8位传送给AH SAHF将AH传送给标志寄存器低8位 PUSHF将16位标志寄存器内容入栈 POPF将栈顶内容弹出到标志寄存器 ADD dst，src,dst dst + src SUB dst，src减法： dst dst - src ADC dst，src加法： dst dst + src + CF SBB dst，src减法： dst dst src CF INC dst功能： dst dst + 1 DEC dst功能： dst dst 1 NEG dst功能： dst 0 dst CMP dst，src功能： dst src,比较指令通过减法运算影响状态标志 CBWCBW将AL的8位带符号数扩展成16位AX.如果AL符号位为0，则AH 0，否则AHFFH。 CWD将AX的16位带符号数扩展成32位DX:AX。如果AX符号位为0，则DX 0，否则DXFFFFH。 MUL src IMUL src乘法：字节 AX src AL；字DX:AX src AX；MUL执行8位或16位无符号数的乘法。IMUL执行8位或16位带符号数的乘法。 DIV src IDIV src除法：字节 ALAXsrc AH AX % src；字 AXDX:AXsrc DX DX:AX % src；DIV执行8位或16位无符号数的除法。IDIV执行8位或16位带符号数的除法。 AAA如果AL低4位9，或者AF=1, 则AL=AL06H，AH=AH1，AF=1,CF=1，AL高4位清0 AAS如果AL低4位9，或者AF=1,则AL=AL06H，AH=AH1，AF=1,CF=1，AL高4位清0 AAM，AH=AL/10；AL=AL%10 AAD，AL=AH10AL；AH=0 AND dst，src功能： dst dst & src TEST dst，src功能： dst & src结果不回送给目的操作数。仅影响标志位。 OR dst，src功能： dst dst src XOR dst，src功能： dst dst src NOT dst功能： dst dst SHL dst，1或CL功能：dst左移1/CL位，最低位补0，最高位CF SHR dst，1或CL功能：dst右移1/CL位，最高位补0，最低位CF SAL dst，1或CL功能：与SHL指令是同一条指令，功能完全相同，只是助记符不同。 SAR dst，1或CL功能：dst右移1/CL位，最高位不变，最低位CF ROL dst，1或CL ROR dst，1或CL RCL dst，1或CL RCR dst，1或CL JMP label功能：无条件地转移到指令规定的目标地址label。 LOOP label CXCX-1 若CX0，则转移；否则，顺序执行。 JCXZ label若CX=0，则转移；否者顺序执行。 LOOPZ/LOOPE label CXCX-1 若CX0且ZF=1，则转移; 否则，顺序执行。 LOOPNZ/LOOPNE label CXCX-1 若CX0且ZF=0，则转移; 否则，顺序执行。 CALL label功能： 断点地址入栈，即保存断点地址。 转移。 RET n F返回指令 INT n中断调用指令：产生n号中断。 IRET中断返回指令：实现中断返回。 INTO若OF=1，则执行INT 4；否则，无操作。 MOVS 目的串，源串功能： ES:DI DS:SI SI SI 1/2，DI DI 1/2 CMPS 源串，目的串功能： DS:SI ES:DI SI SI 1/2, DI DI 1/2 SCAS 目的串功能： AX/AL ES:DI DI DI 1/2 LODS 源串功能： AX/AL DS:SI SI SI 1/2 STOS 目的串功能： ES:DI AX/AL DI DI 1/2 REP功能：若CX=0，则退出串处理循环，执行下一条指令若CX 0，则：执行基本串操作，然后CXCX1（但不影响标志） REPZ/REPE功能：重复执行操作的条件：CX 0且ZF=1，其余同REP。 REPNZ/REPNE功能：重复执行操作的条件：CX 0且ZF=0，其余同REP。 NOP功能：空操作，占用3个时钟周期。 HLT功能：进入暂停状态。 第4章 ：汇编语言程序设计标号: 操作数 ;注释 指令性语句，可执行语句，用于表达处理器指令，汇编后对应一条指令代码目标代码。 符号名 操作数 ;注释 指示性语句，不可执行语句，汇编时不产生目标代码。又称伪指令，用于指示汇编程序如何编译源程序。 指令，让CPU产生动作，在程序执行时才处理。指令就是第3章学习的处理器指令，与具体的处理器有关，与汇编程序无关。 伪指令，不产生CPU动作，在程序执行前由汇编程序处理。伪指令与具体的处理器类型无关，但与汇编程序有关。不同版本的汇编程序支持不同的伪指令。 标号与符号名，又称标识符（identifier），由程序员命名。在源程序中，每个标识符的定义是唯一的。不允许采用保留字，也不允许数字打头。不区分大小写，字符个数不能超过31个。 助记符，表达指令、伪指令的易于记忆的符号。 操作数，须以数字开头，不能以字母开头。可选项。可以有多个，之间用逗号分隔。 保留字，汇编程序已经使用的标识符，也称关键字。 变量，实质上是指内存单元的数据，虽然内存单元地址不变，但其中存放的数据可以改变。 标号，是存储某条指令的存储单元的符号地址。 指示性语句：又称伪指令，用来指示汇编程序应该如何处理汇编语言源程序。不产生目标代码。 符号名 EQU 表达式，将表达式的值赋予一个符号名，定义后可用这个符号代替表达式。 符号名 = 表达式，等号的功能与EQU类似。 变量名 伪指令 操作数，（定义字节 DB，1个字节8位；定义字 DW2个字节16位；定义双字 DD4个字节32位） n DUP （初值表）当同样的操作数重复多次时，可用重复操作符DUP表示 段名 SEGMENT 参数 ； ； 段名 ENDS；定义一个逻辑段，并给逻辑段赋予一个段名。 ASSUME 段寄存器段名:段名，明确段寄存器与逻辑段之间的关系。 过程名 PROC NEAR/FAR ；过程名 ENDP；定义一个过程（子程序），并赋予过程一个名字。 $，汇编程序有位置计数器，用来记录正在汇编的数据或指令目标代码存放的段内偏移量 ORG 表达式；控制位置计数器，把表达式的值赋给当前位置计数器$。汇编程序将表达式的值作为新的起始地址，连续存放数据，直到出现一个新的ORG。 END 标号；标志整个源程序的结束，标号提供CS和IP的初值，作为程序执行时第一条要执行的指令的地址。 09 ：加30H ASCII码 AF：加37H ASCII码 第5章 ：半导体存储器随机存取存储器RAM 只读存储器ROM 顺序存取存储器SAM 直接存取