微机原理与接口技术知识点总结

第一章概要一、计算机中的数字1、无符号数的显示方法：(1)十进制计数的表示特征：以十为底，十进制一总共有09个数字符号。(2)二进制计数显示方法：特点：以二为底，二进制只有0和1的符号。(3)十六进制表示：特点：以十六为底，十六进制共有16个数字符号：0-9和a-f (表示10到15 )。2 .各种数字之间的转换(1)从非十进制数向十进制数的转换用适当位数的加权公式展开，用十进制数相加。 (见本1.2.3，1.2.4 )(2)将十进制数转换为二进制数l10进制-二进制转换：整数部分：除以2小数部分：用2四舍五入。l十进制到十六进制转换：整数部分：除以16小数部分：四舍五入到16。以小数点为起点求整数和小数的各位。(3)二进制和十六进制之间的转换用4位的2进制数表示1位的16进制数3、无符号二进制运算(参照教材P5 )4、二进制逻辑运算特点：按比特计算，没有借位(1)和运算在仅a、b变量全部为1情况下，and运算的结果为1(2)或运算a、b变量中的一个是1，或者运算的结果是1(3)非运算(4)异或运算只要a、b两个变量不同，异或运算的结果就为1二、计算机代码制1 .关于符号数，机械数常用的表示方法有原符号、反转和补充3种。 将数x的原码设为X原，反转设为X反，补充码设为X补充。1，注意：在正数中，所有三种表示形式都相同。差异是表示负数。(1)代码定义：符号比特： 0为正，1为负数值比特：真值的绝对值。注：数0的代码不是唯一的(2)反转定义：如果X0，则X相反=X原因如果为X0，则X反转=对应的原文的已编码比特不变化，数值部分用比特求反转注意：数0的翻转也不是独一无二的(3)补数定义：如果是X0，则为X补充=X逆=X原如果是X0，则X补充=X反1注意：当机器字长为8时，公式0的补码是唯一的，并且是相同的2，8位二进制文件的显示范围：原码：-127 127反转：-127至127补数：-128至1273、特殊数l此数字在原始代码中定义为：-0l反转定义为：-127l是补数，定义为：-128l对无符号数： ()2=128三、信息编码十进制二进制代码用四位二进制数表示一位的十进制数。 有两种表示形式：压缩BCD代码和非压缩BCD代码。(1)压缩BCD代码的每个比特用4比特二进制表示，00001001用09表示，1比特用2比特的十进制表示。(2)非压缩BCD代码以1字节表示1位的十进制数，高位4位始终表示0000，低位4位的00001001表示092 .字符代码计算机使用7位二进制代码对字符进行编码(1)数字09的代码与、高位3比特与011、低位4比特正好对应的二进制代码(BCD代码)一致。(2)字母AZ的ASCII码从(41H )开始依次增加，字母AZ的ASCII码从(61H )开始依次增加的排列对于信息检索是有利的。第二章微机构成原理第一节，微机的构成1、计算机古典结构冯.诺伊曼结构(1)计算机由运算器、控制器、输入装置和输出装置5大部分构成(运算器和控制器也称为CPU )。(2)数据和程序以二进制代码形式无区别地存储在存储器中，存储位置通过地址指定，计入二进制。(3)控制器根据存储在存储器中的指令序列操作，并且通过程序计数器控制指令的执行。3 .系统总线的分类(1)决定处理器字长的数据总线(Data Bus )。(2)确定系统能够直接访问的存储器空间的容量的地址总线(Address Bus )。(3)控制总线(Control Bus )第二部分，8086微处理器8086是单片微芯片，其中内部数据总线的宽度为16位，外部数据总线的宽度为16位，并且芯片包括用于控制计算机的所有功能的各种电路。8086地址总线的宽度为20位，有1MB(220 )个地址空间。2，8086 CPU由总线接口部件BIU和致动器部件EU构成。 BIU和EU的操作是异步的支持同时处理8086指令和执行指令的系统硬件。3，8086处理器启动4 .寄存器配置8086微处理器包括16位寄存器和13个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个指针和索引寄存器(SP、BP、SI、DI )命令指针(IP )1 )、通用寄存器(1)8086包括四个16位数据寄存器，其还可分为八个8位寄存器lAX AH，ALlBXBH，BLlCXCH，CLlDXDH，DL常用于存储参与运算的操作数或运算结果(2)数据寄存器特有的习惯性使用方法lAX :蓄能器。 存储中间运算结果的情况很多。 所有I/O命令都必须通过AX和接口传输信息lBX :基地址寄存器。 间接寻址用于存储基本地址lCX :计数寄存器。 用于在循环或串行操作命令中存储循环次数或重复次数lDX :数据寄存器。 32位乘除法运算时，保存高位16位。间接地址在指定的I/O指令中保存I/O端口地址。2 )、指针和索引寄存器lSP :堆栈指针寄存器，其内容是堆栈顶部的偏移地址lBP :基地址指针寄存器经常用于在存储器访问时存储存储单元的偏移地址。lSI :源极索引寄存器lDI :目标索引寄存器索引寄存器常用于指令的间接寻址和索引指定。3 )、段寄存器CS :保存指令代码的代码段寄存器DS :段寄存器ES :附加段寄存器、数据段和附加段用于存储操作数SS :栈段寄存器、栈段寄存器保存返回地址，保存寄存器内容，传递参数4 )、命令指针(IP )16位指令指针寄存器的内容是接下来要执行的指令的偏置地址。5 )、标志寄存器(1)状态标志：l进位标志位(CF ) :运算结果的最高位位有进位或进位时，CF=1l辅助进位标志位(AF ) :运算结果的低位4位有进位或进位时，AF=1l溢出标志位(OF ) :运算结果中有溢出时，OF=1l零标志位(ZF ) :反映命令的执行是否产生零结果l符号标志位(SF ) :指示执行此指令是否会产生负结果l奇偶校验位(PF ) :表示指令运算结果的低位8位“1”的个数是否为偶数(2)控制标志位l中断许可标志位(if ) :表示CPU能否响应可外部屏蔽的中断请求l跟踪标志(TF):CPU单步执行5，8086针脚及其功能(重点掌握以下针脚)lAD15AD0 :双向三态地址总线、输入输出信号lINTR :可切断中断请求输入信号，高电平有效。 可通过设定IF的值进行控制。lNMI :非屏蔽中断输入信号。 不能用软件遮罩。lRESET :复位输入信号，使高电平有效。 复位的初始状态请参照P21lMN/MX :最小最大模式输入控制信号。第三章8086指令系统第一节8086地址方式一、数据地址方式1 .立即指定地址操作数(常数)由直接命令给出(此操作数称为即时数)只有源操作数可以立即指定地址例如：MOV AX、1C8FHmov字节ptr 2a00h 、8FH错误示例：MOV 2A00H、AX； 错了！指令操作例： MOV AX、3102H； AX3102H执行后，(AH)=31H、(AL)=02H2 .寄存器地址(1)将操作数放入某个寄存器(2)源操作数和目标操作数的长度相同。(3)寄存器地址不依赖于段地址例如：MOV AX，BXMOV 3F00H，AXMOV CL、AL错误示例：MOV AX、BL； 字的长短不一样MOV ES:AX、DX； 寄存器不依赖于片段3 .直接寻址(1)命令中直接赋予操作数的16位偏移地址偏移地址也称为有效地址(EA，Effective Address )(2)虽然默认区段寄存器为DS，但其它区段寄存器也可被显式地称为区段超前缀(3)偏移地址也可以由ADDR、VAR等的符号地址表示例如：MOV AX、2A00HMOV DX，ES:2A00HMOV SI，TABLE_PTR4、间接寻址l操作数的偏置地址(有效地址EA )保存在寄存器中l地址寄存器只能使用SI、DI、BX、BPl例： MOV AX、BXMOV CL，CS:DI错误示例： MOV AX、DXMOV CL、AX5 .寄存器相对地址指定lEA=地址寄存器的内容加上8/16位的移位量l例： MOV AX、BX 8MOV CX，TABLESIMOV AX，BP； 默认的段寄存器为SSl命令操作示例： MOV AX、DATABX如果(DS)=6000H、(BX)=1000H、DATA=2A00H(63A00H)=66H、(63A01H)=55H物理地址=60000H 1000H 2A00H=63A00H执行指令后： (AX)=5566H6、基地址修饰l操作数偏移地址：从基本地址寄存器(BX或BP )给出基本地址方式用索引寄存器(SI或DI )给出索引修饰方式将1个基地址寄存器的内容与1个索引寄存器的内容相加，形成操作数的偏移地址，称为基地址索引地址。EA=(BX) (SI )或(DI )EA=(BP) (SI )或(DI )同一组内的寄存器不会同时出现。注：如果基地址寄存器是BX (除非段跨越前缀)，则操作数存储在数据段DS中，如果基地址寄存器是BP，则操作数存储在堆栈段SS中。例如：MOV AX、BX SIMOV AX、BX SIMOV AX，DS: BP DI错误示例：MOV AX、BX BPMOV AX、DI SI指令操作示例： MOV AX、BXSI假定： (DS)=8000H、(BX)=2000H、SI=1000H物理地址=80000H 2000H 1000H=83000H执行命令后： (AL)=83000H(AH)=83001H7、相对基地址修饰l基本地址-在索引修饰的基础上加上相对位移量EA=(BX) (SI )或(DI) 8位或16位位移量EA=(BP) (SI )或(DI) 8位或16位位移量命令操作示例： MOV AX，DATADIBX(DS)=8000H、(BX)=2000H、(DI)=1000H、DATA=200H时执行指令后(AH)=83021H，(al)=83530820h寄存器间、寄存器相对、基地址索引、相对基地址索引这4种地址方式的比较：地址方式指令操作数形式n寄存器间接地只有一个寄存器(BX/BP/SI/DI之一)n寄存器对一个寄存器加上移位量n基本地址-修饰两个不同类的寄存器n相对基地址-将移位量加到两个不同类别的索引寄存器中二、地址地址方式(知道有4种，可以判断)简单判断的依据(指令中间的单词):区段内直接short，near段落内间接word区间直接far段间间接dword第二节8086指令系统一、数据传输指令1 .通用传输指令(1) MOV dest、src destsrc传送的是字节还是字取决于与指令相关的寄存器是8位还是16位。具体而言，您可以： MOV mem/reg1、mem/reg2命令中的两个操作数中至少有一个是寄存器 MOV reg，data； 即时数字寄存器 MOV mem、data； 立即计数存储单元 MOV acc、mem； 存储单元发送存储器 MOV mem、acc； 蓄能器送出存储单元 MOV segreg、mem/reg； 存储单元/寄存器传输段寄存器 MOV mem/reg、segreg； 段寄存器传送存储单元/寄存器MOV指令的使用规则IP不成为目的寄存器mem不允许memsep Greg不允许sep Greg即时数不允许作为目标的操作数segreg不允许立即数源操作