微机原理与接口技术专升本重点难点必考点教材

微机原理与接口技术专升本要点难点必考点整理教材微机原理与接口技术专升本要点难点必考点整理教材121/121微机原理与接口技术专升本要点难点必考点整理教材第1章微型计算机基础1计算机中数的表示和运算计算机中的数制及变换在微型计算机中，常有和常使用的数制十进制二进制八进制十六进制等。十进制十进制计数特点以下：使用10个不一样的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，8，9基数为10每一个数码符号依照它在数中所处的地址(即数位)，按逢十进一决定其实质数值。任意一个十进制正数D，能够写成以下形式：(D)10＝Dn-l×10n-1+Dn-2×10n-2++Dl×101+D0×100+D—l×10-1+D-2×10-2+··+D-n×10-n二进制在二进制计数制中，基数是2，计数的原则是“逢2进1”。特点以下：使用两个不一样的数码符号0和l基数为2每一个数码符号依照它在数中所处的地址(即数位)，按逢二进一决定其实质数值。任意一个二进制正数B，能够写成以下形式：(B)2＝Bn—l×2n-1+Bn—2×2n-2++Bl×21+B0×20+B—l×2-1+B-2×1-2+··+B-n×1-n十进制TO二进制把十进制整数变换成二进制整数平时采用的方法是“除以把十进制小数变换成二进制小数所采用的规则是“乘在计算机中，数的储藏、运算、传输都使用二进制。[例1-2]将十进制小数变换成二进制小数3．八进制

2取余数”。2取整”。在八进制计数制中，基数是8，计数的原则是“逢8进1”。特点以下：使用8个不一样的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7基数为8每一个数码符号依照它在数中所处的地址(即数位)，按逢八进一来决定其实质数值。任意一个八进制正数S，可表示为：(S)＝S×8n-1×8n-210–1-m+S+··+S×8+S×8+S—l×8+··+S×88n—ln—210-m变换:将十进制整数变换成八进制整数的方法是“除以8取余数”。将八进制数变换成二进制数的方法是：把八进制数中的每一位数都用相应的三位二进制数来代替。[例1-3]将十进制数59变换成八进制数[例1-4]将十进制小数变换成八进制小数4。十六进制在16进制计数制中，基数是16，计数的原则是“逢16进1”。特点以下：使用16个不一样的数码符号，它们是0，l，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F基数为16每一个数码符号依照它在数中的地址(即数位)，按逢十六进一。对任意一个十六进制正数H，可表示为：(H)16＝Hn-l×16n-1+Hn—2×16n-2++Hl×161+H0l×160+H—l×16–1++H-m×16-m变换将十进制整数变换成十六进制整数的规则是“除16取余”。十六进制数计数的原则是“逢16进1”。[例1-5]将十进制数89变换成十六进制数将十六进制数变换成二进制数的方法将十六进制数变换成二进制数的方法是：把十六进制数中的每一位数都用相应的四位二进制数来代替。[例1-6]将十六进制数10AC变换成二进制数数的表示1．机器数的特点机器数表示的数值范围受计算机字长的限制。机器数的符号位被数值化。机器数的小数点处于约定的地址。2．带符号数的表示带符号数有三种表示方法:原码、反码、补码。原码特点以下：原码形式与二进制数的原来表示方法基真同样。原码中增加了特地表示数的正、负的符号位，也就是用0表示正号，用1表示负号。最左边一位的0和1不代表详尽数值，而分别表示“+”和“-”。反码正数的原码和反码完满同样。负数的反码是由其原码的数值部分求反

(即由0变成1，1变成0)而获取的。补码补码是计算机中带符号数的合用表示方法。规定以下：正数的补码与原码和反码是同样的。负数的补码可由其反码的末位加1。即负数的补码是对其原码除符号位外各数值位求反并在末位加1而获取的3．数中小数点的表示数的定点表示:N数的浮点表示负数的表示数的运算

＝2P×S(

式中S称为数

N的尾数，

P称为数

N的阶码，

2称为阶码的底。

)1．定点数运算定点补码加减法的运算规则：操作数均为补码表示；符号位一同参加运算；加法：做[X]补+[Y]补；减法：做[X]补+[Y]补；运算过程中，符号位向前的进位为模，舍弃；运算结果仍为补码。浮点数的运算浮点数的运算规则以下：对阶：其原则为小阶向大阶看齐。尾数加减：按定点数加减运算规则求两数的和（差）。结果规格化舍入规则基本逻辑电路1．逻辑门电路⑴与门:与门的逻辑式为Y=AB⑵或门:或门的逻辑式为Y=A+B⑶非门:非门的逻辑式为Y=Y上有一个横线加法器1）半加器“半加”是只求本位相加的和，而无论低位来的进位。半加器的逻辑状态表如表1-2所示。表1-2中A和B是两个加数，C是进位，S是半加和。半加器（1）全加器多位数相加时，最低位能够用半加器求本位和，其他给出进位位；第二位相加则要求有本位两个数的进位Ci-1之和；同时给出向高位的进位Ci。全、半加器的逻辑状态表如表1-3所示。译码器、触发器和存放器

Ai、Bi及低位2．触发器门电路是组合逻辑电路的基本单元。触发器是时序逻辑电路的基本单元。双稳态触发器拥有置位、复位、计数、记忆等多种功能。由它能够组成多种形式的触发器，如R-S触发器、J-K触发器和D触发器。触发器是由J-K触发器和反相器结合组成。当D=1时，在CP时钟上升沿Q=1；当D=0时，在CP时钟上升沿Q被复位为0，其逻辑功能为Qn+1=Dn，即触发器的输出状态取决于其输入状态，其逻辑状态真值表如表1-5所示。3．存放器存放器是用到暂时存放数码的常用时序逻辑部件。它由触发器及相关逻辑门电路组成。计算机中的8位、16位或32位存放器，分别由8个、16个或32个触发器组成，由逻辑门电路控制数码的存入和取出。微型计算机电子数字计算机归纳电子数字计算机是一种能依照起初编好的程序（指令序列）自动地、高速地、正确地进行大量运算和对信息进行加工办理的电子设备。第一代：电子管时代。计算机采用电子管作为逻辑元件。第二代：晶体管时代。第三代：集成电路时代。第四代：大规模集成电路时代。未来的计算机将朝巨型化、微型化、网络化与智能化的方向发展。第五代计算机将是完满新式的一代计算机。电子计算机的特点和分类1．电子计算机的特点和分类特点:运算速度快计算精度高记忆能力强拥有复杂的逻辑判断能力和自动执行程序的能力。分类:当前国际上把计算机分为巨型计算机、大型主机、小型计算机、个人计算机、工作站和小巨型计算机六大类。计算机系统组成2．计算机系统组成任何计算机系统都由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统主要包括运算器、控制器、储藏器、输入设备和输出设备五个部分。软件系统包括计算机自己运转所需的系统软件和用户达成任务所需的应用软件。计算机是依靠硬件和软件的共同工作来执行给定任务的。计算机的硬件系统全部冯诺依曼结构的计算机都由运算器、控制器、储藏器、输入设备、输出设备五部分组成器又称为中央办理单元（CPU）。运算器：负责数据的算术运算和逻辑运算，即数据的加工办理部件。控制器：对程序规定的控制信息进行解析、控制，并协调输入、输出操作或内存接见。储藏器：储藏程序和数据，是拥有记忆功能的部件。输入设备：把用户的程序和数据输入到计算机的储藏器。输出设备：从计算机中取出程序执行结果或其他信息。计算机硬件结构图4．计算机软件系统

,其中运算器和控制软件是组成计算机系统必不能少的、以程序为主体、包括相应文档和使用说明书的非实体性部件。程序是组成软件的主体，是用程序设计语言表达计算机的办理步骤、指挥计算机进行某种操作的指令序列。文档是指在软件开发计划、设计、制作、保护等过程中产生的文件、资料、说明、程序等必备的资料。使用说明书包括软件的用户手册、操作手册、保护手册等。计算机软件系统由系统软件和应用软件组成。⑴系统软件系统软件是管理、监控和保护计算机资源的软件。系统软件主要包括各种操作系统，各种程序设计语言及其讲解程序和编译程序，机器的监控管理程序，调试程序，故障检查和诊断程序等。操作系统是系统软件中的核心。⑵应用软件应用软件是用户为使用计算机解决本责问题所开发的软件的总称。应用软件分为两类,即公共应用软件和按行业、业务分类的应用软件。公共应用软件是不分业务、行业，基本上可公共使用的软件。它主要包括数据办理类软件，声音、图形、图像、文件等信息办理软件，信息检索软件、人工智能方面的软件和CAD/CAM、CAI／CMI、DSS等方面的通用软件。5．计算机工作过程第一要编制程序。经过输入设备将程序和原始数据送入储藏器在程序运转后，计算机就从储藏器中取出指令，送到控制器中去解析、鉴识。控制器依照指令的含义发出相应的命令，控制储藏器和运算器的操作；当运算器任务达成后，就可以依照指令序列将结果经过输出设备输出。操作人员还可以够经过控制台启动或停止机器的运转，或对程序的执前进行某种办理。微型计算机组成与配置微型计算机是以微办理器为核心，配以大规模集成电路储藏器、输入/输出接口电路及系统总线所组成的计算机。1．微型计算机的发展阶段30多年来，微型计算机的发展经历了以下几个发展阶段：第1阶段(1971年1972年):微型计算机采用的微办理器是Intel的4004和8008。第2阶段(1973年1977年)：微型计算机采用8位微办理器(如Intel的8080)。其流行机种是TRS-80和AppleII。第3阶段（1978年1984年）：微型计算机采用16位微办理器(如Intel的8086和8088)。其流行机种是IBMPC和IBMPC/XT。微型计算机的发展阶段第4阶段（1985年1992年）：微型计算机采用32位微办理器(如Intel的80386、80486等)。其流行机种是PC386和PC486。第5阶段（1993年至此刻）：采用了新一代微办理器，如Pentium。Pentium办理器的内部数据总线为32位，外面数据总线为64位。当前流行机种是PIV。近来，出现了采用64位的微办理器作为CPU的微型计算机，64位微型计算机具有64位运算能力、64位寻址空间和64位数据通路。2．微办理器、微型计算机与微型计算机系统微办理器是指采用大规模集成电路技术，将拥有运算器和控制器功能的电路及相关电路集成在一片芯片上的大规模集成电路。微办理器是微型计算机的核心，又称为微型计算机的中央办理器。微型计算机是指以微办理器为核心，配以大规模集成电路组成的主储藏器、输入输出接口电路及系统总线所组成的计算机。微型计算机又称为个人计算机（PC）、微电脑等。微型计算机系统是指以微型计算机为核心，配以相应的外面设备、电源、辅助电路以及控制微型计算机工作的系统软件所组成的计算机系统。3．微型计算机硬件系统微型计算机属于冯诺依曼结构的计算机。但是，微型计算机的运算器、控制器不再是两个独立的部件，它集成在一块微办理器上，称为微办理器。高档微机有的使用两个或多个微办理器。采用一个微办理器的微型计算机硬件系统是由微办理器（CPU）、储藏器、系统总线及输入输出设备组成，如图1-4所示。微型计算机硬件系统图（1）中央办理单元中央办理单元是一块微办理器芯片，芯片上集成有控制器、运算器、存放器等功能部件。运算器又称算术逻辑单元，拥有算术运算和逻辑运算功能，是计算机对数据进行加工办理的部件。控制器主要由指令存放器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成，负责对程序规定的控制信息进行解析、控制，并协调输入、输出操作或内存接见。存放器是办理器内部的暂时储藏单元。储藏器储藏器是计算机实现记忆功能的部件。储藏器主要包括主储藏器和辅助储藏器。主储藏器由半导体储藏器RAM和ROM组成，又称为内存；辅助储藏器又称外储藏器，包括软盘储藏器、硬盘储藏器和光盘等。（3）输入输出设备常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、数码相机等。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。一般而言，外储藏器也属于输入、输出设备。（4）总线微型计算机系统采用总线结构将CPU、储藏器和外面设备进行连接。所谓总线就是在两个以上数字设备之间供给传送信息的公用通道。总线平时由数据总线、控制总线和地址总线三部分组成。其中数据总线在CPU与内存或输入输出接口之间传达数据；控制总线用来传达各种控制信号；地址总线用来传达储藏单元或输入输出接口的地址信息。网络设备随着计算机网络技术的发展，微型计算机适应网络的需求，出现了好多网络设备，如路由器、调制解调器等。将这些设备硬说成是输入输出设备有点牵强附会，所以将这些设备归为网络设备。这样，微计算机硬件系统又能够说是由微办理器、储藏器、输入、输出设备和网络设备等部分组成。4．微型计算机主要组装部件组成微型计算机的组装部件主要有主机系统板、显示器、键盘、软磁盘驱动器、硬磁盘驱动器及各种适配卡。若要组装一台合适用户需要的兼容机，只要选择合适的一组配套的配件，并依照配件的技术要求，正确组合安装，就可以组成一台微型计算机。(1)主机系统板主机系统板位于主机箱内，主机系统板上平时配置中央办理器CPU及其外面电路、基本储藏器RAM和ROM、高速缓冲储藏器及其控制电路、输入输出控制电路、I/O扩大插槽、键盘接口及扬声器接口、面板控制开关及指示灯连接用接插件及电源接插件等。不一样型号的主机系统板的尺寸及元器件配置地址不一样。电源和机箱微机机箱的品种和样式很多，当前常有的有立式和卧式两种，又以立式为多。电源盒装置在主机箱内，功率大体分150W，200W，230W，300W等几个品位。显示器和键盘显示器分单色显示器和彩色显示器。显示器必定经过显示器适配卡与主机相连。键盘平时用101键盘和102键盘，经过电缆与主机连接。(3)显示器和键盘显示器分单色显示器和彩色显示器。显示器必定经过显示器适配卡与主机相连。键盘平时用101键盘和102键盘，经过电缆与主机连接。(4)磁盘驱动器磁盘驱动器有软磁盘驱动器和硬磁盘驱动器。软磁盘驱动器常用3.5英寸，硬盘多用3.5英寸硬盘机。磁盘驱动器经过磁盘适配(卡)与主机相连。（5）光盘驱动器当前常用的光盘驱动器多为CD-ROM驱动器，用于读取CD-ROM盘片上的数据。（6）各种适配卡主机系统板上平时有5～8个I/O扩大插槽，用于插接各种适配卡。常用的适配卡有：显示器适配卡、软/硬磁盘驱动器适配卡、多功能卡、网络适配器卡、汉字库卡、防病毒卡、A/D及D/A卡、声卡以及各种数字量I/O卡等。5．微型计算机性能指标平时用微型计算机的性能指标表述微型计算机的性能。微型计算机的主要性能指标有字长、主储藏器容量、时钟频率和运算速度等。⑴字长字长是计算机中的CPU一次能够同时办理的二进制数据的位数，它直接影响到计算机的计算精度、功能和速度。一般微型计算机字长有8位，16位，高档微机为32位。当前已出现字长64位的微型计算机。依照字长分类，微型计算机可分为16位机，32位机、64位机等。⑵主储藏器容量主储藏器的容量指的是主储藏器中RAM和ROM的容量总和。主储藏器容量越大，运算速度越快，数据办理能力越强。微计算机主储藏器以字节为单位储藏信息。平时，将1024个字节（Byte）称为1KB，1024KB称为1MB，1024MB称为1GB。当前，Pentium机容量拥有256MB，高端PC使用512MB，已经开始向1GB内存发展。微型计算机性能指标⑶运算速度平时运算速度用每秒钟能执行的指令数来表示，单位一般用MIPS（每百万条指令/秒）。当前，高档微机的运算速度可达几千万次/秒。⑷主频主频是指计算机的时钟频率，单位为兆赫兹（MHz）。时钟频率很大程度上决定了计算机的运算速度，时钟频率越高，运算速度越快。当前，PentiumIV型芯片主频高达3000MHz。⑸可靠性可靠性是指在给准时间内，计算机系统能正常运转的概率。平时用平均无故障时间MTBF表示，指系统能正常工作的平均时间。⑹可保护性指计算机的维修效率。平时用平均修复时间MTTR来表示，即从故障发生到故障修复所需的平均时间。6.微型计算机应用微型计算机应用已经涉及各个领域，成为人类社会生活不能缺少的工具。当前，微型计算机应用主要集中在以下几个方面：⑴科学计算解决科学技术和工程设计中的数据量很大、计算复杂的数学问题，如人造卫星与运载火箭的轨道设计，导弹发射的飞行轨迹计算等。⑵信息办理利用计算机能够对任何形式的数据进行加工和办理，比方文字办理、图形图像办理和声音信号办理等。⑶自动控制利用计算机对生产过程进行控制，能够提升生产的自动化水平，减少劳动强度，提升劳动生产率和产质量量。当前，计算机过程控制已宽泛应用于机械、电力、石油、化工、冶金、纺织等行业，使生产过程的自动控制达到新的阶段，大大提升劳动生产率和产质量量。⑷计算机辅助工程应用所谓计算机辅助设计（CAD：ComputerAidedDesign）就是用计算机来帮助设计人员进行设计。常用于飞机、轮船、建筑工程等复杂设计工程中，利用计算机进行设计能够提升设计质量，缩短设计周期，提升设计的自动化水平。由计算机辅助设计派生出计算机辅助制造（CAM），计算机辅助授课（CAI）等。⑸计算机网络通讯计算机网络是计算机技术与现代通讯技术相结合的产物。利用计算机网络，能够使一个地区、一个国家甚至全世界范围内实现计算机软、硬件资源共享，从而使众多的计算机能够方便的进行信息互换和互相通讯。第2章微办理器微办理器的原理与组成微办理器的基本结构微办理器:是一种采用大规模集成电路技术，将拥有运算器和控制器功能的电路及相关电路集成在一片芯片上的大规模或超大规模集成电路。微办理器的硬件1．微办理器的硬件组成一般而言，微办理器芯片上集成有控制器、运算器、存放器以及连接它们的内部总线等部件。运算器拥有算术运算和逻辑运算功能，是对数据进行加工办理的部件，又称为算术逻辑单元。微办理器的硬件控制器主要由指令存放器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成，负责对程序规定的控制信息进行解析、控制，协调输入、输出操作或内存接见。存放器是微办理器内部的暂时储藏单元。各部件之间经过内部总线互换信息。微办理器的功能部件随着超大规模集成技术的发展，微办理器内部主要功能部件也由8086的两个功能部件（执行部件、总线接口部件）扩展到有总线接口部件、高速缓存（Cache）部件、取指/译码部件、指令缓冲池部件、调换/执行部件、回退部件、存放器组部件等.图2-1微办理器内部功能结构微办理器的工作原理微办理器的工作过程就是执行程序的过程，而执行程序就是渐渐执行一条条指令。微办理器在执行一条指令的步骤以下。取指令指令预取部件向指令快存提取一条指令。指令译码指令译码部件将获取的指令翻译成起控制作用的微指令。取操作数依照计算出的该指令所使用的操作数的物理地址，央求总线接口部件，经过总线从储藏器获取该操作数。执行运算依照指令操作码的要求，经过执行微指令，对操作数达成规定的运算办理。回送结果将指令的执行结果回送内存或某存放器中。微办理器的工作过程是取指令、指令译码、取操作数，再取指令，周而复始地进行。微办理器特点与分类1．微办理器的特点（1）体积小，功耗低一个单片微型计算机，能够做在仅几十平方毫米的硅片上。如32位微办理器Pentium片内集成有310万个晶体管。2）可靠性高，使用环境要求低由于使用大规模集成电路和超大规模集成电路，简化了外接线和外加逻辑，安装简单，大大提升了可靠性。3）系统设计灵便，使用方便。2．微办理器分类微办理器分类方法好多，主要有两种。按微办理器位数分类有：位片、4位、8位、12位、16位、32位、64位等微办理器。按微办理器的应用领域分类有：通用高性能微办理器；嵌入式微办理器；数字信号办理器（DSP)微控制器主要用于汽车、空调、自动机械等领域的自动控制设备。8086/8088微办理器8086/8088主要特点Intel8086采用HMOS工艺制造，内含29000多个晶体管，双列直插式封装，40引脚，采用单个+5V电源供电,时钟频率5MHz10MHz。8086主要特点8086主要特点是：16位数据总线（8088外面数据总线为8位）。20位地址总线，其中低16位与数据总线复用。24位操作数寻址方式。16位端口地址线可寻址64K个I/O端口。种基本寻址方式。条基本指令。拥有对字节、字和字块进行操作的能力。可办理内部软件和外面硬件中断，中断源多达256个。支持单办理器、多办理器系统工作。2.2.28086CPU内部结构8086微办理器的内部结构它由两大多数组成：总线接口部件BIU(BusInterfaceUnit)执行部件EU(ExecutionUnit)。和一般的计算机中央办理器对照较，8086的EU相当于运算器，而BIU则近似于控制器。8086微办理器的内部结构图1.执行部件EU执行部件EU是进行数据办理、加工和有效地址计算的部件，即达成指令译码和执行指令操作。它主要由算术逻辑运算单元、标志存放器、通用数据存放器组、专用存放器组和EU控制电路等组成。（1）算术逻辑运算单元(ALU)算术逻辑运算单元是一个16位的运算器，可用于8位、16位二进制算术和逻辑运算，也可按指令的寻址方式计算寻址储藏器所需的16位偏移量。（2）标志存放器标志存放器是一个16位的存放器，反响CPU运算的状态特点和存放某些控制标志。8086使用了9位。标志存放器如图2-3所示。其中6个标志位用来反响CPU的运转状态信息CF进位标志：当执行一个加法

(或减法

)运算使最高位产生进位

(或借位)时，CF为1；否则为

0。其他循环指令影响CF。PFAFZFSFOF

奇偶标志：当指令执行结果的低8位中含有偶数个1时，PF为1；否则为0。辅助进位标志：当执行一个加法(或减法)运算使结果的低4位向高4位有进位零标志：若当前的运算结果为零，ZF为1；否则为0。符号标志：它和运算结果的最高位同样。溢出标志：当补码运算有溢出时，OF为1；否则为0。

(或借位)时，AF为1；否则为

0。标志存放器控制标志位3个控制标志位用来控制CPU的操作，由程序进行置位和复位。它们是：TF追踪(骗局)标志：为方便程序调试而设置。若TF置1，8086处于单步工作方式；否则将正常执行程序。IF中断赞同标志：用来控制可障蔽中断的响应。DF方向标志：用来控制数据串操作指令的步进方向。若DF置1，则串操作过程中地址会自动递减；否则自动递加。（3）数据存放器4个16位的数据存放器AX、BX、CX、DX用于暂存计算过程中所用到的操作数及结果。数据存放器既可作为16位，也可作为8位数据存放器使用。4个16位的数据存放器除用作通用存放器外，还有各自的特地用途，比方:AX在算术运算中用做累加器；BX在计算储藏器地址经常用做基址存放器；CX在串操作指令及循环中用做计数器等。（4）专用存放器8086供给了4个专用存放器，即基数指针存放器BP、货仓指针存放器SP、源变址存放器SI和目的变址存放器DI。地址指针和变址存放器一般用来存放地址的偏移量；SP和BP是用来指示存取位于当前货仓段中的数据所在的偏移地址；变址存放器SI和DI用来存放当前数据段的偏移地址。（5）EU控制电路EU

控制电路负责从

BIU的指令队列缓冲器中取指令，并对指令译码，依照指令要求向

EU内部各部件发出控制命令，以达成各条指令规定的功能。2．总线接口部件BIU归纳：总线接口部件BIU负责与储藏器及外面设备接口，达成8086/8088CPU与储藏器间的信息传达。总线接口部件BIU由20位地址加法器、段存放器、16位指令指针、指令队列缓冲器和总线控制电路等组成。地址加法器和段存放器（1）地址加法器和段存放器8086的20条地址线，可直接寻址1MB储藏器物理空间。从CPU内部看，它均为16位的存放器，所以CPU不能够直接寻址1MB空间。为此，8086用一组段存放器将这1MB储藏空间分成若干个逻辑段，每个逻辑段长度＜64KB，用4个16位的段存放器分别存放各个段的初步地址(又称段基址)。用16位的存放器实现20位物理地址的形成过程如图2-4所示。它是由特地的地址加法器将相关段存放器内容左移4位后，与16位偏移地址相加，形成一个20位物理地址。20位物理地址的形成过程图代码段存放器CS存放当前执行程序所在代码段的段基址。数据段存放器DS存放程序当前使用的数据段的段基址。货仓段存放器SS存放程序当前使用的货仓段的段基址，货仓操作的数据就在这个段中。附加段存放器ES存放程序当前使用的附加段的段基址。（2）16位指令指针IP(InstructionPointer)16位指令指针IP用来存放将要取出的指令在现行代码段中的偏移地址。它与CS组合使用，才能确定下一条指令存放单元的物理地址。（3）指令队列缓冲器8086的指令队列为6个字节，在EU执行指令的同时，从内存中取下面一条或几条指令，取来的指令依次存放在指令队列中。它们按“先进先出”的原则存放，并挨次序取到EU中执行。（4）总线控制电路总线控制电路将8086的内部总线和外面总线相连，是8086与内存单元和I／O端口进行数据互换的必经之路。它包括16条数据总线、20条地址总线和若干条控制总线，CPU经过这些总线与外面世界获取联系，从而形成各种规模的8086微型计算机系统。2.380286\80386\80486微办理器0286微办理器1.80286的特点第二代微办理器。是一种高性能的16位微办理器拥有高效率的任务变换功能，合用于多用户、多任务系统。引入虚假地址空间的看法拥有保护功能工作时钟为812MHz，工作时钟多样化，便于组成高性能价格比的系统。2.80286的结构与8086对照，80286内部结构中，除了EU执行单元外，总线接口部件BIU又细分成地址部件AU、指令部件IU和总线部件BU。这四个部件能够并行工作，组成了取指、指令译码和指令执行重叠进行的流水线工作方式，提升了数据的吞吐率，提升了微办理器的办理速度，从而形成了现代微办理器一个重要的特点。3.80286的工作方式80286微办理器有两种工作方式：实地址方式和保护虚假地址方式。80286有24根地址线，在实地址方式下，只使用其中的低20位地址(A0A19)，实质寻址能力和8086的同样为1MB。3080286在保护虚假方式下，同样利用段选择器和偏移量组成逻辑地址。其逻辑寻址空间达2(1000MB)字节。但由24于地址总线只有24根，所以实质的物理储藏空间最大为16MB(2B)。80386与80286对照，其主要改进是：80386是一种32位微办理器；引进了线性地址和分页办理的看法；采用了流水线结构；引入高速缓冲储藏器。1.80386的特点32位结构的微办理器。32位的物理地址，最大可支持4GB字节的物理内存空间。在保护方式下，其逻辑地址空间可高达64M字节。引进了线性地址和分页办理的看法。采用了流水线结构，引入高速缓冲储藏器拥有32位的内部和外面数据通道经过协办理器80287或80387，支持数据的高速办理。80386微办理器内部结构80386的内部结构是由6个能并行操作的功能部件组成：总线接口部件代码预取部件指令译码部件储藏器管理部件指令执行与控制部件。这些部件按流水线结构设计，指令的预取、译码、执行等步骤由各自的办理部件并行办理。这样，可同时办理多条指令，提升微办理器的办理速度。3.80387协办理器为提升微办理器的数据办理速度，Intel公司还陆续开发了8087、80287和80387三种数值协办理器，形成了8086／8087、80286／80287、80386／80387组成的微计算机系统。协办理器的作用是特地进行实型数据的运算。由于引入的协办理器均为80位，使办理机的速度大大加速，办理的数据流量也大大增加。在进行浮点算术运算时，微处理机／协办理器系统比仅用微办理器组成的系统在进行运算方面，其速度要高出50100倍。0486微办理器1.80486的特点80486是Intel公司于1989年生产出80X86系列的第四代微办理器。80486完满兼容80386系列机体结构和软件。80486采用RISC技术。将8KB的数据和指令混杂型高速缓冲储藏器和浮点运算部件FPU集成在芯片内。内部数据总线宽度为64位。80486微办理器内部结构80486的内部结构由执行部件(EU)、总线接口部件、指令译码部件、指令预取部件、分段管理部件、分页管理部件、高速缓存管理部件、浮点运算部件等8部分组成。其中，执行部件、总线接口部件、指令译码部件、指令预取部件、分段管理部件和分页管理部件与80386的相似，但对指令预取部件、指令译码部件及控制逻辑部件均进行了调整，同时把高速缓冲储藏器Cache都集中到指令流水线中，使这些部件都达到了最正确状态。2.4Pentium微办理器2.4.1Pentium特点Pentium

微办理器在

80486的基础上作了很大改进，不但增加了片内集成度，而且采用了新的系统结构。其主要特点是:集成度高，片内集成有310万个晶体管。时钟频率高。初期的Pentium为60MHz或66MHz。当前已发展到1800MHz。采用超标量流水线结构，比同样频率的486DxCPU性能提升一倍。Pentium特点数据总线带宽增加。外面数据总线宽度为64位。采用分立的指令Cache和数据Cache结构。采用新式的分页模式。固化常用指令内部供给了一个称之为分支目标缓冲器，从而加速了循环操作的速度。重新设计的浮点运算部件。在数据的完满性、容错性和节电性等方面采用了新的设计方法。2.4.2Pentium的内部结构Pentium新技术1．超标量流水线2．分立的指令Cache和数据Cache3．新式的分页模式数据总线带宽增加重新设计的浮点运算部件固化常用指令采用动向转移展望技术2.4.3Pentium的工作模式Pentium亦支持三种工作模式：实地址模式、受保护的虚假地址模式和虚假

8086(V86)

模式。．实地址模式．保护模式．虚假86模式2.4.4Pentium办理器的发展1.PentiumⅡ办理器1997年5月Intel公司正式推出PentiumⅡ微办理器。PentiumⅡ办理器供给了整数运算、浮点数运算和多媒体等三方面的优异计算能力。PentiumⅡ办理器共有4档产品，办理器工作时钟频率分别为233、266、300和333MHz。2．PentiumⅢ办理器Intel公司于1999年2月宣告。PentiumⅢ最重要的技术创新之一是增加了71条称为互联网SSE(StreamingSIMDExtensions，直译为数据流单指令多数据扩展)的指令和办理机序列号。SIMD意为单指令多数据操作，就是让PentiumⅢ用一条指令达成过去需4条指令才能达成的任务，即在同样的时间周期内，PentiumⅢ能够办理4倍于原来的浮点运算数据。3．PentiumⅣ微办理器PentiumⅣ办理器采用崭新的内核结构，是

Intel

公司自1995年推出

PentiumPro

办理器以来特地为桌面型电脑设计的新式办理器，是新一代32位办理器。PentiumⅣ办理器运用HyperPipellined通道技术，实现办理器性能和频率的大幅提升。经过RapidExecutionEngine技术，办理器的算术逻辑单元运转在两倍的核心频率上，赞同在1/2时钟周期里执行某一指令，大大降低了运算中的延缓。400MHz系统总线，新的总线结构相当于3倍的PentiumⅢ总线，它有128字节行，外面传输速率高达。Pentium

Ⅳ采用ExecutionTraceCache技术，PentiumⅣ的

L1Cache采用新的解码结构，能够更加有效的使用

Cache的储藏区。指令集SSE2在MMX和SSE指令集的基础上新增144条指令集，提升了应用程序的办理能力。PentiumⅣ办理器具备更高的性能和频率：拥有4200万个晶体管，比PentiumⅢ多了50%；数据传输率能够达到，几乎是PentiumⅢ1G的3倍之多；PentiumⅣ管道总线频率高达400MHz，是当前PC133总线的PentiumⅢ的三倍，能够供给高达的内存通道，远远高出PentiumⅢ的1.06GB/sec。PentiumⅣ办理器为因特网、图形办理、数据流视频、语音、3D和多媒体等多种应用模式供给了富强功能，可谓是数字时代的核"芯"动力，交融众多先进技术的PentiumⅣ办理器，性能全面提升，可同时流畅运转多个程序而速度不减，极大的提升了工作效率。PentiumⅣNetBurst微架构带来更传神的三维环境、更流畅的动画，同时，极大地加速视频编写、办理过程，可用于自制家庭电影。2.564位微办理器上个世纪90年代末，就已经有了64位办理器，比方SUN公司的UltraSparcⅢ、IBM公司的Power5、HP公司的Alpha等产品。当前市场上主流的64位办理器主若是Intel的IA-64办理器和AMD的x86-64。1.Intel的IA-64IA-64是Intel和Hp共同开发的64位CPU架构。IA-64能够运转在Unix、Windows等三种不一样的操作系统上。作为64位微办理器架构，IA－64代表了一种新的微办理器的发展方向。IA－64微办理器采用显示并行指令计算（简称EPIC）技术和分支展望、动向执行等技术，以提升指令执行的并行性。（1）Itaniums（安腾）办理器安腾办理器是Intel第一个执行IA-64指令的微办理器。安腾办理器拥有浮点运算性能好、64位寻址能力、更大的缓存和高带宽总线等特点，所组成的高性能的服务器与工作站宽泛合用于电子商务安全和交易办理、大型数据库和数据挖掘、机械设计以及科学和技术计算应用。Itaniums的功能包括平行执行指令，大型内存寻址、检纠错，2/4M的L3Cache（三级内置缓存），高带宽，的总线速度，当前最富强的浮点运算性能等。其初期产品的工作频率却依旧较低，只有733MHZ和800MHZ。（2）Itanium2Intel的64位办理器Itanium2（McKinley/Gallatin）主要用于服务器。Itanium2办理器主频为1GHz，三级缓存容量为3MB，需要E8870芯片组的支持。其速度达到前代Itanium办理器的两倍，新Itanium2办理器的运转速度比拥有4MB三级缓存的Itanium800MHz办理器快倍，比SunUltraSparcIII1050MHz快倍。2．AMD的x86-64为了使用户的计算平台实现从的X86-64结构。与当前的一些

32位到64位系统结构的圆滑过渡，在当Intel开发IA-64的同时，AMD公司开发了独到64位平台对照，基于X86结构的办理器能够实现对现有32位程序的完满兼容，能够在X86-64平台上连续使用现有的应用程序，不用等待开发人员或软件厂商对程序的源代码进行重新编译，这将为用户省去大量的购买以及相关的培训花销。当前，AMD推出了三个系列的64位办理器：面向服务器和工作站的Opteron系列，这个系列的办理器集成双通道DDR控制器，只支持带ECC校验的内存；面向高级个人电脑的AthlonFX系列（双通道DDR控制器，支持带也许不带ECC校验的内存）和面向高性能、低价格桌面电脑的Athlon64系列（单通道DDR控制器，支持不带ECC校验的内存），而且正在推出头向笔录本市场的MoblieAthlon64系列。第3章

80x86指令系统指令和指令系统3.1.1归纳1.指令指令是计算机能够鉴识和执行的某种操作命令，每条指令都严格规定了在机器运转时必定达成的一种操作。指令主要由操作码和操作数地址两个部分组成。操作码是用来指出计算机应执行何种操作的一个二进制代码。操作数地址指出该指令所操作(办理)的对象(称为操作数)所在的储藏单元的地址。指定操作数所在地址的方法称为寻址方式。一条指令的取出和执行所必定的时间，称为指令周期。指令周期的大小依指令不一样而异。指令周期平时用几个机器周期来表示，一个机器周期又包括若干个时钟周期（或时钟节拍）。2．指令系统每一种微办理器有它自己独有的一组指令。大体上分类以下。数据传达指令。算术运算指令。逻辑运算指令。移位运算指令。位与位串操作指令。控制转移指令。输入／输出指令。其他指令。包括各种办理器控制指令，它们经常由操作系统专用。3．精简指令集(RISC)技术RISC结构的计算机拥有相对十分简单的指令系统，指令长度固定，指令格式与种类简单，寻址的方式也少，在处理器中增设大量的通用存放器，采用硬件控制，从而使指令执行速度提升，同时依靠编译软件的支持调换指令的流水线执行，这样RISC系统获取了较高的性能／价格比。从80486开始到奔跑系列，均采用了精简指令集(RISC)技术。4．指令的特点指令系统应该具备下述特点：指令的齐全性。是指一个指令系统应满足给定的算法，可编出程序并实现之。指令的有效性。指令系统中所包括的指令必定是有效的，从而可用相当少的指令编出实现某种算法的程序。3）指令的简短性。指一个指令系统能简化指令办理机的操作，又能简化编程。4）指令的效率。指系统中指令的执行时间。指令格式指令一般由操作码和一个或多个操作数组成。操作码指示指令所要达成的操作，比方数据传达、加法、减法等；操作数指示指令执行过程中所需要的数据，如加法指令中加数、被加数等，这些数据能够是操作数自己，也可以来自某存放器或储藏器单元。一条指令中能够包括一个操作数，也能够包括一个以上的操作数。80x86微办理器机器指令编码的一般格式:8086指令格式2．Pentium指令的一般格式Pentium微办理器的一条指令是由可任选的指令前缀(能够以任何的次序)、一个或两个源操作码字节、有可能要用的地址说明符(由ModR/M字节和按比率变址基址SIB字节组成)、一个位移量(依照需要)和一个马上操作数数据字段(若是需要的话)等元素组成的。Pentium指令的一般格式指令周期微办理器的工作过程，不外乎取出指令、执行指令，再取出指令、执行指令,...这样一个循环过程。一条指令的取出和执行所必要的时间，称为指令周期。指令周期是以一条指令的取出和执行所必定的时间而定义的，其时间的基准是微办理器时钟周期。指令的流水线和并行控制在微办理器中，一条指令的执行全过程总是分成几步达成的。从快存或主存取来指令，译码此指令，确定指令的操作种类；若操作需要操作数时，则确定操作数地址并从快存或主存取操作数；执行所需的操作；将执行结果写回存放器或主存的指定地址中。流水线若是令推行指令功能的每一步由流水线的相应段来达成，则组成一条指令流水线。比方，一条指令流水线可由以下5个功能步组成：S1取指令(IF)S2指令译码(ID)S3取操作数(OF)S4执行(EX)S5写回(WB)进入流水线的指令流，由于此后一指令的第i功能步与前一指令的第i-1功能步同时进行，从而一串指令总的达成时间大为缩短，如图3-3所示，达成4条指令的执行只用了8个时钟周期，若非流水线办理而次序执行，则需用20个时钟周期。Pentium流水线结构Pentium系列微办理器的整数部件流水线结构也常分成五个阶段，而且有两条并行流水线，即U流水线和V流水线。这两条流水线中有些办理部件是共用的，有些是分开的，如图3-4所示。其流水线办理过程的五个阶段分别是：指令预取阶段PF、第一指令译码阶段D1、第二指令译码阶段D2、指令执行阶段EX和回写阶段WB。Pentium流水线结构Pentium系列微办理器的浮点办理部件流水线结构拥有8个执行阶段：即指令预取阶段PF、第一指令译码阶段D1、第二指令译码阶段D2、指令执行阶段EX、第一浮点指令执行阶段EX1、第二浮点指令执行阶段EX2、结果回写到寄存器文件阶段WF、错误报告与状态更正阶段ER。前五个办理阶段与整数办理阶段共享，后边的几个办理阶段则不同。寻址方式1．马上寻址马上寻址又称马上数寻址。操作数紧跟在操作码此后，直接放在指令中，这类操作数称为马上数。马上数规定只能为整数。马上数能够是8位或16位，若是16位，则低字节数放在低位地址中，高字节数放在高位地址中。比方：MOVAX，2056HMOV指令是一个数据传达指令，它的功能是将数据

2056H送AX存放器，执行后，

AL中为56H，AH中为20H。举例MOVAX，3912H这条语句中，MOV指令是一个数据传达指令，它的功能是将数据3912H送入AX存放器，执行后，AL中为12H，AH中为39H。直接寻址在直接寻址方式下，操作数存放在储藏单元中，该储藏单元的16位段内偏移地址（又称有效地址EA）紧跟在操作码之后，直接包括在指令中，存放在代码段地区内。若是指令中未指定段超越前缀，即未指明操作数存放在哪一段中，则默认操作数存放在数据段中。操作数的物理地址为：物理地址=16d×[DS]+指令中16位地址偏移量（即有效地址EA）若是操作数存放在数据段之外的段中，则应在指令中指定段超越前缀。举例MOVAX若是（

，DS：[2000H]；将数据段中偏移地址为2000H中的数送给DS）=1000H，（12000H）=1234H，则EA=2000H，物理地址为

AL，；2001H中的数送给12000H。

AH存放器寻址1．特点操作数存放在指令指定的存放器中。对于8位操作数，存放器能够为AL，AH，BL，BH，CL，CH，DL，DH中的任一个，对于

16位操作数，存放器可为

AX，BX，CX，DX，SI，DI，SP或BP之一。在存放器寻址方式下，操作数从存放器获取，而无需接见储藏器来获取操作数，所以执行速度较快。存放器寻址举例MOVDX，AX；将AX中的内容送入BX若是指令执行前（AX）=5308H，（DX）=1040H则指令执行后（DX）=5308H，（AX）保持不变，如图4-3所示。存放器间接寻址1．特点在存放器间接寻址方式下，操作数存放在储藏单元中。操作数地址的16位段内偏移地址包括在存放器BX、BP、SI和DI之一中，这些存放器由指令指定。若是指令中未指定段超越前缀，则寻址时，对于BX、SI、DI存放器，默认操作数在数据段中，操作数的物理地址为：物理地址=16d×[DS]+[BX]/[SI]/[DI]对于BP存放器，默认的段存放器为SS，操作数的物理地址为：物理地址=16d×[SS]+[BP]。举例MOVAX，[SI]若是（DS）=1000H，（SI）=2000H，（12000H）=1234H，则该指令操作过程以下列图。存放器相对寻址1．特点操作数存放在储藏单元中，其有效地址由一个基址或变址存放器的内容加上指令中指定的一个获取。即

8位或16位偏移地址来[BX][BP]有效地址

EA＝

[SI]+

（8位或16位偏移量）[DI]若是指令中未指定段超越前缀，则寻址时，对于物理地址=16d×[DS]+[BX]/[SI]/[DI]+(8/16

BX、SI、DI存放器，段存放器使用位偏移量)

DS，操作数的物理地址为：对于BP存放器，段存放器使用SS，操作数的物理地址为：物理地址=16d×[SS]+[BP]+(8/16位偏移量)举例MOVAX，COUNT[SI]或MOVAX，[COUNT+SI]若（DS）=1000H，（SI）=2000H，COUNT=3000H，（15000H）=1234H，其寻址过程则以下列图。基址加变址寻址1．特点操作数存放在储藏单元中，其有效地址为一个基址存放器的内容加上一个变址存放器的内容，指定。即:有效地址EA＝[BX]+[SI]

这两个存放器均由指令[BP][DI]若是无段超越前缀，对于基址存放器使用BX，则默认的段存放器为DS，操作数的物理地址为：物理地址=16d×[DS]+[BX]+[SI]/[DI]若是基址存放器使用BP，则默认的段存放器为SS，操作数的物理地址为：物理地址=16d×[SS]+[BP]+[SI]/[DI]举例MOVAX，[BX][SI]或MOVAX，[BX+SI]若（DS）=1000H,（BX）=2000H,（SI）=1000H，（13000H）=1234H，其寻址过程以下列图。相对的基址加变址寻址1.特点操作数存放在储藏单元中，其有效地址是一个基址存放器的内容加上一个变址存放器的内容，再加一个的偏移量。基址存放器、变址存放器和偏移量由指令指定。当基址存放器为BX时,使用DS为段存放器；当基址存放器为BP时，使用SS为段存放器。物理地址=16d×[DS]+[BX]+[SI]/[DI]+(8/16位偏移量)或物理地址=16d×[SS]+[BP]+[SI]/[DI]+(8/16位偏移量)

8位或l6

位2．举例MOVAX，COUNT[BX][SI]或MOVAX，COUNT[BX+DI]或MOVAX，[COUNT+BX+DI]设（DS）=1000H，（BX）=2000H，（SI）=1000H，COUNT=0300H，（13000H）=1234H，其寻址过程以下列图。例题已知（DS）=2000H，（BX）=0100H，（SI）=0002H，（20100）=12H，（20101）=34H，（20102）=56H，（20103）=78H，21200）=2AH，（21201）=4CH，（21102）=B7H，（21203）=65H，内存单元的值以下列图。试给出以下各条指令执行完后AX存放器的值。1）MOVAX，1200H答：执行后，（AX）=1200H2）MOVAX，BX答：执行后，（AX）=0100H3）MOVAX，[1200H]答：源操作数的段地址=DS=2000H，有效地址=1200H，源操作数的物理地址=2000H×16+1200H=21200H，指令执行后，（AX）=4C2AH3.380X86指令系统3.3.1数据传达指令数据传达指令用于存放器、储藏单元、或输入输出端口之间传达数据或地址。可分为4类：通用数据传达指令

8086／8088有14种数据传达指令，输入输出数据传达指令地址传达指令标志传达指令。通用数据传达指令通用数据传达指令传达指令MOV指令格式：MOVDST,SRC指令执行的操作：（DST）（SRC）MOV是指令助记符，DST是目的操作数，SRC是源操作数。MOV指令的功能是将字节或字数据从源地址传达到目的地址。源操作数能够是通用存放器、段存放器、储藏器和马上数，目的操作数能够是通用存放器、段存放器(CS除外)和储藏器。MOV指令用法MOVAL，BLMOVCX，SIMOVAX，[BX]MOV[DI],AXMOVCX,[1000H]

；BL中8位数据送AL；SI中16位数据送CX；由BX寻址的两个内存单元的内容送；累加器内容送DI寻址的两个内存单元；将由EA=1000H寻址的两单元的内容送

AXCXMOV指令用法MOV[BX][SI]，DX；将DX的内容送BX+SIMOVAX，[BP][DI]；将BP+DI寻址的内存MOVCL，77H；马上数送CLMOVBX,DATA1；将符号地址DATA1的

寻址的两内存单元单元的内容送AX储藏内容送BXMOV指令时应注意：MOV指令是传达

8位数据仍是

16位数据，取决于指令中所涉及的存放器是

8位仍是

16位，也许取决于马上数的形式；MOV指令中的源操作数或目的操作数两者中，最少有一个是用存放器指出的；MOV指令不能够在两个内存单元间传达数据；MOV指令的执行不影响标志存放器的内容。不正确的MOV指令用法MOVCX，AX；不能够用MOV指令给代码段存放器送数，但可其他段存放器送数。MOVDX，EX；不一样意这样送数。MOVDX，12H；不一样意这样送数。MOV[BX]，12H；未指明[BX]所指定的偏移地址是字节数据地址仍是字数据地址。MOVDX，DH；源操作数与目的操作数的位数不一样。MOV[BX+BP]，AX；目的操作数使用了两个基址存放器。(2)PUSH指令指令格式：PUSHSRC指令操作：将字压入货仓。源操作数能够是任一段存放器、通用存放器和储藏器。用法规子以下：PUSHAXPUSHDSPUSH[BX+DI]

；将AX内容推入货仓；将DX内容推入货仓；将BX+DI和BX+DI+1两单元的内容推入货仓。(3)POP

指令指令格式：POPDST指令操作：将字从货仓弹出至目的操作数。POPAX；将栈顶两单元弹出送

目的操作数规定与AX

PUSH同样，可是POP指令不一样意使用

CS。用法规子以下：POPDS；将栈顶两单元弹出送DXPOPBUFFER；将栈顶两单元弹出送BUFFER和BUFFER+1两单元(4)XCHG指令指令格式：XCHGOP1,OP2指令操作：源、目的操作数之间互换一个字节或字的数据。源或目的操作数只能取通用存放器或通用存放器与储藏器。三种用法规子以下：XCHGAX，CX；CX和AX之间进行字互换XCHGAL，BL；AL和BL之间进行字节互换XCHGAX,[BP+DI]；AX的内容和BP+DI，BP+DI+1两单元内容互换(5)XLAT

指令XLAT指令的功能是(AL)节内容送AL存放器。2.输入输出数据传达指令

[BX+AL]，马上BX存放器内容加上

AL存放器内容作为操作数的偏移地址，从这个地址取一字输入输出指令能够分为两大类：一类是直接输入输出指令；另一类是间接输入输出指令。输入指令IN指令格式：IN累加器，端口地址指令功能是将数据从输入端口传送到累加器。用法规子以下：INAL，PORT；将PORT端口的一字节内容送ALINAX，ROPT；将相邻两端口地址的内容送AX输入指令IN间接输入指令的例子以下。假设在执行这些指令前，在DX存放器中已用传达指令设置好端口号。INAL,DX；从DX所指的端口中读取一个字节INAX,DX；从DX和DX+1所指的两个端口中读取一个字(2).

输出指令

OUT指令格式：OUT端口地址，累加器指令功能是将数据从累加器传达到输出端口中。用法规子以下：OUTPORT，AL；将AL的一字节内容送PORT端口OUTPORT，AX；将AX的内容送PORT和PORT+1相邻两端口对于间接输入指令，假设在执行这些指令前，在DX存放器中已用传达指令设置好端口号。用法规子以下：OUTDX,AL；将AL的一字节内容送DX所指定的端口OUTDX,AX；将AL的内容送DX所指定的端口，AH的内容送DX+1端口输出。IN指令注意：IN指令中当端口地址处于0～255之间时，可采用格式：INAL/AX，PORT，将PORT端口内容送AL或AX存放器中；当端口地址大于255时，必定采用格式：INAL/AX，DX，先将端口地址送DX，再将DX所指端口内容送AL或AX存放器中。OUT指令使用与IN指令同样。地址传达指令LEA指令指令格式：LEADST,SRCLEA指令的功能是取有效地址。源操作数必定是一个内存单元地址，目的操作数必定是16位的通用存放器。此指令将源操作数的地址偏移量送目的操作数。用法规子以下：LEADI，MAXXl；将MAXXl地址偏移量送DILEABX,[BP+SI]；指令执行后，BX中的内容为BP+SI的值。(2)LDS指令指令格式：LDSDST,SRCLDS指令的功能是达成一个地址指针的传达。地址指针包括段地址部分和偏移量部分。指令将段地址送量送一个16位的指针存放器或变址存放器。比方：LDSSI，[BX]；将BX指向的32位地址指针的高16位送DS，低16位(偏移量)送SI。

DS，将偏移(3)LES指令指令格式：LESDST,SRCLES指令的功能是将4字节地址指针的高16位(段地址部分)送ES和另一个存放器，其他与LDS同样。用法规子以下：LESDI，[BX+COUNT]状态标志位传达指令8086指令系统供给了4条状态标志传达指令，它们的功能分别是：LAHF将标志存放器低8位内容送AH。SAHF将AH存放器内容送标志存放器低8位。PUSHF将16位标志存放器内容压入货仓。POPF将当前栈顶内容弹出至标志存放器。算术运算指令1．加法指令(1)ADD指令指令格式：ADDDST,SRCADD指令实现两个操作数相加，结果送原来存放目的操作数的地方。目的操作数能够是累加器、通用存放器或储藏器操作数。加法指令能够达成累加器与马上数、或与任一通用存放器、或与储藏单元的内容相加，结果放在累加器中。加法指令能够达成任一通用存放器与任一通用存放器、或与马上数、或与储藏单元的内容相加，其“和”放在通用存放器中。加法指令也能够实现储藏器操作数与马上数、或与累加器、或与通用存放器内容相加，其?°和?±放在储藏单元中。应注意:储藏器操作数与马上数相加时，必定指明操作数的种类。ADD指令的执行结果将影响标志位CF、AF、PF、ZF、SF和OF。(2)ADC指令指令格式：ADCDST,SRCADC指令与ADD近似，不一样之处在于两个操作数相加时，还要加进步位标志CF的当前值，结果送原来存放目的操作数的地方。指令执行结果对标志值的影响与ADD同样(3)INC指令指令格式：INCOP指令达成的工作是操作数OP加l。操作数能够是通用存放器，也可为储藏器操作数。用法规子以下：INCAL；将AL中的内容加1,结果送ALINCCX；将CX中的内容加1,结果送CX该指令执行结果影响标志位SF、ZF、AF、PF和OF，而对CF无影响。[例]设指令执行前AL存放器的内容为FFH，执行INCAL后，AL存放器的内容为00H，而对CF无影响。(4)AAA指令此指令为ASCII码加法结果调整指令。它调整AL存放器中的结果，该结果是把两个ASCII字符看作操作数相加后形成的。调整按下述方法执行：若AL存放器的低4位是在0?a9之间，而且AF标志位为0，则除去AL存放器的高4位。若AL存放器的低4位是在A?aF之间，而且AF标志位为1，则AL存放器加6，AH存放器加1，AF标志位为1。除去AL存放器的高4位。用法规子以下：指令执行后的其他标志位来确定。比方，对于无符号数，可利用CF标志值来判断。当＝O时，则DST＞SRC。对于有符号数，则用标志位SF和OF的状态一同判断。CMP用法MOVAL，06HADDAL，08H[例]设AX的内容为0535H，BL存放器的内容是39H,执行ADDAL,BL指令序列后，AX存放器的内容是0604H。(5)DAA指令DAA指令为十进制加法调整指令。它对在AL中两个组合的十进制数相加的结果进行校正，产生一个组合的十进制和数。[例3-9]执行以下指令序列MOVAL，30HADDAL，22HAL存放器的内容是52H。说明：DAA指令随从在ADD、ADC指令此后，将结果调整为2．减法指令(1)SUB指令

BCD结果。DAA指令只能用于

AL存放器。指令格式：SUBDST,SRC该指令达成两个操作数相减，结果放在目的操作数DST中。其规则与加法指令同样。用法规子以下：SUBAL，10；（AL）=(AL)-10SUBCX，BX；(CX)=(CX)-(BX)SUB[BP+2]，CL；由BP+2寻址的储藏单元的内容减(CL)，结果存入该单元SUBAX，[BX+2]；(AX)=(AX)-由BX+2寻址的储藏单元的内容。SUB的执行结果影响标志位SF、ZF、AF、PF、CF和OF(2)SBB指令指令格式：SBBDST,SRC此指令为带借位减法指令。(3)DEC指令

该指令与

SUB基真同样，不一样的是两个操作数相减时，

还要减去借位标志位

CF的当前值。指令格式：DECOP该指令达成对操作数

OP减1运算后返回操作数中。操作数能够是存放器或储藏器，比方：DECAX指令执行对标志位

；(AX)=(AX)-1CF无影响，但影响标志位

SF、ZF、AF、PF和OF。(4)NEG指令指令格式：NEGOP该指令达成对操作数取补，即用零减去操作数，再把结果送回操作数。用法规子以下：NEGAL；操作数为存放器NEGMAXX；操作数为储藏器该指令执行结果影响标志位SF、ZF、AF、PF和OF，对于CF一般总是CF＝1，只有当操作数为(5)CMP指令

O时CF＝O。指令格式：CMPDST,SRCCMP指令为比较指令。该指令进行两个操作数相减，但不回送结果，结果只影响状态标志位。操作数规定与加法操作数同样。CMP指令只比较两个数的大小。若是两个数相等，则ZF＝1，否则ZF为0。若两个数不相等，则其大小的确定可利用CMPCF＝1时，则DST＜SRC；当CF用法规子以下：CMPAX，BXCMPAL，100CMPAX，[SI+2][例]设SI存放器的内容是CMPSI，0200H

01BAH，执行指令后，SI存放器的内容仍是

01BAH，状态位：

P=0；AF置1；符号位

CF置1；Z置0。(6)AAS指令该指令达成对在(7)DAS指令

AL中的两个非组合的

BCD数相减的结果进行校正，在

AL中产生一个正确的非组合

BCD数的差。该指令达成对BCD码减法结果的调整。达成对在

AL中两个组合的十进制数相减今后的结果进行校正，在

AL中产生—个正确的组合十进制数的差。．乘法指令(1)MUL指令指令格式：MULSRC该指令达成源操作数SRC与累加器中的数相乘，结果放在累加器中。参加运算的操作数能够是存放器或储藏器。积为双字节长时，放在AX中；乘积为双字长时，分别存放在DX(乘积的高l6位)和AX中。[例]执行以下指令序列MOVAL

，FIRSTMULSECONDMOVTHIRD将内存单元只影响标志位(2)IMUL指令

，AX；FIRST和SECOND的两个字节的内容相乘，乘积放在由CF和OF。

THIRD寻址的两个内存单元内。

MUL指令运转结果指令格式：IMULSRCIMUL指令为带符号数相乘指令，马上源操作数与累加器中的数都作为带符号数相乘，其他与

MUL指令同样。用法例子以下：○1字节乘法：IMULDH；(AL)

乘(DH),

有符号数留在

AX中。○2字乘法：IMULDI

；(AX)乘(DI),

有符号数放在

DX和AX中。(3)AAM指令该指令达成对BCD码乘法结果的调整。AAM对在AX中两个非组合的BCD数的乘积进行调整，以获取正确的非组合的BCD数的乘积。调整方法为，用10(0AH)除AL存放器，商存AH存放器,余数存AL存放器。[例3]设AL存放器为07H，BL存放器为09H，执行指令MULAL,BLAAM后，AX存放器为0603H。．除法指令(1)DIV指令指令格式：DIVSRC该指令为无符号除法指令。用指定的源操作数SRC去除累加器中的值，所得商和余数分别放在AL和AH(字节操作)或AX和DX(字操作)中。除法指令中进行字节操作时：AX中存放16位被除数，源操作数为8位除数，结果的8位商存放在AL中，8位余数存放在AH中；进行字操作时：DX存放32位被除数的高位字，AX存放被除数的低位字，源操作数为16位除数，结果的16位商存放在AX中，16位余数存放在DX中。[例]以下指令序列MOVCL，100DIVCL达成累加器AX中的数除以100，商在AL中，余数在AH中。其他除法指令IDIV:达成带符号数的除法运算。AAD:BCD码除法结果调整。达成AX中的两位非组合的BCD数在两个数相除以前进行校正。CBW:字节变换为字。详尽操作是按AL的符号位扩展到整个AH中。CWD:字变换为双字。按AX的符号扩展到整个DX中。3.3.3逻辑运算和移位指令1．逻辑运算指令(1)NOT指令指令格式：NOTOP该指令达成对操作数求反，此后送回原处。比方：NOTALXOR执行后，标志位(5)TEST指令

CF＝0，OF＝0，“异或”操作结果反响在标志位

PF、SF和ZF上。指令格式：TESTOP1，OP2TEST指令的操作与AND指令完满同样，但结果不回送目的操作数，仅反响在状态标志位上。TEST指令的操作数规定(3)SHR指令指令格式：SHROPm该指令为逻辑右移指令。与SAR近似，最低位进入标志位CF，但移位后空位的最高位填0。3．循环移位指令8086／8088有四条循环移位指令，它们是：ROLOPm；左循环移位ROROPm；右循环移位RCLOPm；带进位的左循环移位RCROPm；带进位的右循环移位循环移位指令可对字节或字进行操作，操作数能够是存放器或储藏器。能够移位

1次，也能够移位由

CL存放器规定的次数，这时，需先做：MOVCL

，mROL和ROR循环移位指令未把标志位CF包括在循环的环中。ROL指令每执行1次，其最高位一方面进入CF，另一方面返回操作数的最低位；ROR与ROL不一样，每执行1次，其最低位一方面进入CF，另一方面循环回操作数的最高位。RCL和RCR的循环的环中包括标志位CF。RCL每执行1次，操作数的最高位进入CF，而原有CF的内容送到操作数的最低位；RCR每执行1次，标志位的内容送操作数的最高位，而操作数的最低位送CF。左移一位，只要左移后的数未高出一个字节或一个字的表示范围，则相当于原数乘2，右移一位相当于除2。串操作指令串能够是字节串(一组字节)或字串(一组字)。串指令有两类，每类有5种。一类是串操作命令，一类是控制操作重复执行的前缀命令。串操作时，以下存放器及标志起着特定的作用，程序应依照操作的详尽要求先赐予初值。SI存放器源串变址用DI存放器目的串变址用付历年考纲微机原理与接口技术（50分）1.计算机的发展历史：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模和超大规模集成电路计算机。2.微型计算机的发展：第一阶段（1971～1973）以Intel4004和Intel4040等4位微办理器为基础；第二阶段（1974～1977）以Intel8080/8085第三阶段（1978～1981）以Intel公司的8086、Motorola的68000和Zilog第四阶段（20世纪80年代）IBM公司推出开放式的IBMPC，采用Intel80x86（当时为8086/8088、80286、80386）微办理器和Microsoft公司的MSDOS操作系统并宣告了IBMPC的总线设计；第五阶段（20世纪90年代开始）RISC（精简指令集计算机）技术的问世。二、微办理器、微型计算机、微型计算机系统：微办理器：由运算器、控制器、存放器阵列组成。微型计算机：以微办理器为基础，配之内存以及输入输出接口电路和相应的辅助电路而组成的裸机。微机的分类：单片机、单板机、个人电脑。微型计算机系统：由微型计算机配以相应的外面设备及软件而组成的系统。三、总线：微机系统中的三种总线：片总线（元件级总线）通路，由数据总线（双向）、地址总线和控制总线组成。四、计算机中的数据表示：1．进制变换：R进制的数向十进制转变：按位权张开相加。十进制数转变成R进制数：整数（除R倒取余）、纯小数（乘R取整）。二进制与8、16进制：3位、4位一组对应一位。2．有符号数的原码、反码、补码及其真值：3．浮点数的表示：阶码、尾数；Ｎ＝２±Ｅ×（±Ｓ）4．ASCII码：美国标准信息互换码，用七位二进制编码来表示一个符号，共有128个符号（27=128）。5．BCD码：采用二进制数对每一位十进制数字进行编码的方法来表示一个十进制数，最常用的是8421BCD码，它是用4位有权码。6．汉字的编码：也只能采用二进制编码形式，汉字编码标准GB2312-80，包括一、二级汉字6763个，其他符号682个，每个符号都是用14位（两个7位）二进制数进行编码，平时叫做国标码。新的国标汉字库已包括两万多个汉字和字符。第2章8086的汇编语言一、8086CPU两个独立的功能部件EU与BIU：执行部件（EU），由通用存放器、运算器和EU控制系统等组成，EU从BIU的指令队列获取指令并执行；总线接口部件（BIU），由段存放器、指令指针、地址形成逻辑、总线控制逻辑和指令队列等组成，负责从内存中取指令和取操作数。二、存放器及标志位：14个16位的存放器。1．存放器：段存放器CS、DS、ES、SS，通用存放器AX、BX、CX、DX，货仓指针SP、基址指针BP、SI.DI.指令指针IP，标志存放器。2．标志位：6个状态标志、3个控制标志。三、寻址方式：马上寻址、存放器寻址、直接寻址、存放器间接寻址、存放器相对寻址方式、基址变址寻址方式、相对基址变址寻址方式。四、8086CPU逻辑地址与物理地址的关系：与储藏器互换信息，使用20位物理地址；2.程序中所涉及的都是16位逻辑地址；3．数据信息、状态信息、控制信息都是经过数据总线来传达的三、I/O端口的编址方式及其特点：1．独立编址（专用的I/O端口编址）：储藏器和I/O端口在两个独立的地址空间中。（1）优点：I/O端口的地址码较短，译码电路简单，储藏器同I/O端口的操作指令不一样，程序比较清楚；储藏器和I/O端口的控制结构互相独立，可以分别设计。（2）缺点：需要有专用的I/O指令，程序设计的灵便性较差。（3）8086采用这类，专用输入/输出指令为IN和OUT指令。2．一致编址（储藏器映像编址）：储藏器和I/O端口共用一致的地址空间，当一个地址空间分配给I/O端口今后，储藏器就不能够再据有这一部分的地址空间。（1）优点：不需要专用的I/O指令，任何对储藏器数据进行操作的指令都可用于I/O端口的数据操作，程序设计比较灵便；由于I/O端口的地址空间是内存空间的一部分，这样，I/O端口的地址空间可大可小，从而使外设的数量几乎不受限制。（2）缺点：I/O端口占用了内存空间的一部分，影响了系统的内存容量；接见I/O端口也要同接见内存同样，由于内存地址较长，以致执行时间增加。四、微机系统中，数据传达的控制方式：1．程序控制方式：以CPU为中心，数据传达的控制来自CPU，经过起初编制好的程序实现数据的传达。其中，程序控制传达方式又分为三种：1）无条