自考-02241-朱岩-工业用微型计算机第1章微型计算机基础

1工业用微型计算机全国高等教育自学考试指定教材

机械制造及其自动化

机电一体化工程专业

（独立本科段）主编：朱岩2教学内容第1章微型计算机基础第2章8088/8086指令系统第3章汇编语言程序设计第4章存储器及其接口第5章输入/输出及接口芯片的应用第6章数/模与模/数转换及其接口3第1章微型计算机基础本章内容1.1微型计算机的发展1.2数制和码制1.3微型计算机系统的组成1.4微处理器1.5工业微型计算机的特点4计算机按其性能、规格和体积可以分为：超级计算机、大型计算机、小型计算机和微型计算机。1.1微型计算机的发展51.2数制和码制1.十进制（DecimalSystem）十进制数有几个主要特点:

（1）有10个不同的数字符号:0－9;

（2）低位向高位进位的规律是“逢十进一”；（3）按权展开时权的基数为10；

（4）用后缀字母“D”表示，D可省略。1.2.1十进制、二进制和十六进制62.二进制（BinarySystem）二进制数主要特点:

（1）是“0”和“1”这样的数;

（2）逢2进位；（3）按权展开时权的基数为2；

（4）用后缀字母“B”表示。73.十六进制（HexadecimalSystem）十六进制数主要特点:

（1）是“0”—“9”，“A,B,C,D,E,F”之间的数;

（2）逢16进位；（3）按权展开时权的基数为16；

（4）用后缀字母“H”表示。

8

方法：对于整数部分，采用“除2取余法”；对于小数部分，采用“乘2取整法”。

1.2.2进制之间的转换1.十进制数转换为二进制数2009-02.将十进制数98转换为二进制数，其值为【】

A．01100010BB．01101000B

C．10010001BD．10011000BA92.二进制数转换为十进制数P271000000.001B=1×26+0×25+0×24+0×23+0×22

+0×21+0×20+0×2-1+0×2-2+1×2-1

=64.125D将二进制数按权展开相加即为相应的十进制数。2010-04．二进制数1000000.001B对应的十进制数是【】

A．32.125B．40.2

C．64.125D．80.001C10

将二进制数以小数点为界四位一分，不足补0，用一位十六进制数代替四位二进制数。例：将110101.011B转换为十六进制数。

00110101.011035.6即

110101.011B

=35.6H3.二进制数转换为十六进制数11

将十六进制数以小数点为界，用四位二进制数代替一位十六进制数。例：将4A5B.6CH转换为二进制数。

4A5B.6C0100101001011011.01101100即

4A5B.6CH=100101001011011.011011B4.十六进制数转换为二进制数12例：43D=？H 1643162 B……最低位

0 2……最高位例：0.75D=？H43D=2BH×16

0.75

12.00……整数部分为C(最高位)0.75D=0.CH__________方法：对于整数部分，采用“除16取余法”；对于小数部分，采用“乘16取整法”。5.十进制数转换为十六进制数13例求十进制数43.75的十六进制表示。解：由上面的结果可以得到：

43.75D=2BH+0.CH=2B.CH14将十六进制数按权展开相加即为相应的十进制数。57H=5×161+7×160=876.十六进制数转换为十进制数2012-21.十六进制数57H转换为十进制数为________。8715一、二进制的算术运算1.加法运算遵循法则：0+0=00+1=11+0=11+1=0（有进位）例：10110110B+01101100B=?B

进位:11111100010110110被加数

+01101100加数结果为:100100010和______________________1.2.3无符号二进制数的算术运算162.减法运算遵循法则：

0-0=01-0=11-1=00-1=1（有借位）例：11000100B-00100101B=?B

借位:0111111011000100被减数

-00100101减数结果为：10011111差______________________173.乘法运算

遵循法则：0×0=00×1=01×0=01×1=14.除法运算遵循法则：0÷1=01÷1=1181.2.4二进制数的逻辑运算

1.与运算∧

2.或运算∨

3.非运算┓

4.异或运算⊕19与、或、异或运算的规则如下：第一运算对象第二运算对象与的结果或的结果异或的结果0 0 0

0

00 1 0

1

11 00

1

11 1 1

1

020例

（1）56H∧3FH=16H

（2）56H∨3FH=7FH

（3）56H⊕3FH=69H

（4）┓90H=6FH01010110B00111111B211.原码2.反码3.补码4.真值与机器数1.2.5

二进制有符号数的表示方法221.原码数据的最高位用来表示符号,称为符号位（0表示正数,1表示负数）,其余位为数值位,用数据的绝对值表示。例1.15：(1)X=+85,[X]原=01010101(2)X=-85,[X]原=11010101(3)0有两种表示形式：

[+0]原=00000000，[-0]原=10000000原码表示范围：

8位二进制原码所表示数据范围：-127～+127；

16位二进制原码所表示数据范围：-32767～+32767。232.反码在反码表示中，仍用0表示正号,1表示负号。对于正数，其反码表示与其原码表示完全相同；对于负数，符号位为1，数值位用数据的绝对值按位取反表示。例1.16：(1)X=+85,[X]反=01010101B(2)X=-85,[X]反=10101010B(3)0有两种表示形式

[+0]反=00000000B,[-0]反=11111111B

反码表示范围：

8位二进制反码所表示数据范围：-127～+127；

16位二进制反码所表示数据范围：-32767～+32767。243.补码在补码表示中，仍用0表示正号,1表示负号。对于正数，其补码表示与其原码表示完全相同；对于负数，符号位为1，数值位为数据的绝对值按位取反加1表示。例(1)X=+85,[X]补=01010101B(2)X=-85,[X]补=10101010B(3)0只有一种形式补码：[0]补=00000000B

补码表示范围：

8位二进制补码所表示数据范围：-128～+127；

16位二进制补码所表示数据范围：-32768～+32767。注意：规定［-128］补=10000000B；［-32768］补=1000000000000000B。25数的表示方法十进制数二进制数原码反码补码-128-127-126…-2-1-0+0+1+2…+126+127-10000000-1111111-1111110……-0000010-0000001-0000000+0000000+0000001+0000010……+1111110+1111111----1111111111111110……100000101000000110000000000000000000000100000010……0111111001111111----1000000010000001……111111011111111011111111000000000000000100000010……0111111001111111100000001000000110000010……111111101111111100000000000000000000000100000010……011111100111111126原码、反码、补码间的相互转换(1)对于正数X，[X]原=[X]反=[X]补；(2)对于负数X，三种编码则不同。(3)已知负数的原码转换为反码和补码转换为反码：符号位不变，数值位取反；转换为补码：符号位不变，数值位取反加1。(4)已知负数的反码转换为原码和补码转换为原码：符号位不变，数值位取反；转换为补码：反码加1。(5)已知负数的补码转换为原码和反码转换为原码：符号位不变，数值位取反加1；转换为反码：补码减1。注意：当补码表示的整数为-128（或-32768）时，不能用8（或16）位的原码和反码表示。274、机器数与真值机器数：计算机中以二进制形式表示的数。真值：机器数所代表的数值。例如：机器数：10001010B138（无符号数）－10（原码）－117

（反码）－118

（补码）

真值：1）一个机器数，由于编码不同，可以有几种真值。2）在计算机内部存储的数就是机器数，可以代表有符号数、无符号数或者字符28

在计算机中都是用补码表示一个带符号的数据。

最高位是0：正数；最高位是1：负数。

（1）正数：

因为：正数的补码与原码相同，所以：直接将其按权展开相加。例如：有符号数：00010101B

（最高位0：正数）

=+21D

当给出一个补码表示的有符号二进制数（十六进制数）时，怎样得到其对应的十进制数，就是求真值的问题。29（2）负数：

将补码表示的负数，按位取反，再+1，再按权展开相加，在得到对应的十进制数前加负号。例如：有符号数：10100111B

(最高位1：负数）

所以：取反：01011000B

加1：+1B

=

01011001B=89D

因此：

10100111B=-89D练习：有符号数的补码：01111111B，10011101B求它们的真值（或十进制数）。30已知真值求补码201101.在计算机中，有符号数-8按字节存放，其补码存放的形式为【】

A．-0001000BB．-1111000B

C.10001000BD．11111000B

已知补码求真值2012-02.设01101100B为某有符号数的补码，该有符号数的真值为【】

A．-106B．-20

C．-22D．+108

2010-06．8位补码0CH所代表的真值是【】

A．-243B．-12

C．12D．243

2009-06．十六进制补码88H所表示的真值为【】

A．-120B．-8

C．88D．136

2011-21.8位数据40H与0A0H均为补码，两数之和的真值为_________。

2009-23.55H与OABH均为补码，这两个数和的真值为___________。

DDCA-32031ASCII码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange美国信息交换标准码）用7位二进制代码表示（编码）128个字符编码。例：数字0-9的ASCII码为30H-39H.例：字母A-Z的ASCII码为41H-5AH.例：字母a-z的ASCII码为61H-7AH1.2.6字符编码32必须记住的ASCII码

字符ASCII码十进制值ASCII码十六进制值LF(换行)100AHCR(回车)130DHSP(空格)3220H‘$’3624H‘0’4830H‘A’6541H‘a’9761H332009-29.字符8的ASCI1码是___________。201102.字符‘0’在计算机中以ASCII码存放形式为【】

A．00000000BB．00000011B

C．00001100BD．00110000B2010-19.ASCII码42H所代表的的字符为【】

A．‘A’B．‘B’

C．‘0’D．‘1’

DB38H341.2.7BCD编码

十进制数用二进制编码来表示，一位十进制数要用4位二进制编码来表示，这种编码称为二—十进制编码，简称BCD（Binary-CodedDecimal)码，

最常用的BCD编码是8421BCD码。

用二进制对十进制0-9进行编码——BCD码。

用四位二进制数0000-1001表示0-9。35例：35.8的BCD码为：00110101.1000362009-01.在汇编程序中定义一个名为VAR2的字节型变量，初值为45，若用BCD码表示，那么正确定义变量的伪操作为【】

A．VAR2DB2DB．VAR2DW2DH

C.VAR2DW45D．VAR2DB45H

D371.3微型计算机系统的组成1.3.1术语1.3.2微型计算机的组成1.3.3微型计算机的工作过程381.3.1术语1.位(bit)■位是计算机所能处理的最小数据单位，位只能有两种状态：“0”和“1”。Bit通常缩写为b。2.字节(byte)■1字节包含8个二进制（8bit）位，通常写为B。字节是计算机存储器容量的基本单位。■字节的最低位称为LSB（LeastSignificantBit）■字节的最高位称为MSB（MostSignificantBit）3.字(word)■字在不同的场合有不同的含义。一种是在计算机编程语言中，一个字代表2个字节，即16位；另一种是在计算机硬件中，字是CPU与（I\O）设备和存储器之间传送数据的基本单位。394.双字(DoubleWord)■两个字构成一个双字，用DW表示。5.千字节(Kilobyte)■简写为KB，1KB=210B=1024B。6.兆字节(Megabyte)■简写为MB，1MB=220B=10241KB。7.十亿字节(Gigabyte)■简写为GB，1GB=230B=10241MB。8.太字节(Terabyte)■简写为TB，1TB=240B=10241GB。40B2010-03．存储器容量1KB代表的字节数是【】

A.28B.210

C.216D.2202011-03．计算机中一个字节能存储的二进制数的位数为【】A.1位B.8位

C.16位D.取决于计算机的类型2012-01.在计算机中，要组成一个字（WORD）需要二进制数【】

A．8位B．16位

C.32位D．64位BB411.4微处理器1.4.18086/8088微处理器1.4.28086/8088的引脚分类1.4.38088的引脚信号1.4.48086/8088的工作模式1.4.58086/8088的寄存器1.4.6段和段内偏移1.4.7通用寄存器与使用约定42地址总线引脚：8086：AD0~AD15,A16-A198088:AD0~AD7,A8-A19共1M字节1.4.28086/8088的引脚分类P39数据总线引脚：8086：AD0~AD15总线宽度16位8088：AD0~AD7总线宽度8位2012-26.8086CPU地址与数据复用的引脚共有________条。2011-22.8086CPU共有

条地址与数据复用线C162011-04．8086CPU可寻址的存储器的空间是【】

A．64KBB．256KB

C．1MBD．4MB1643可屏蔽中断申请输入端，高电平有效，可以用软件屏蔽。非屏蔽中断申请输入端，必须为上升沿，是不可用软件屏蔽的中断。中断应答信号输出端，低电平有效。2012-23.8086CPU引脚的功能是接受________________________信号。

可屏蔽中断请求1.4.38088的引脚信号44读信号输出端。该信号是一个低电平有效的输出信号，当其为低电平时，表面CPU正在对内存或者外设进行读操作。写信号输出端。2012-24.当8086的引脚输出0，引脚输出0，引脚输出1，

表明8086正对外设进行________操作。读45RESET：系统复位信号输入端。高电平有效，有效时间至少为4个T状态。寄存器值寄存器值FLAGS0000HDS0000HIP0000HES0000H指令队列空SS0000HCSFFFFH其余寄存器0000H表1-128086/8088复位时各寄存器的值P41462011-06．8086CPU复位后，寄存器不为零的是【】A．CSB．DS

C．ESD．SS2012-27.8086CPU复位后，从物理地址________开始执行程序。2010-13.具有8086CPU的计算机上电后，所执行第一条指令的物理地址为【】

A．00000HB．0FFFFH

C．FFFF0HD．FFFFFHAFFFF0HC4710）TEST：测试信号输入端。当CPU执行WAIT指令时，每隔5个时钟周期对该引脚进行一次测试。如果为高电平，则CPU就仍处于空转状态进行等待，直到该引脚变为低电平，CPU结束等待，执行下一条指令。11）RD：读信号输入端。该信号是一个低电平有效的输出信号，当其为低电平时，表面CPU正在对内存或者外设进行读操作。12）MN/MX（低）：最小/最大模式控制信号输入端。481.4.48086/8088的工作模式最小模式：单处理器模式最大模式：多处理器模式49共有14个寄存器，分为六类：DSESSSCSIP数据暂存器执行部件控制电路指令译码器总线接口控制电路AXBXCXDXAHBHCHDHSIDIBPSPALBLCLDL寄存器组BIUABDBCB地址加法器指令队列PSW标志寄存器EU运算器DSESSSCSIP数据暂存器执行部件控制电路指令译码器总线接口控制电路AXBXCXDXAHBHCHDHSIDIBPSPALBLCLDL寄存器组ABDBCB地址加法器指令队列PSW标志寄存器运算器1.4.58086/8088的寄存器50■标志寄存器长度为16位，其中9个位有定义。××××OF

DFIFTFSF

ZF×AF×PF

×CF1514131211109876543210标志寄存器Flags1.条件标志-----共6位，用于寄存程序运行的状态信息，这些标志往往用作后续指令判断的依据。2.控制标志-----共3位，用于控制机器或程序的某些运行过程。51段基地址和偏移地址组成了逻辑地址格式为：段基地址:偏移地址

物理地址=段基地址×16+偏移地址1.4.6段和段内偏移2011-23.设DS=1234H,BX=0100H,由此两个寄存器值构成的存储器物理地址为

。12440H52存储器默认的段寄存器允许段超越的寄存器存储器默认的段寄存器允许段超越的寄存器IPCS无SIDSCS,ES,SSSPSS无DIDSCS,ES,SSEADSCS,ES,SSBPSSCS,DS,ES8086约定了隐含的段寄存器P552012-03．下列合法的存储器逻辑地址是【】

A.CS:IPB.DS:IP

C.ES:AXD.SS:AXA53工业用微型计算机第二章总复习54第2章8086/8088指令系统2.1指令2.2寻址方式2.3指令系统55指令类型助记符数据传送通用传送(5)MOV,PUSH,POP,XCHG,XLAT输入输出(2)IN,OUT目标地址传送(3)LEA,LDS,LES标志传送(4)LAHF,SAHF,PUSHF,POPF算术运算加法(5)ADD,ADC,INC,AAA,DAA减法(7)SUB,SBB,DEC,NEG,CMP,AAS,DAS乘法(3)MUL,IMUL,AAM除法(3)DIV,IDIV,AAD转换(2)CBW,CWD逻辑指令逻辑运算(5)AND,TEST,OR,XOR,NOT移位(3)SHL,SAL,SHR,SAR循环移位(4)ROL,ROR,RCL,RCR56指令类型助记符串处理串操作(5)MOVS,CMPS,SCAS,LODS,STOS重复控制(3)REP,REPE,REPZ,REPNE,RE