微机原理重点

微机原理与应用习题课2013.11.266/18/2026第一章概述通常用D表示十进制数:12D通常用B表示二进制数：00001010B通常用H表示十六进制数：0CH对应的压缩BCD码：12H对应的非压缩BCD码：0102H6/18/2026计算机的组成-冯·诺依曼结构内存储器输入设备控制器计算机组成结构输出设备运算器6/18/2026微型计算机硬件系统组成微处理器：进行算数运算和逻辑运算。存储器：存储程序、数据、符号等I/O接口：使外设与微机相连。6/18/2026微处理器、微型计算机和微型计算机系统

的三个层次微处理器内存储器I/O接口电路系统总线硬件系统软件系统微型计算机系统微型计算机外设ALU寄存器控制器键盘、鼠标显示器外存储器：软盘、硬盘、光盘打印机、扫描仪系统软件应用软件地址总线数据总线控制总线6/18/2026提问：计算机由哪几部分组成？微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？

累加器和其他通用寄存器相比有何不同?习题4、9、11、12、136/18/2026第二章8086/8088处理器8086的内部结构8086微处理器的寄存器结构8086处理器总线引脚8086CPU的工作模式

6/18/2026Intel8086微处理器结构（重点）8086的内部结构－成两部分:总线接口部件BIU:总线接口单元BIU，负责控制存贮器读写。执行部件EU:执行单元EU从指令队列中取出指令并执行。特点：BIU与EU两个单元相互独立，分别完成各自操作，可以并行执行，实现指令预取（指令读取和执行的流水线操作）取指令和执行指令分开进行，提高了速度。6/18/20266/18/2026执行部件EU8个16位通用寄存器：AX、BX、CX、DX，这4个16位寄存器可作8位寄存器。

16位8位8位

AX→AHAL BX→BHBL CX→CHCL DX→DHDLSP：堆栈指针，其内容与堆栈段寄存器SS的内容相加，提供堆栈操作地址。

BP：基址指针：构成段内偏移地址的一部分.

SI:源变址寄存器。

DI:目的变址寄存器。16位算术逻辑单元ALU：主要是加法器。大部分指令的执行由加法器完成。6/18/202616位标志寄存器标志（Flag）用于反映指令执行结果16位字利用了9位

标志分两类：状态标志（6位）：反映刚刚完成的操作结果情况。控制标志（3位：IF/TF/DF）：在某些指令操作中起控制作用。OFDFIFTFZFAFSFPFCF15141312111098765432102.2.1Intel8086微处理器结构：执行部件EU

6/18/20268086CPU总线接口部件段寄存器CS：16位的代码段寄存器，管理程序段8086复位后，CS置位=FFFFH；DS：16位的数据段寄存器，管理数据段。ES：16位的附加段寄存器，管理附加（扩展）段。SS：16位的堆栈段寄存器，管理堆栈段。6/18/202616位的指令指针寄存器IP：IP中的内容是下一条指令对现行代码段基地址的偏移量，8086复位后，CS置为FFFFH,其余寄存器复位。8086复位后，CPU执行的第一条指令的地址为FFFF0H。20位地址加法器6字节的指令队列指令队列共六字节，总线接口部件BIU从内存取指令，取来的总是放在指令队列6/18/202620位地址产生器

将由段寄存器保存的段首地址左移四位和16位偏移地址EA，形成20位的实际地址PA逻辑地址:16位段首地址和16位偏移地址，即：

段基地址

:

段内偏移地址物理地址:20位实际地址为物理地址。

例1：CS=1000H，IP=501AH10000

+501A1501A

物理地址1501AH逻辑地址1000H:501AH6/18/2026提问：8086的总线接口部件有那几部分组成?8086的执行部件有什么功能?由那几部分组成?8086/8088和传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同?这样的设计思想有什么优点?8086CPU执行转移指令时，指令队列寄存器内容如何变化？

6/18/2026执行转移指令,总线接口单元和执行单元如何协调？执行转移指令、调用指令、返回指令时，BIU自动清除指令队列，然后从新地址取指令，并立即送给EU，然后再从新单元开始，从新填满队列机构。6/18/20268086/8088CPU有20条地址线最大可寻址空间为220＝1MB物理地址范围从00000H～FFFFFH8086/8088CPU将1MB空间分成许多逻辑段每个段最大限制为64KB一个存储单元有一个唯一的物理地址，逻辑地址有多个2.2.1Intel8086微处理器结构：存储器的分段管理6/18/2026存储器分段小节：程序的指令序列必须安排在代码段程序使用的堆栈一定在堆栈段程序中的数据默认是安排在数据段，也经常安排在附加段，尤其是串操作的目的区必须是附加段数据的存放比较灵活，实际上可以存放在任何一种逻辑段中2.2.1Intel8086微处理器结构：如何分配各个逻辑段6/18/2026提问：8088CPU最大可寻址空间为多少？1MB一个段最大寻址空间为多少？64KB代码段物理地址由CPU的哪两个寄存器确定？堆栈段物理地址由CPU的哪两个寄存器确定？6/18/2026第3章8086指令系统6/18/20268086的操作数的寻址方式

计算机中操作数数按存放的方法分为：立即数（指令中）寄存器数存储器数I/O端口6/18/2026例1、请指出下列指令源操作数是什么寻址方式？

（l） MOV CL，20H （2） MOV [BP][DI]，CX（3） LEA BX，20H［BX］[SI]2、解释下列指令的含义：

LEAAX,[2344H]

假设：DS=1000H，执行上面指令后，

DS=，AX=。6/18/2026数据传送指令传送指令把数据从一个位置传送到另一个位置除标志寄存器PUSHF/POPF指令外，均不影响标志位重点掌握MOVXCHGXLATPUSHPOPLEA存储器立即数通用寄存器段寄存器6/18/2026【例3】下面这些指令哪些是正确的？哪些是错误的？如是错误的，请说明原因。

1)MOVDS,AX ()

2)MOV [BX]，[1000]()

3)PUSH CS()

4)POPCS ()

5)IN BX，DX ()

6)MOV1000H,AX()

7)MOVAX,BL()

8)OUT300H,AX()

9)OUT20H,AL()

6/18/2026算术运算指令ADD、ADC、INC、SUB、SBB、DEC、CMPMUL、IMUL、DIV、IDIV注意：ADCDST,SRC; DST=DST+SRC+CFSBBDST,SRC; DST=DST-SRC-CFCMPDST,SRC; DET-SRC6/18/2026乘法

格式：

MULsrc；(AX)(AL)×src，字节；(DX，AX)(AX)×src，字AX操作数DXAX（16位）（16位）（32位）AL操作数AHAL（8位）（8位）（16位）

8位乘法16位乘法6/18/2026

8位除法：DIVsrc8AHAL操作数AHAL被除数(16位)

除数(8位)

余数(8位)商(8位)

6/18/2026

16位除法：DIVsrc16

DXAX操作数16DXAX被除数(32位)

除数(16位)

余数(16位)商(16位)

6/18/2026例4:89+75=164

MOVAL，89HMOVBL，75HADDAL，BL

；（AL）=0FEH，AF=0,CF=06/18/2026位操作：6/18/2026串操作指令MOVSB、CMPSB、SCASB、LOADSB、STOSBMOVSW、CMPSW、SCASW、LODSW、STOSW(A)、串操作的特点1）SI寻址源操作数，段地址在DS，DI寻址目的操作数，段地址在ES；2）每次操作后，SI、DI自动修改：

DF=0，SI和DI加1或（+2），CLD清0DFDF=1，SI、DI减一或减二。STD置1DF3）若源字串和目的字串在同一段中，则把DS和ES设成相同数字。4)通过重复前缀实现串操作(B)重复前缀: REP REPZ/REPE REPNZ/REPNE6/18/2026控制转移指令JMP、JZ/JNZ、JC/JNC、JA/JB、JG/JL、

JA/JNBE、JB/JNAE、

LOOP、LOOPZ/LOOPNZ

CALL／RETINTn/IRET6/18/2026处理器控制指令标志操作指令

CLC：CF=0;清进位标志

CMC：对CF求反;对进位取反

STC：CF=1;置一进位标志

CLD：DF=0;清方向标志

STD：DF=1;置一方向标志

CLI

：IF=0;清中断标志

STI

：IF=1;置一中断标志暂停指令HLT6/18/2026第4章汇编语言程序设计熟悉常见程序设计问题字符串传送、比较等操作求最小最大值数据求和统计字符个数排序查表（查代码、特定值等）6/18/2026伪指令OFFSET/SEG/ORGDB/DW/DDPTRSEGMENT/ENDS/END/ASSUMEFAR/NEAR例：ORG1000H

BUFDB12H,56H,78HNEQU$-BUFMOVBX,OFFSETBUFMOVAL,BUF+1MOVDX,WORDPTR[BX]

6/18/2026例1：将DAT1开始的10个字节传送到DAT2开始单元。

MOVSI,OFFSETDAT1;SI指向源串地址

MOVDI,OFFSETDAT2;DI指向源串地址

MOVCX,10;置计数器

CLD;清方向标志

REPMOVSB ;将源地址的10个字传送到目的地址单元6/18/2026例2.

从地址为BLOCK开始单元,存放100个字节的字符串,找出第一个字符$(ASCII码24H),将$的第一个地址存入BX中,否则将BX清零.MOVDI,1000H;送目标串首地址

MOVCX,256CLD;清方向标志

MOVAL,‘$’REPNZSCANB;AL-[DI]JZFOUND;找到$,转

MOVBX,0JMPSTOPFOUND:DECDI;退回到$所在地址

MOVBX,DI;$所在地址送BXSTOP:HLT

6/18/2026例3:求和Y=A1+A2+….+A100Ai是字变量。设CX:计数器，循环次数

BX:数据指针

DX,AX:存和

XORAX,AX;清AX MOVBX,OFFSETTABLEMOVCX,4CLC

LP:ADDAX,[BX];求和

JNCDONINCDXCLCDON:INCBXINCBX;指向下一个数

LOOPLP;未加完,继续

MOVYAL,AX;存和

MOVYAH,DX6/18/2026处理器总线时序8086／8088CPU的地址总线有多少位？其寻址范围是多少？

8086/8088有两种工作方式，它们是通过什么方法来实现？8086和8088是怎样解决地址线和数据线的复用问题的?ALE信号何时处于有效电平?总线周期的含义是什么?8086/8088的基本总线周期由几个时钟组成?

6/18/2026第5章微机的输入输出接口的信息类型（数据信息、状态信息、控制信息）8086端口编址方式(独立编址，16位地址）无条件传送方式查询传送方式中断工作过程DMA方式习题1、2、3、4,66/18/2026第7章中断控制技术微机中断系统的功能（p163）CPU响应外中断的条件（p163）什么是中断嵌套什么是中断类型码？什么是中断向量？什么是中断向量表？什么是中断向量地址？CPU中断服务程序的组成（p170）中断向量的装入与修改6/18/20268259中断控制器8259的功能？有多少地址线，多少端口地址？N片8259可组成多少级中断？8259的内部功能模块（IRR、ISR、PR、IMR、控制逻辑、读写逻辑、数据缓存器、级联缓冲器）8259初始化例题7.2、7.12.习题2、3、4、5、96/18/2026中断CPU响应可屏蔽中断的条件

（1）、无总线请求（2）、CPU允许中断：IF=1（3）、CPU执行完当前指令CPU响应中断要自动完成的任务

（1）关中断（2）保护断点(IP,CS,FLAG入栈) （3）给中断服务程序的入口地址6/18/2026可屏蔽中断的响应过程：响应条件:TF=1,无总线请求,当前指令结束（1）读中断类型码（2）将标志寄存器FLAG的值推入堆栈（3）清中断允许标志IF和单步中断TF（4）保护断点，将CS、IP推入堆栈（5）得到中断向量（6）执行中断服务程序6/18/20268086中断共256个类型号一个中断源对应一个类型号中断向量:中断服务程序的入口地址(cs,ip)中断向量表:将所有中断向量集中放在一起.中断向量表:放在内存地址0单元开始的单元:00000H~03FFFH中断向量指针:

中断类型号*4=中断向量最低字节指针6/18/2026P198,习题7.4类型号为1CH中断向量放在哪里？假设1CH中断程序从5110H:2030H开始，中断向量如何设置？放在1CH*4H开始的连续4个字节：CLIPUSHDSXORAX,AXMOVDS,AXMOVDI,1CH*4MOVWORDPTR [DI], 2030HMOVWORDPTR[DI+2],5110HPOPDSSTI6/18/20268259单片方式：地址译码CPUD7~D0A7~A1D7~D0A0A0INTAINTRINTAINT8259IR0IR7CS6/18/2026第8章定时/计数器82538253内部有多少定时/计数器，多少位？有多少种工作方式？有多少地址线，多少端口地址？例题8.8、8.9、8.10习题1、4、56/18/20268253定时/计数8253与CPU相连的信号:8253GATE0OUT0CLK05V8088CPU1KHzD0~78253运行原理图译码地址M/IOCSWRRDA0A1A0A1WRRD6/18/2026

SC1SC0RW1RW0M2M1M0BCD1--计数值为BCD码格式0--计数值为二进制格式M2M1M0

模式选择

000模式0001模式1/10模式2/11模式3100模式4101模式500----对计数器进行锁存01----只读/写低8位字节10----只读/写高8位字节11----先读/写低8位字节,

再读/写高8位字节.00----选计数器001----选计数器110----选计数器211----无意义8253控制字格式：6/18/20268253的工作模式:6种8253初始化方法控制字计数初值:8253每个计数通道与外设接口有哪些信号线，每个信号的用途是什么？

定时

/计数器芯片Intel8253占用几个端口地址？各个端口分别对应什么？6/18/2026P216，习题8.5

某系统中8253芯片的通道0~2和控制端口地址分别为04H~07H。（1）计数器1，方式0,8位二进制计数，计数初值为128；（2）计数器0，方式1，BCD计数，计数值为3000。04H=00000100B；计数器005H=00000101B；计数器106H=00000110B；计数器207H=00000111B；控制端口MOVAL,01010000B;1号计数器,低8位计数，方式0OUT07H,ALMOVAL,128 ;送计数初值MOV05H,ALMOVAL,00110011B;0号计数器,16位计数,方式1,BCD计数MOVAX,3000OUT04H,AL ;向计数器0送计数初值MOVAL,AHOUT04H,AL6/18/2026课件例题

:设一个8253的计数器0产生200ms的定时信号，试对它进行初始化编程。外部提供一个时钟,频率f=2MHZ。1).定时器1的最大定时时间：

65536/（2*106）=0.032768s=32.768ms2).将定时器1与0串连 定时器0的计数初值＝200/32.768=6.1地址译码CPUD7~D0AB825332.768ms200ms6/18/20268253初始化MOVAL,00010100B;0号定时器,方式2,读写低8位OUT43H,ALMOVAL,6 ;送计数初值OUT40H,ALMOVAL,01110110B;1号定时器,方式3OUT43H,ALMOVAX,0 ；送计数初值65536OUT41H,ALMOVAL,AHOUT41H,AL6/18/2026第9章可编程并行接口8255A8253内部有多少输出口，多少位？有多少地址线，多少端口地址？有多少种工作方式？分别是什么？A组可工作的方式有？B组可工作的方式有？例题8255应用举例（9.2.5）1.开关控制发光二极管、2.打印机接口习题2、3、76/18/2026可编程并行接口8255A并行接口芯片8255与CPU接口有哪些信号线，每个信号的用途是什么？

8255占用几个端口地址？各个端口分别对应什么？端口C可以分为两组吗？6/18/20261.方式控制字6/18/20262.端口C置1/0控制字1=置10=置00D7D6D5D4D3D2D1D0端口C置1/0控制字标志000PC0001PC1010PC2011PC3100PC4101PC5110PC6111PC7图、端口C置1/0控制字6/18/20268255A的3种基本工作方式方式0：基本的输入/输出方式方式1：选通的输入/输出方式方式2：双向的传输方式6/18/2026

PA0PA1PA28255AA0A1

PB0CS+5V200+5V2K译码器D7~D0地址线8088CPUA0A1思考题：用8255A控制三个发光二极管依秩序循环显示。假设开关闭合时，点亮发光二极管，开关断开时息灭二极管。6/18/2026A口输出代码：

00000110

06H

，1号发光二极管亮

0000010105H

，2号发光二极管亮

0000001103H

，3号发光二极管亮DATASEGMENTCOTREQU343H ；8255A控制口地址PORT_AEQU340H ；8255A的A口地址PORT_BEQU341H；8255A的B口地址LEDDB06H，05H，03H；LED显示值DATAENDPCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATA…...

MOVDX,COTRMOVAL,82H;方式0OUTDX,AL