合工大《微机原理与接口技术》复习参考资料复习资料说明:
1、标有红星号“ ”的内容为重点内容
3、本资料末尾附有“《微机原理与接口技术》综合练习题与答案错误修正”和“《微机原理与接口技术》综合练习题与答案中不作要求的部分”,请注意查看。
第一章概述
一、计算机中的数制
1、无符号数的表示方法:
(1)十进制计数的表示法
特点:以十为底,逢十进一;
共有0-9十个数字符号。
(2)二进制计数表示方法:
特点:以2为底,逢2进位;
只有0和1两个符号。
(3)十六进制数的表示法:
特点:以16为底,逢16进位;
有0--9及A—F(表示10~15)共16个数字符号。
2、各种数制之间的转换
(1)非十进制数到十进制数的转换
按相应进位计数制的权表达式展开,再按十进制求和。(见书本1.2.3,1.2.4)(2)十进制数制转换为二进制数制
●十进制→二进制的转换:
整数部分:除2取余;
小数部分:乘2取整。
●十进制→十六进制的转换:
整数部分:除16取余;
小数部分:乘16取整。
以小数点为起点求得整数和小数的各个位。
(3)二进制与十六进制数之间的转换
用4位二进制数表示1位十六进制数
3、无符号数二进制的运算(见教材P5)
4、二进制数的逻辑运算
特点:按位运算,无进借位
(1)与运算
只有A、B变量皆为1时,与运算的结果就是1
(2)或运算
A、B变量中,只要有一个为1,或运算的结果就是1
(3)非运算
(4)异或运算
A、B两个变量只要不同,异或运算的结果就是1
二、计算机中的码制(重点 )
1、对于符号数,机器数常用的表示方法有原码、反码和补码三种。数X的原码记作[X]原,反码记作[X]反,补码记作[X]补。
注意:对正数,三种表示法均相同。
它们的差别在于对负数的表示。
(1)原码
定义:
符号位:0表示正,1表示负;
数值位:真值的绝对值。
注意:数0的原码不唯一
(2)反码
定义:
若X>0,则[X]反=[X]原
若X<0,则[X]反=对应原码的符号位不变,数值部分按位求反
注意:数0的反码也不唯一
(3)补码
定义:
若X>0,则[X]补=[X]反=[X]原
若X<0,则[X]补=[X]反+1
注意:机器字长为8时,数0的补码唯一,同为00000000
2、8位二进制的表示范围:
原码:-127~+127
反码:-127~+127
补码:-128~+127
3、特殊数10000000
●该数在原码中定义为:-0
●在反码中定义为:-127
●在补码中定义为:-128
●对无符号数:(10000000)2=128
三、信息的编码
1、十进制数的二进制数编码
用4位二进制数表示一位十进制数。有两种表示法:压缩BCD码和非压缩BCD码。
(1)压缩BCD码的每一位用4位二进制表示,0000~1001表示0~9,一个字节表示两位十进制数。
(2)非压缩BCD码用一个字节表示一位十进制数,高4位总是0000,低4位的0000~1001表示0~9
2、字符的编码
计算机采用7位二进制代码对字符进行编码
(1)数字0~9的编码是0110000~0111001,它们的高3位均是011,后4位正好与其对应的二进制代码(BCD码)相符。
(2)英文字母A~Z的ASCII码从1000001(41H)开始顺序递增,字母a~z的ASCII码从1100001(61H)开始顺序递增,这样的排列对信息检索十分有利。
第二章微机组成原理
第一节、微机的结构
1、计算机的经典结构——冯.诺依曼结构
(1)计算机由运算器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成(运算器和控制器又称为CPU)
(2)数据和程序以二进制代码形式不加区分地存放在存储器总,存放位置由地址指定,数制为二进制。
(3)控制器是根据存放在存储器中的指令序列来操作的,并由一个程序计数器控制指令的执行。
3、系统总线的分类
(1)数据总线(Data Bus),它决定了处理器的字长。
(2)地址总线(Address Bus),它决定系统所能直接访问的存储器空间的容量。
(3)控制总线(Control Bus)
第二节、8086微处理器
1、8086是一种单片微处理芯片,其内部数据总线的宽度是16位,外部数据总线宽度也是16位,片内包含有控制计算机所有功能的各种电路。
8086地址总线的宽度为20位,有1MB(220)寻址空间。
2、8086CPU由总线接口部件BIU和执行部件EU组成。BIU和EU的操作是异步的,为8086取指令和执行指令的并行操作体统硬件支持。
3、8086处理器的启动
4、寄存器结构(重点 )
8086微处理器包含有13个16位的寄存器和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个指针和变址寄存器(SP,BP,SI,DI)
指令指针(IP)
1)、通用寄存器
(1)8086含4个16位数据寄存器,它们又可分为8个8位寄存器,即:
●AX→AH,AL
●BX→BH,BL
●CX→CH,CL
●DX→DH,DL
常用来存放参与运算的操作数或运算结果
(2)数据寄存器特有的习惯用法
●AX:累加器。多用于存放中间运算结果。所有I/O指令必须都通过AX与接口传送信息;
●BX:基址寄存器。在间接寻址中用于存放基地址;
●CX:计数寄存器。用于在循环或串操作指令中存放循环次数或重复次数;
●DX:数据寄存器。在32位乘除法运算时,存放高16位数;在间接寻址的I/O指令中存放I/O端口地址。
2)、指针和变址寄存器
●SP:堆栈指针寄存器,其内容为栈顶的偏移地址;
●BP:基址指针寄存器,常用于在访问内存时存放内存单元的偏移地址。
●SI:源变址寄存器
●DI:目标变址寄存器
变址寄存器常用于指令的间接寻址或变址寻址。
3)、段寄存器
CS:代码段寄存器,代码段用于存放指令代码
DS:数据段寄存器
ES:附加段寄存器,数据段和附加段用来存放操作数
SS:堆栈段寄存器,堆栈段用于存放返回地址,保存寄存器内容,传递参数
4)、指令指针(IP)
16位指令指针寄存器,其内容为下一条要执行的指令的偏移地址。
5)、标志寄存器
(1)状态标志:
●进位标志位(CF):运算结果的最高位有进位或有借位,则CF=1
●辅助进位标志位(AF):运算结果的低四位有进位或借位,则AF=1
●溢出标志位(OF):运算结果有溢出,则OF=1
●零标志位(ZF):反映指令的执行是否产生一个为零的结果
●符号标志位(SF):指出该指令的执行是否产生一个负的结果
●奇偶标志位(PF):表示指令运算结果的低8位“1”个数是否为偶数
(2)控制标志位
●中断允许标志位(IF):表示CPU是否能够响应外部可屏蔽中断请求
●跟踪标志(TF):CPU单步执行
5、8086的引脚及其功能(重点掌握以下引脚)
●AD15~AD0:双向三态的地址总线,输入/输出信号
●INTR:可屏蔽中断请求输入信号,高电平有效。可通过设置IF的值来控制。
●NMI:非屏蔽中断输入信号。不能用软件进行屏蔽。
●RESET:复位输入信号,高电平有效。复位的初始状态见P21
●MN/MX:最小最大模式输入控制信号。
第三章8086指令系统
说明:8086指令系统这章为重点章节,对下面列出的指令都要求掌握。
第一节8086寻址方式
一、数据寻址方式(重点 )
1、立即寻址
操作数(为一常数)直接由指令给出
(此操作数称为立即数)
立即寻址只能用于源操作数
例:
MOV AX,1C8FH
MOV BYTE PTR[2A00H],8FH
错误例:
×MOV2A00H,AX;错误!
指令操作例:MOV AX,3102H;AX→3102H
执行后,(AH)=31H,(AL)=02H
2、寄存器寻址
(1)操作数放在某个寄存器中
(2)源操作数与目的操作数字长要相同
支持小数点的进制转换器(3)寄存器寻址与段地址无关
例:
MOV AX,BX
MOV[3F00H],AX
MOV CL,AL
错误例:
×MOV AX,BL;字长不同
×MOV ES:AX,DX;寄存器与段无关
3、直接寻址
(1)指令中直接给出操作数的16位偏移地址偏移地址也称为有效地址(EA,Effective Address)
(2)默认的段寄存器为DS,但也可以显式地指定其他段寄存器——称为段超越前缀(3)偏移地址也可用符号地址来表示,如ADDR、VAR
例:
MOV AX,[2A00H]
MOV DX,ES:[2A00H]
MOV SI,TABLE_PTR
4、间接寻址
●操作数的偏移地址(有效地址EA)放在寄存器中
●只有SI、DI、BX和BP可作间址寄存器

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