微机原理重要知识点

第一章基础知识1.计算机的5代（1）电子管时代（2）晶体管时代（3）集成电路时代（4）大规模超大规模集成电路时代（5）智能计算机现在学习的微型计算机属于第四代计算机2.十进制二进制十六进制记住4位二进制各权重为8、4、2、1十进制二进制十六进制十进制二进制十六进制0000000H8100008H1000101H9100109H2001002H1010100AH3001103H1110110BH4010004H1211000CH5010105H1311010DH6011006H1411100EH7011107H1511110FH例：13转换为二进制数：1101B例：7转换为二进制数：0111B3、有符号数的补码表示正数=原数负数=取反+1（数的大小需在上表范围内）例：-2补=100000010=11111101+1=0FEH例：十进制数94转化为8位二进制数表示为01011110B-94的8位二进制补码表示为10100010B4.用取补法将减法运算转为加法运算例：1111（2）-1010（2）=1111（2）+0101（2）+1=10101（2）=0101（2）例：1100（2）-0011（2）=1100（2）+1100（2）+1=11001（2）=1001（2）5.数的范围1BYTE（字节）2BYTE无符号0—255（00H-0FFH）0—65535（0-0FFFFH）有符号（补码）-128—-1，0-12780H—0FEH，0--7FH-32768—-1，0--327678000H-0FFFEH，0—7FFFh6.编码表示(1).字符的ASCII码常见字符ASCII转换方法“0”—“9”30H--39H+30H“A”—“Z”“a”—“z”41H--5AH61H--7AH+37H例数字字符“1”的ASCII码为：00110001B（30H）例数字字符“2”的ASCII码为：00110010B（31H）例数字字符“9”的ASCII码为：00111001B（39H）例英文字符“A”的ASCII码为：01000001B（41H）例英文字符“Z”的ASCII码为：01011010B（5AH）例如：“A”与0AH差37H一位十六进制数转换为ASCII码程序ADDAL，30HCMPAL，39HJANEXTJMPSTOPNEXT：ADDAL，7STOP：HLT(2).数字的BCD码1位十进制数用4位二进制数表示例：129=（0001,0010,1001）BCD（3）。汉字的输入码、内码、字型码汉字的输入码是指从键盘上输入汉字时使用的编码，例如拼音码汉字的内码是计算机内部处理、存储和传输用的信息编码汉字的字型码汉字输出时产生的字形码，例如位图码第二章微型计算机的基本组成电路1.计算机的基本组成电路触发器TR（记忆一位二进制位）算术逻辑部件ALU（实现算术运算、逻辑运算）寄存器R（记忆多位二进制位）存储器M（存储许多单元的数据，常有：随机读写存储器RAM,只读存储器ROM）存储器地址线根数与该存储器单元数的关系为：单元数=2n例如存储器地址线A0-A19，一共20根，内部单元数为220=1024*1024=1M例如存储器地址线A0-A15，一共16根，内部单元数为216=64*1024=64K2.计算机内部的总线结构优点总线接法的优点是减少寄存器之间的连接线数量3.微机系统中的系统总线（即CPU、存储器MEN、输入输出接口I/O各个芯片之间的连线）包括地址、数据、控制总线第三章．微型计算机基本原理现代技术在微机中的应用1.流水线技术：取指令和执行指令重叠2.高速缓存技术：在CPU和主存储器之间增加存取速度高的小容量存储器作为缓存。3.虚拟存储器：硬盘的一部分作为存储器映像区，以适合需大存储容量的软件运行。第四章16位微处理器一．CPU内部结构：1.8088/8086CPU内部功能结构主要为两大部分：1.执行部件EU；2.总线接口部件BIU2.8088CPU和8086CPU都是16位计算机，意思是：两种CPU内部寄存器、内部数据总线宽度、处理数据的宽度都是16位的。3.8088是准16位机，是指CPU内部数据总线16位，但同BIU相连的外部数据总线却是8位的。4.CPU内部寄存器（括号中的数字表示寄存器具有的二进制位数）AX（16）CSAH（8）AL（8）DSBX（16）ESBH（8）BL（8）段寄存器（存放段基址）SSBX（16）指令指针寄存器（存放当前正在执行的指令的地址）IP均为16位寄存器BH（8）BL（8）CX（16）CH（8）CL（8）DX（16）通用寄存器DH（8）DL（8）SP（16）堆栈指针BPSI（16）源变址专用寄存器DI（16）目的变址标志寄存器FR（16）执行部件EU总线接口部件5.8088/8086CPU的计算机系统具有20根地址线（A0-A19），可访问1M存储空间。存储器采用分段结构，每个段的第0个单元地址称为段起始地址、简称段地址。段地址为20位二进制，其高16位称为段基址。每个段内的任意一个单元的20位地址=段基址*16+单元在段内的偏移地址。例如：数据段段基址DS=1234H数据段内某单元偏移地址为5678H，则该单元的物理地址=1234H*16+5678H=179B8H6.PC机中变量存放格式（指字型）低位数据存在低地址高位数据存在高地址例：1234H二．CPU外部引脚1.数据、地址线：8088CPU数据线和地址的低8位合用：AD0-AD7，地址高位A8-A198086CPU数据线和地址的低16位合用：AD0-AD15，地址高位A16-A19合用的数据/地址线中数据信号、地址信号分离方法：分时复用。2.最大/最小模式的区分（引脚MXMN/接高或低决定了CPU的工作模式）最大模式：多处理器系统；最小模式：单处理器系统。三.中断结构：1.引脚INTR可屏蔽外部中断请求-INTA中断响应。（所谓可屏蔽是指IF=1,CPU可响应中断请求；IF=0,CPU不响应中断请求）NMI非屏蔽外部中断请求。2.中断类型硬中断软中断INT3断点中断非屏蔽NMIINT0（4号）溢出中断INT1单步中断INTØ除数为0可屏蔽INTRINTN中断调用指令3.中断矢量（或称中断向量）在内存的最初1K字节中，存放256个地址，这256个地址(即中断向量)是每个中断服务子程序的入口地址换算关系：中断向量地址=中断号×4例：18号中断向量地址=18×4=72=48H中断矢量表（00000H-003FFH）中断号物理地址内容00000HIP低00001HIP高00002HCS低0号00003HCS高255号003FCHIP低地址1000H34H1001H12H003FDHIP高003FEHCS低003FFHCS高第五章指令系统一．寻址方式：七种寻址方式寻址方式操作数表示例子1.立即寻址常数MOVAX，1234H2.寄存器寻址寄存器名字MOVAX，BX3.直接寻址[常数]MOVAX，[1234H]4.寄存器间接寻址[BX]，[SI]，[DI]MOVAL,[SI][BX][BP][SI]5.寄存器相对寻址[DI]+相对量MOVAL,[BX+1234H][BX][SI]6.基址+变址[BP]+[DI]MOVAL,[BX+DI][BX][SI]内存寻址7.相对基址变址[BP]+[DI]+相对量MOVAL,[BX+DI+1234H]二．常用指令指令助记符指令功能注释MOVDST，SRC传递数据（DST）(SRC)XCHGOPR1，OPR2数据互换（OPR1）(OPR2)ADDDST，SRC加法运算（DST）(DST)+(SRC)ADDCDST，SRC带进位位加法运算（DST）(DST)+(SRC)+CFSUBDST，SRC减法运算（DST）(DST)-(SRC)SUBBDST，SRC带借位位减法运算（DST）(DST)-(SRC)-CFCMPOPR1，OPR22比较指令（OPR1）-(OPR2)TESTOPR1，OPR2测试指令（OPR1）与(OPR2)PUSHSRC压栈操作1.（SP）=(SP)-2;2.{（SP）,(SP+1)}(SRC)POPDST出栈操作1.(DST){(SP),(SP+1)};2.(SP)=(SP)+2SHR/SHL逻辑左/右移ROR/ROL/RCR/RCL循环左/右移对操作数左右移1次，可用数字1表示，否则用CL作移位次数寄存器Jcc条件转移指令cc指转移的条件例1：设(AX)=1234H,(BX)=5678H,在执行指令PUSHAXPOPBX图解立即寻址、寄存器寻址、内存寻址后，(AX)=1234H；(BX)=1234H。例2：若数据段中的若干单元地址及内容如图所示，地址内容2000H:5000H12H2000H:5001H34H2000H:5002H56H则运行指令MOVAX,[5001H]后，AX的值为5634H。例3：设(AX)=1234H,(BX)=5678H,在执行指令SUBBX,1000HADDAX,BX后，(AX)=58ACH；(BX)=4678H例4.若数据段中的若干单元地址及内容如图所示，并设（AX）=789AH地址内容2000H:1000H12H2000H:1001H34H2000H:1002H56H则运行指令MOV[1001H],AHMOV[1002H],ALMOVBX,[1001H]后，BX的值为9A78H第六、七章程序设计及汇编语言一．宏汇编的基本框架(要记忆):DATSEGMENT;段开始……DATENDS;段结束PROGSEGMENT;段开始ASSUMECS：PROG，DS：DATSTARTMOVAX，DATMOVDS，AX…………MOVAH，4CHINT21H;返回操作系统PROGENDS;段结束ENDSTART；模块结束二．常用伪指令1.数据变量定义DB定义字节1字节DW定义字2字节例X1DB12H，23H，?，“A”，“B”X112HDB“ABC”23H随机数41H(“A”)42H(“B”)41H(“A”)42H(“B”)43H(“C”)WW1DW12H，23HWW112H00H23H00H2.定义数组长度的常用方法ARRAYDB10H，20H，30H，40HLENTHVEQU$—ARRAY三．系统功能调用1．等待键盘输入单字符功能（1号功能调用）MOVAH，1；INT21H执行INT21H后，计算机一直等待按键，一旦有键按下：i.在屏幕上显示按下的键符ii.AL作为INT21H的返回参数，其值为按键的ASCII码2．输出单字符（2号功能调用）入口参数：要显示的字符送至DL寄存器MOVDL，‘B’；例如要在屏幕上显示“B”MOVAH，2；INT21H执行INT21H后在屏幕上显示相应字符3．显示字符串（9号系统功能调用）入口参数：DX字符缓冲器（以$结束）DATSEGMENTSTRINGDB“ABCDEFG”，“$”；定义字符缓冲器DATENDSPROGSEGMENTASSUMECS:PROG,DS:DATSTART:MOVAX,DATMOVDS,AXMOVDX,OFFSETSTRINGMOVAH,9INT21HPROGENDSENDSTART4.返回操作系统（4CH号调用）MOVAH，4CHINT21H；返回操作系统四．程序实例1.多字节加法（见实验讲义：实验一）2.拆分字符（见实验讲义：实验一）3.两个16位数的加法（见实验讲义：实验二）4.求两个无符号数之差绝对值（见实验讲义：实验二）5．学生分数统计6.将A0单元中的2位十六进制数，转换为两个ASCII码存入A1、A2单元中。补充：CPU与存储器的连接一．CPU与存储器的连接方法1.数据线连接：直接与存储器的数据线并接2.存储器的地址线，与CPU的低位地址线（片内地址线）相连3.CPU余下的高位地址线为片外地址线，通过译码产生存储器片选信号4.CPU上的控制线读写直接与存储器的读出（RD）、写入线（WR）相连。二．三种常见译码方式（即存储器片选信号的产生方式）1.线选法2.部分译码法