微机原理知识点纲要

微机系统中的数制、编码和逻辑运算

• 原码和反码
• 补码
  • 编码规则
  • 转换方式
  • 表示范围
• BCD码
  • 编码规则
  • 压缩BCD码和非压缩(拓展)BCD码
• ASCII码、奇偶校验
• 补充
  • 冯诺伊曼计算机的基本原理是存储程序原理

微处理器的基本结构

• 引脚定义(8088)

  @TEXTBOOK Page41

  Pin	Defination
  A0~A19	20位地址总线
  AD0~AD7
  MN/#MX
  #RD
  #WR
  IO/#M
  ALE
  INTR
  #INTA
  #TEST
  HOLD
  HLDA

• 内部结构
• 内部寄存器
  • 通用寄存器

    Register	Description
    AX	AH常被作中断号, AL常被用作中断传值, I/O操作时数据总线的输入输出均需用AL间接传递
    BX	唯一可以用作变址寻址寄存器的通用寄存器
    CX	使用LOOP和串操作时, CX存放剩余循环次数
    DX	暂无特殊用途

    Question: 上述描述是否正确？I/O操作中，设备的地址是否必须由DX给出？
    

  • 内部寄存器

    Register	Description
    SP
    BP
    SI
    DI

  • 段寄存器

    Register	Description
    CS
    DS
    SS
    ES

  • 标志位寄存器

    Bit	Description
    OF	有符号运算溢出标志位
    DF
    IF
    TF
    SF	符号标志位(等同于目标操作数寄存器最高位的值)
    ZF	如果运算结果为 0 则 ZF 为 1
    AF
    PF
    CF	进位标志位

    Question: 上述标志位的顺序是否需要记忆？（P56 图2-15）
    

• 最大模式和最小模式
  考试要求: 应该能简略描述两种模式的工作方式及其区别
• 流水线

总线的概念和功能

• 总线的基本功能
  • 传输同步
  • 总线仲裁
  • 出错处理
  • 总线驱动

微机系统的寻址方式

• 立即寻址

  操作数均为CPU内部寄存器, 事实在编译成机器码后融入成了指令的一部分, 计算机直接执行.

• 直接寻址

  寄存器的偏移地址直接显式给出(也可以是一个代号, 由编译器在编译过程中自动转化为常数)

  MOV AL, [1234H] ; 将1234H单元内数据复制到AL
  MOV AL, BUFFER  ; BUFFER 将被编译器展开为数字
  

• 寄存器寻址
  • 寄存器间接寻址

    使用CPU内部寄存器存储的数值作为目标内存单元的地址, 注意, 只能使用 SI DI BX BP 中的一个作为寄存器间接寻址的指针.

    注意当使用 BP 作为间接寻址寄存器时, 默认段基地址为 SS , 其余三个间址寄存器均默认使用 DS. (考试容易出错)

    所有四个间址寄存器均支持段重设.

    MOV AL, [BX]    ; DS:BX 的 1Byte 数据送给 AL
    MOV AL, [BP]    ; SS:BP 的 1Byte 数据送给 AL
    MOV AL, SS:[BX] ; SS:BX 的 1Byte 数据送给 AL
                    ; (段重设)
    

  • 寄存器相对寻址

    可以在寄存器间接寻址的基础上加上一个偏移地址, 从而更加自由地使用指针.

    这个偏移地址通常是一个变量名称, 将间址寄存器视作偏移量, 即可达到数组指针的效果.

    ; DS:[BUFFER+BX] 的 1Byte 数据送给 AL
    MOV AL, BUFFER[BX]
    MOV AL, [BX]BUFFER  ; 等价
    MOV AL, [BUFFER+BX] ; 等价
    MOV AL, [BX+BUFFER] ; 等价
    MOV AL, [BX]+BUFFER ; 等价
    MOV AL, BUFFER+[BX] ; 等价
    ; BX(或其它等价间址寄存器)必须在方括号内
    ; 加号在不引起歧义(连词)的情况下均可以省略
    ; 不可以使用减法, 但是可能可以通过使BX溢出的方式等价地使用.
    

    Question: 上述示例代码最后一行注释是否正确?
    

  • 基址-变址寻址

    可以通过组合基址寄存器(BX/BP)和变址寄存器(SI/DI)的方法构造一个更加复杂的寻址方式, 需要注意的是, 使用时必须从两组寄存器中各选一个, 同一组寄存器不可以同时出现在一个组合中.

    正确:

    MOV AL,[BX][SI]
    MOV AL,[BX][DI]
    MOV AL,[BX+SI]
    

    错误:

    MOV AL,[BX][BP] ; 错!!!!!!
    MOV AL,[SI][DI] ; 错!!!!!!
    

  • 基址-变址相对寻址

    是上述基址-变址寻址和相对寻址的组合, 不做赘述.

• MOV 指令

常用指令的用法和注意事项

• ADD
• SUB
• MUL
• IMUL
• DIV
• IDIV
• SHL , SHR , SAL , SAR (Shift)
  • SHL , SHR

    按位左/右移动, 溢出位丢弃, 空缺位补0

  • SCL , SCR

    按位左/右移动, 溢出位进CF, 空缺位补0

  • SAL , SAR

    按位左/右移动, 最高位不动, SAL最低位补0, SAR次高位与最高位相同

• ROL , ROR , RCL , RCR (Rotate)
  • SHL , SHR

    按位左/右移动, 溢出位丢弃, 空缺位补0

  • SCL , SCR

    按位左/右移动, 溢出位进CF, 空缺位补0

  注意: 循环/移位操作数除非为1, 否则必须使用CL传递.
  

• 串操作指令系列
  • MOVS , MOVSB , MOVSW
  • SCAS , SCASB , SCASW
  • CMPS , CMPSB , CMPSW
  • REP , REPZ , REPNZ

汇编语言的语法和基本结构

• 条件转移

  Command	Jump Condition
  JCXZ	CX = 0
  JG JNLE	SF==OF AND ZF=0
  JGE JNL
  JL JNGE
  JLE JNG
  JO
  JNO
  JS
  JNS
  JA JNBE
  JAE JNB
  JB JNAE
  JBE JNA
  JC
  JNC
  JE JZ
  JNE JNZ
  JP JPE
  JNP JPO

  • 条件转移指令的转移范围
• 中断
  • 中断向量表
  • 中断命令对堆栈段的影响

存储器的分类、存储器拓展、寻址译码电路设计

输入输出和中断技术

8253和8255芯片

8253芯片

寻址方式

控制字格式

工作方式

• 方式 0 计数结束中断
• 方式 1 单脉冲发生器
• 方式 2 周期脉冲发生器
• 方式 3 方波发生器
• 方式 4 软件触发方式计数
• 方式 5 硬件触发方式计数

  8255芯片

寻址方式

8255有三组输入输出接口和一个控制寄存器, 因此只需两根地址线即可寻址.

数模/模数转换芯片

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