微機(jī)基本原理及接口第2次課

1、微機(jī)基本原理及接口第2次課第一章第一章 微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 1.1 概述概述 1.2 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制和編碼計(jì)算機(jī)中的數(shù)制和編碼 1.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成、分類和配置微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成、分類和配置 1.4 1.2 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制和編碼計(jì)算機(jī)中的數(shù)制和編碼l一、無符號(hào)數(shù)的表示及運(yùn)算一、無符號(hào)數(shù)的表示及運(yùn)算l二、帶符號(hào)數(shù)的表示及運(yùn)算二、帶符號(hào)數(shù)的表示及運(yùn)算l三、二進(jìn)制編碼三、二進(jìn)制編碼主要內(nèi)容主要內(nèi)容l1、二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)；l2、字母和字符的編碼。、字母和字符的編碼。三、三、二進(jìn)制編碼二進(jìn)制編碼1、二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)

2、就是二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)就是BCDBCD碼。碼。壓縮壓縮BCDBCD碼：是用碼：是用4 4位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)。一個(gè)字節(jié)表示兩位十進(jìn)制數(shù)。制數(shù)。一個(gè)字節(jié)表示兩位十進(jìn)制數(shù)。 例：例：1001 0110B 1001 0110B 表示表示 96 96 (2) (2) 非壓縮非壓縮BCDBCD碼：用一個(gè)字節(jié)表示一位十進(jìn)制碼：用一個(gè)字節(jié)表示一位十進(jìn)制數(shù)，高數(shù)，高4 4位總是位總是00000000，低，低4 4位的位1001表示表示0-90-9。例：例：0000 0110B 0000 0110B 表示表示 6 61、二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制編碼的

3、十進(jìn)制數(shù)2、字母和字符的編碼、字母和字符的編碼ASCIIASCII碼碼美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼包括：包括： 09十個(gè)數(shù)字十個(gè)數(shù)字 52個(gè)大小寫英文字母?jìng)€(gè)大小寫英文字母 34個(gè)專用符號(hào)個(gè)專用符號(hào) 32個(gè)控制符號(hào)個(gè)控制符號(hào)因?yàn)椋阂驗(yàn)椋?7=128 所以：所以：ASCII碼是碼是7位碼位碼128個(gè)個(gè)元素元素ASCII字符編碼表字符編碼表ASCII字符編碼字符編碼 高三位高三位 低四位低四位0000010100111001011101110123456700000NULDLESP0Pp00011SOHDC1!1AQaq00102STXDC2”2BRbr00113ETXDC3#3CScs01

4、004EOTDC4$4DTdt01015ENQNAK%5EUeu01106ACKSYN&6FVfv01117BELETB7GWgw10008BSCAN(8HXhx10019HTEM)9IYiy1010ALFSUB*:JZjz1011BVTESC+;Kk1100CFFFSNn1111FSIUS/?OoDEL2、字母和字符的編碼、字母和字符的編碼數(shù)字?jǐn)?shù)字“8 8”的的ASCIIASCII碼是碼是011,1000B011,1000B或或38H38H大寫字母大寫字母“A A”的的ASCIIASCII碼是碼是100,0001B100,0001B或或41H41H； CPU 存儲(chǔ)器 I/O接口 系統(tǒng)

5、總線 硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)微微 型型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)系系 統(tǒng)統(tǒng)微 型計(jì)算機(jī)(主機(jī))外 設(shè)運(yùn)算器控制器寄存器鍵盤、鼠標(biāo)顯示器軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū) 打印機(jī)、掃描儀系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件1.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成、分類和配置微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成、分類和配置一、微型計(jì)算機(jī)一、微型計(jì)算機(jī)1.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成、分類和配置微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成、分類和配置一、微型計(jì)算機(jī)一、微型計(jì)算機(jī)二、微二、微 機(jī)機(jī) 常常 用用 術(shù)術(shù) 語語1. 位（位（BIT）：）：最小的數(shù)據(jù)單位（最小的數(shù)據(jù)單位（0或或1）。）。2. 字節(jié)（字節(jié)（Byte）：）：1Byte = 8 Bit 。3. 字（字（Word）：）：16Bit 。4. 字長(zhǎng)：

6、字長(zhǎng)：CPU與存儲(chǔ)器及與存儲(chǔ)器及I/O接口之間傳送數(shù)據(jù)的基本單接口之間傳送數(shù)據(jù)的基本單位，數(shù)據(jù)總線的寬度。位，數(shù)據(jù)總線的寬度。5. K、M、G：1K=210 =1024， 1M=210K，1G=210M。6. 機(jī)器語言：二進(jìn)制代碼組成的指令，計(jì)算機(jī)惟一能夠機(jī)器語言：二進(jìn)制代碼組成的指令，計(jì)算機(jī)惟一能夠直接識(shí)別并執(zhí)行的程序。直接識(shí)別并執(zhí)行的程序。7. 匯編語言：用助記符編寫的程序。匯編語言：用助記符編寫的程序。8. 高級(jí)語言：接近于人類自然語言，與硬件無關(guān)的程序。高級(jí)語言：接近于人類自然語言，與硬件無關(guān)的程序。1.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成、分類和配置微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成、分類和配置1.3 微型計(jì)

7、算機(jī)系統(tǒng)的組成、分類和配置微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成、分類和配置三、微機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)三、微機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) （1）字長(zhǎng)（位）字長(zhǎng)（位） （2） 運(yùn)算速度運(yùn)算速度 （3） 存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量 （4） 主頻主頻 （5） 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng) （6）外部設(shè)備的配置）外部設(shè)備的配置 （7）軟件的配置）軟件的配置 第一章第一章 微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第四節(jié)第四節(jié) 微處理器微處理器一、一、Intel 8086/8088（一）（一） 8086/8088的功能結(jié)構(gòu)的功能結(jié)構(gòu)8086CPU功能結(jié)構(gòu)圖功能結(jié)構(gòu)圖總總線線控控制制邏邏輯輯內(nèi)部總線內(nèi)部總線16位位地址加法器地址加法器總總線線接接口口單單元元BIU1 2 3 4

8、 5 6指令隊(duì)列指令隊(duì)列執(zhí)執(zhí)行行單單元元EU通用寄存器通用寄存器AX AH ALBX BH BLCX CH CLDX DH DL SP BP DI SIEU控控制制器器CSDSSSESIP內(nèi)部通信內(nèi)部通信ALU暫暫 存存 器器標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器20位地位地址總線址總線16位位數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線線EU功能：從指令隊(duì)列中取指令、譯碼和執(zhí)行功能：從指令隊(duì)列中取指令、譯碼和執(zhí)行;BIU功能：負(fù)責(zé)與存儲(chǔ)器、功能：負(fù)責(zé)與存儲(chǔ)器、I/O 端口傳送數(shù)據(jù)、地址。端口傳送數(shù)據(jù)、地址。第一章第一章 微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第四節(jié)第四節(jié) 微處理器微處理器一、一、Intel 8086/8088（一）（一） 8086/

9、8088的功能結(jié)構(gòu)的功能結(jié)構(gòu)EUBIU通用寄存器通用寄存器算術(shù)邏輯單元算術(shù)邏輯單元ALU標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器EU控制電路控制電路指令隊(duì)列指令隊(duì)列段寄存器段寄存器指令指針指令指針I(yè)P物理地址加法器物理地址加法器與與EU通訊的內(nèi)部寄存器通訊的內(nèi)部寄存器總線控制電路總線控制電路第一章第一章 微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第四節(jié)第四節(jié) 微處理器微處理器一、一、Intel 8086/8088（一）（一） 8086/8088的功能結(jié)構(gòu)的功能結(jié)構(gòu)EUBIU通用寄存器通用寄存器算術(shù)邏輯單元算術(shù)邏輯單元ALU標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器EU控制電路控制電路指令隊(duì)列指令隊(duì)列段寄存器段寄存器指令指針指令指針I(yè)P物理地址加法器

10、物理地址加法器與與EU通訊的內(nèi)部寄存器通訊的內(nèi)部寄存器總線控制電路總線控制電路第一章第一章 微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第四節(jié)第四節(jié) 微處理器微處理器一、一、Intel 8086/8088（一）（一） 8086/8088的功能結(jié)構(gòu)的功能結(jié)構(gòu)EUBIU通用寄存器通用寄存器算術(shù)邏輯單元算術(shù)邏輯單元ALU標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器EU控制電路控制電路指令隊(duì)列指令隊(duì)列段寄存器段寄存器指令指針指令指針I(yè)P物理地址加法器物理地址加法器與與EU通訊的內(nèi)部寄存器通訊的內(nèi)部寄存器總線控制電路總線控制電路CSIPCSIPCSIPCSIP20位地址位地址地址地址指令指令指令指令指指令令指令指令經(jīng)指令譯碼后控經(jīng)指令譯碼后控

11、制執(zhí)行單元工作制執(zhí)行單元工作第一章第一章 微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第四節(jié)第四節(jié) 微處理器微處理器一、一、Intel 8086/8088（一）（一）8086/8088的功能結(jié)構(gòu)的功能結(jié)構(gòu)（二）（二）8086/8088的內(nèi)部寄存器的內(nèi)部寄存器（1）數(shù)據(jù)寄存器）數(shù)據(jù)寄存器用于存放參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)或運(yùn)算的結(jié)果。用于存放參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)或運(yùn)算的結(jié)果。AXBXCXDXAHAL16位位BHBLCHCLDHDL8位位8位位累加器累加器Accumulator基址寄存器基址寄存器Base計(jì)數(shù)寄存器計(jì)數(shù)寄存器Count數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器Data1. 通用寄存器通用寄存器第四節(jié)第四節(jié) 微處理器微處理器一、一、Int

12、el 8086/8088（1）數(shù)據(jù)寄存器）數(shù)據(jù)寄存器SP 堆棧指針寄存器堆棧指針寄存器Stack Pointer（2）地址指針寄存器）地址指針寄存器BP 基址指針寄存器基址指針寄存器Base Pointer（3）變址寄存器）變址寄存器SI源變址寄存器源變址寄存器Source IndexDI 目標(biāo)變址寄存器目標(biāo)變址寄存器 Destination Index（二）（二）8086/8088的內(nèi)部寄存器的內(nèi)部寄存器1. 通用寄存器通用寄存器用于存放段基址。用于存放段基址。第四節(jié)第四節(jié) 微處理器微處理器一、一、Intel 8086/8088（二）（二）8086/8088的內(nèi)部寄存器的內(nèi)部寄存器1. 通用

13、寄存器通用寄存器2. 段寄存器段寄存器CS 代碼段寄存器代碼段寄存器Code SegmentSS 堆棧段寄存器堆棧段寄存器Stack SegmentDS 數(shù)據(jù)段寄存器數(shù)據(jù)段寄存器Data SegmentES 附加段寄存器附加段寄存器Extra Segment3. 控制寄存器控制寄存器IP指令指針寄存器指令指針寄存器 Instruction Pointer用于存放指令的偏移地址。用于存放指令的偏移地址。第四節(jié)第四節(jié) 微處理器微處理器一、一、Intel 8086/8088（二）（二）8086/8088的內(nèi)部寄存器的內(nèi)部寄存器1. 通用寄存器通用寄存器2. 段寄存器段寄存器3. 控制寄存器控制寄存器

14、IPFLAGS 標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器第四節(jié)第四節(jié) 微處理器微處理器一、一、Intel 8086/8088（二）（二）8086/8088的內(nèi)部寄存器的內(nèi)部寄存器1. 通用寄存器通用寄存器2. 段寄存器段寄存器3. 控制寄存器控制寄存器FLAGS 標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器CFPFAFZFSFTFIFDFOF15118740（1）狀態(tài)標(biāo)志位（）狀態(tài)標(biāo)志位（ 6個(gè)）個(gè)）（2）控制標(biāo)志位（）控制標(biāo)志位（ 3個(gè)）個(gè)）CF 進(jìn)位標(biāo)志位進(jìn)位標(biāo)志位Carry Flag用于加、減法運(yùn)算時(shí)用于加、減法運(yùn)算時(shí)1 有進(jìn)位或借位有進(jìn)位或借位0 無進(jìn)位或借位無進(jìn)位或借位PF奇偶標(biāo)志位奇偶標(biāo)志位Parity Flag用于邏輯運(yùn)算

15、結(jié)果中用于邏輯運(yùn)算結(jié)果中“1”的個(gè)數(shù)的個(gè)數(shù)1 偶數(shù)個(gè)偶數(shù)個(gè)0 奇數(shù)個(gè)奇數(shù)個(gè)AF 輔助進(jìn)位位輔助進(jìn)位位Auxiliary Flag用于用于8(16)加減法運(yùn)算加減法運(yùn)算時(shí)低時(shí)低4(8)位向高位向高4(8)位位1 有進(jìn)位或借位有進(jìn)位或借位0 無進(jìn)位或借位無進(jìn)位或借位第四節(jié)第四節(jié) 微處理器微處理器一、一、Intel 8086/8088（二）（二）8086/8088的內(nèi)部寄存器的內(nèi)部寄存器1. 通用寄存器通用寄存器2. 段寄存器段寄存器3. 控制寄存器控制寄存器FLAGS 標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器CFPFAFZFSFTFIFDFOF15118740（1）狀態(tài)標(biāo)志位（）狀態(tài)標(biāo)志位（ 6個(gè)）個(gè)）ZF零標(biāo)志位零

16、標(biāo)志位Zero Flag用于判斷運(yùn)算結(jié)果用于判斷運(yùn)算結(jié)果1 為零為零0 非零非零SF符號(hào)標(biāo)志位符號(hào)標(biāo)志位Sign Flag1 為負(fù)為負(fù)0 為正為正OF 溢出標(biāo)志位溢出標(biāo)志位Overflow Flag 用于判斷算術(shù)運(yùn)算用于判斷算術(shù)運(yùn)算 結(jié)果是否超出范圍結(jié)果是否超出范圍1 有溢出有溢出0 無溢出無溢出用于判斷運(yùn)算結(jié)果用于判斷運(yùn)算結(jié)果第四節(jié)第四節(jié) 微處理器微處理器一、一、Intel 8086/8088（二）（二）8086/8088的內(nèi)部寄存器的內(nèi)部寄存器1. 通用寄存器通用寄存器2. 段寄存器段寄存器3. 控制寄存器控制寄存器FLAGS 標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器CFPFAFZFSFTFIFDFOF15118740（1）狀態(tài)標(biāo)志位（）狀態(tài)標(biāo)志位（ 6個(gè)）個(gè)）OF 溢出標(biāo)志位溢出標(biāo)志位Overflow Flag 用于判斷算術(shù)運(yùn)算用于判斷算術(shù)運(yùn)算 結(jié)果是否超出范圍結(jié)果是否超出范圍1 有溢出有溢出0 無溢出無溢出 例例1：x=+1011, y=+1001, 求求x+y 例例2：x=-1011, y=-1001, 求求x-y 判斷是否溢出的方法：判斷是否溢出的方法：OF=CF 最高有效位進(jìn)位位最高有效位進(jìn)位位控制標(biāo)志與狀態(tài)標(biāo)志的區(qū)別：控制標(biāo)志與狀態(tài)標(biāo)志的區(qū)別：控制標(biāo)志：其值由系統(tǒng)程序或用戶程序根據(jù)需要控制標(biāo)志：