微機原理基本概念復(fù)習(xí)

1、1、字節(jié)，字概念， 1 字節(jié) =8 位，2、字長概念 :傳微處理器一次送二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)(總線寬度)。3、地址空間概念：16 根地址線 64K ，20 根地址線 1M 空間4、進制間的轉(zhuǎn)換： 將十進制數(shù) 25.5 轉(zhuǎn)換為二級制數(shù)5、數(shù)值數(shù)據(jù)的表示： 有符號數(shù)：補碼， n 位補碼的圍 無符號數(shù)： FFFFH=655356、BCD 碼： 789 的壓縮 BCD 碼 789H7、ASCII 碼： 789 的 ASC 碼 373839H8、求補運算概念9、8086CPU 從功能上來說分成兩大部分： 總線接口單元 BIU ( Bus Interface Unit )和執(zhí)行 單元 EU ( Executi

2、on Unit ) 總線接口部件由下列 4 部分組成：4個段地址寄存器(CS、DS、 ES、SS)16位的指令指針寄存器IP(Instruction Pointer) 20 位的地址加法器10 輯段概念8086 CPU 的部結(jié)構(gòu)是 16位的，即所有的寄存器都是 1 6位的，而外部尋址空間為 1M,需要20位地址線。為了能尋址1M空間。8086把1M字節(jié)空間劃分成若干個邏輯段。11邏輯地址概念 2000H : 5F62H，則其對應(yīng)的物理地址：25F62H12堆棧指針：SP與段寄存器SS一起確定在堆棧操作時，堆棧在存中的位置。SS和SP的初始值決定了堆棧區(qū)的大小13狀態(tài)標(biāo)志的意義：即 SF、ZF、

3、PF、CF、AF和OF14 8086引腳：MN/MX 、AD15 AD0 地址/數(shù)據(jù)分時復(fù)用引腳NMI ( Non-Maskable Interrupt )不可屏蔽中斷請求，輸入、上升沿有效、INTR ( Interrupt Request )可屏蔽中斷請求，輸入、高電平有效，有效時，表示請求設(shè) 備向 CPU 申請可屏蔽中斷，該中斷請否響應(yīng)受控于 IF (中斷允許標(biāo)志) 、可以被屏 蔽掉INTA RESET (復(fù)位)復(fù)位請求，輸入、高電平有效，復(fù)位后CS= FFFFH、IP = 0000H , 所以自啟動程序入口在物理地址 FFFF0HINTA ( Interrupt Acknowledge

4、)可屏蔽中斷響應(yīng)，輸出、低電平有效，有效時，表示來 自 INTR 引腳的中斷請求已被 CPU 響應(yīng)， CPU 進入中斷響應(yīng)周期。ALE ( Address Latch Enable )地址鎖存允許，輸出、三態(tài)、高電平有效，腳高有效時， 表示復(fù)用引腳： AD15 AD0 和 A19/S6 A16/S3 正在傳送地址信息，由于地址信息 在這些復(fù)用引腳上出現(xiàn)的時間很短暫，所以系統(tǒng)可以利用 ALE 引腳將地址鎖存起來M/IO ( Input and Output/Memory ) I/O 或存儲器訪問，輸出、三態(tài)，該引腳輸出高電 平時， 表示 CPU 將訪問存儲器， 這時地址總線 A19 A0 提供

5、20位存儲器地址， 該弓I腳輸出低電平時，表示CPU將訪問 時地址總線 A15 A0提供16位I/O15多字節(jié)數(shù)據(jù)存放方式：圖中0002H字”單元的容為：0002H = 1234H0002H號 雙字”單元的容為：00006HD? DoI/O端口，這口地址0002H = 78561234H 16物理地址和邏輯地址的轉(zhuǎn)換例2.1設(shè)代碼段寄存器 CS的容為1000H，指令指針寄存器IP的容為2500H，即CS= 1000H , IP = 2500H，則訪問代碼段12 5 0 0 糊思地址存儲單元的物理地址為：17指令周期：是指一條指令經(jīng)取指、譯碼、讀寫操作數(shù)到執(zhí)行完成的過程。若干總線周期組成一個 指

6、令周期18總線周期是指CPU通過總線操作與外部(存儲器或I/O端口)進行一次數(shù)據(jù)交換的過程8086的基本總線周期需要 4個時鐘周期，4個時鐘周期編號為 T1、T2、T3和T4 總線周期中的時鐘周期也被稱作“T狀態(tài)”，時鐘周期的時間長度就是時鐘頻率的倒數(shù)當(dāng)需要延長總線周期時插入等待狀態(tài)Tw, CPU進行部操作，沒有對外操作時，其引腳就處于空閑狀態(tài)Ti8086如果工作頻率1MHZ,1個基本總線周期需要多長時間。19指令代碼由 操作碼和操作數(shù)兩部分組成尋址方式：立即數(shù)尋址MOV AX,14寄存器尋址：MOV DS,AX直接尋址： MOV AX, 2000H, MOV BX, BUFFER寄存器間接尋

7、址 MOV AX, BX寄存器相對尋址 MOV AX, SI+06H基址變址尋址方式 MOV AX, BX+SI相對基址變址 MOV AX, BX+DI+6隱含尋址MUL BL ; (AL )X( BL AX隱含了被乘數(shù) AL和乘積AX20存儲器尋址方式中的變量WVAR DW 1234H;定義16位變量 WVAR，具有初值1234H21注意點1. 區(qū)別立即數(shù)尋址和直接尋址MOVMOVAX , 126AX , 1262區(qū)別寄存器尋址和寄存器間接尋址MOV AX, BXMOV AX , BX3 雙操作數(shù)指令中，不能同為存儲器操作數(shù)。4 CS不能為目的寄存器。最基本的傳送指令（MOV ）堆棧指令（P

8、USH,POP） 數(shù)據(jù)交換指令（XCHG） 換碼指令XLAT非法指令的主要現(xiàn)象：冷I兩個操作數(shù)的類型不一致無法確定是字節(jié)量還是字量操作MOV2OOOH,3OOOHMOV DS, 3000HMOV 2000H, ALMOV DS, ES- 兩個操作數(shù)都是存儲器 立即數(shù)直接送段寄存器 目標(biāo)操作數(shù)用立即數(shù)方式 冷1兩個操作數(shù)都是段寄存器冷1在絕大多數(shù)雙操作數(shù)指令中，目的操作數(shù)和源操作數(shù)必須具有一致的數(shù)據(jù)類型，或者 同為字量，或者同為字節(jié)量，否則為非法指令兩個操作數(shù)類型不一致MOV AL, 050AH;非法指令，修正：;mov ax,050ahMOV SI, DL;非法指令，修正：;mov dh,0;

9、mov si,dx? 當(dāng)無法通過任一個操作數(shù)確定是操作類型時，需要利用匯編語言的操作符顯式指明MOV BX+SI, 255;非法指令，修正：;mov byte ptr bx+si,255byte ptr說明是字節(jié)操作;mov word ptr bx+si,255;word ptr說明是字操作?8086/8088指令系統(tǒng)除串操作指令外，不允許兩個操作數(shù)都是存儲單元（存儲器操作數(shù)）MOV buf2, buf1 ;非法指令，修正：;假設(shè)buf2和buf1是兩個字變量;mov ax,buf1;mov buf2,ax假設(shè)buf2和buf1是兩個字節(jié)變量;mov al,buf1;mov buf2,al不靈

10、活MOV DS, ES ;非法指令，修正：；mov ax,es；mov ds,axMOV DS, 100H;非法指令，修正：；mov ax,100h；mov ds,axMOV CS, SI;非法指令；指令存在，但不能執(zhí)行例3-13 把BL0CK1 地址開始的10個字節(jié)數(shù)據(jù)傳送到BL0CK2地址開始的10個字節(jié)單元處。NEXT:MOV CX,10MOV SI,OFFSET BLOCK1MOV DI,OFFSET BLOCK2MOV AL,SIMOV DI,ALINC SIINC DIDEC CXJNZNEXTHLT進棧指令先使堆棧指針 SP減2，然后把一個字操作數(shù)存入堆棧頂部交換指令XCHG用堆

11、棧交換AX與CX的值。pushaxpushcxpopaxpopcx(數(shù)據(jù)段DS:BX)OOH01H04HOSH10H19Hxchg al,byte ptr wvar+1；ax=5599h， wvar=6611h；byte ptr wvar+1 "強制為字節(jié)量，只取高字節(jié)與AL類型交換，否則數(shù)據(jù)類型不匹配例3-18存的數(shù)據(jù)段有一 09的平方表，首地址為TABLE， 如圖所示，用換碼指令實現(xiàn)求數(shù)字4的平方。MOV BX,OFFSET TABLEMOV AL,4XLAT加法指令2、減法指令3、乘法指令4、除法指令加法指令：ADD, ADC和INC減法指令：SUB, SBB, DEC, NE

12、G 和 CMPINC和DEC不影響 CF標(biāo)志外，其他們分別執(zhí)行字或字節(jié)的加法和減法運算，除 他按定義影響全部狀態(tài)標(biāo)志位8位無符號數(shù)，試比較它們的例3-32在數(shù)據(jù)段從BLOCK開始的存儲單元中存放了兩個 大小，將較大者傳送到 MAX單元。LEA BX,BLOCKMOV AL,BXINC BXCMP AL,BXJNC DONEMOV AL,BXDONE:MOV MAX,ALHLT邏輯指令 AND、OR、XOR和TEST屏蔽AL寄存器的低四位。MOV AL，OFF HAND AL ，0F0 H例3:使某數(shù)的第4、5位置1。MOV AL , 03H0 0 0 0 0 0 1 1OR AL , 30HV

13、0 0 1 1 0 0 0 00 0 1 1 0 0 1 1例3-47判斷DATA單元的數(shù)據(jù)是否為 0。MOV AX,DATAOR AX , AXJZ ZEROZERO:MOV AL , 11HXOR AL , 03H AND與TEST指令的關(guān)系，同SUB與CMP指令的關(guān)系一樣例7:檢測AL中的最低位是否為1，若為1則轉(zhuǎn)移。MOV AL，dataTEST AL, 01HJNZ NextNext:MOV BL , 0TEST通常用于檢測一些條件是否滿足，但又不希望改變原來操作數(shù)的情況，該指令后通 常帶有條件轉(zhuǎn)移指令。肉移位指令：移位指令的第一個操作數(shù)是指定的被移位的操作數(shù)，可以是寄存器或存 儲單

14、元；后一個操作數(shù)表示移位位數(shù)：*該操作數(shù)為1,表示移動一位* 該操作數(shù)為CL , CL寄存器值表示移位位數(shù)（移位位數(shù)大于1只能CL表示）SAL SHL SAR SHR循環(huán)移位指令類似移位指令， 但要將從一端移出的位返回到另一端形成循環(huán)。分為: 控制轉(zhuǎn)移指令ROL reg/mem,1/CLROR reg/mem,1/CLRCL reg/mem,1/CLRCR reg/mem,1/CL;不帶進位循環(huán)左移 ;不帶進位循環(huán)右移 ;帶進位循環(huán)左移 ;帶進位循環(huán)右移循環(huán)移位指令按指令功能設(shè)置進 位標(biāo)志 CF，但不影響 SF、ZF、PF、AF 標(biāo)志，OF 只當(dāng) CNT=1 時有效，移位后當(dāng)最高有效位發(fā)生 變

15、化時（如 1 變 0）OF=1,否則 OF=0。將DX.AX中32位數(shù)值左移一位shl ax,1rcl dx,1:DX. AX*32位數(shù)值左移一位JMP JZ JNZ例 3.23 判斷是否為字母 Y寄存器AL中是字母Y （含大小寫），則令A(yù)H = 0,否則令A(yù)H =- 1cmp al, ' y '；比較 AL 與小寫字母 y je next ；相等,轉(zhuǎn)移cmp al, ' Y'不相等，；繼續(xù)比較 AL 與大寫字母 Yje next ;相等,轉(zhuǎn)移mov ah,-1;不相等，令 AH = 1jmp done;無條件轉(zhuǎn)移指令next:mov ah,0 ;相等的處理：令

16、 AH = 0done:例 3-68 在存中有一個首地址為 ARRAY 的數(shù)據(jù)區(qū)存放了 200 個 8 位 有符號數(shù),統(tǒng) 計其中正數(shù)、負數(shù)、0 的個 數(shù),并分別將統(tǒng)計結(jié)果存入 PLUS 、MINUS 和 ZERO 單元中。 XOR AL, ALMOV PLUS,ALMOV MINUS,ALMOV ZERO,ALLEA SI, ARRAYMOV CX, 200CLDLLAB:LODSBOR AL,ALJS MLABJZ ZLAB INC PLUSJMP NEXTMLAB:INC MINUSJMP NEXTZLAB:INC ZERONEXT:DEC CXJNZ LLABHLTLOOP label

17、;循環(huán)指令I(lǐng)RET偽指令： DB ，DW ，byte ptr例 2：操作數(shù)可以是字符串，例如 STR DBHELLO '匯編后的情況如圖：某數(shù)據(jù)段定義為DATA SEGMENT S1 DB 0,1,2,3,4,5 S2 DB 12345' COUNT EQU $-S1 S3 DB COUNT DUP(2) DATA ENDS 畫出該數(shù)據(jù)段在存儲器中的存儲形式DOS 系統(tǒng)功能調(diào)用介紹(1) 從鍵盤輸入一個字符 (功能號 =1)MOV AH,1INT 21H<AL 中有鍵入的字符 >(1) 在顯示器上顯示一個字符 (功能號 =2)MOV AH, 2MOV DL, <

18、; 要顯示的字符 >INT 21H 例：在顯示器上顯示一個字符 A'MOV AH, 2MOV DL, ' A 或 MOV DL, 41HINT 21H(2) 顯示字符串 (功能號 =9)MOV AH, 9LEA DX, < 字符串 >INT 21H注意：被顯示的字符串必須以'$'結(jié)束 。分支程序設(shè)計4-31 求符號字節(jié)數(shù) X 的絕對值， X 用補碼表示 DATA SEGMENTX DB -50DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART:MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV AL,X

19、 ; 取 XTEST AL,80H ;測試符號位JZ DONE ;若大于 0，轉(zhuǎn) doneNEG AL;若小于0,求補得到|x|MOV X,AL;保存DONE: MOV AH,4CHINT 21HCODE ENDSEND START關(guān)于存儲器：肉擴展存儲器所需存儲芯片的數(shù)量計算：若用一個容量為 mKxn位的存儲芯片構(gòu)成容量為 MKx N位（假設(shè) M>m, N >n,即需字位同時擴展）的存儲器，則這個存儲器所需要的存儲芯片數(shù)為（M/m）x （N/n）。RAM芯片的容量：為220x 16b，問（1）該芯片地址線多少，（2）數(shù)據(jù)線多少SRAM與CPU連接：CPU數(shù)據(jù)總線不相同，連接不一樣

20、。8086CPU的16數(shù)據(jù)總線，其高 8位數(shù)據(jù)線D15-D8接存儲器的奇地址體 低8位數(shù)據(jù)線D7-D0接存儲器的偶地址體，根據(jù)BHE（選擇奇地址庫）和A0（選擇偶地址庫）的不同狀態(tài)組合決定對存儲器做字操 作還是字節(jié)操作存儲器與CPU地址總線的連接：低位地址線直接和存儲芯片的地址信號連接作為片地址譯碼高位地址線主要用來產(chǎn)生選片信號（稱為片間地址譯碼），以決定每個存儲芯片在整個存儲單元中的地址圍，避免各芯片地址空間的重疊。4。如片選1人9八0CE2114八9入CE2114(1)IQI/O】1/O4I/O,I佞擴克存儲芯片的字（單元）數(shù)滿用要求而位數(shù)殲夠 ,需宴對毎個召儲單元的位數(shù)進行擴展。D廠D廠

21、D。2伯4容S1KM, 2片擴展為4W8住擴展：將毎片的地址線、控制線并聯(lián)，數(shù)據(jù)線分別引出. 位擴展特點，存儲器的單元數(shù)不變.位數(shù)增加。（2）字?jǐn)U充P150:T*rTBT，T<r Tr nr TOMTIT TW ITT TTg.TmTKC血如果總的單元容量不足則需利用多個存儲芯片擴充容竜，用存儲芯 片的片選端對多個存儲芯片（組）進行尋 址；這種擴充簡稱為“地址擴充''或"字拉充"字?jǐn)U展：芯片的位數(shù)滿足要求而字（單元）數(shù)不 夠，盂要對存儲單元數(shù)進行擴展。擴展原則：將每個芯片的地址線、數(shù)據(jù)線、控制 線并聯(lián)，僅片選端分別引出，以實現(xiàn)每個芯片占 據(jù)不同的地址范

22、用。"4LSI3S將每個芯片的地址線、數(shù)據(jù)線、控制線并聯(lián)，僅片 選端分別引出，以實現(xiàn)每個芯片占據(jù)不同的地址范圍。片選譯碼的幾種方法： 全譯碼： 所有的地址線全用上，無地址重疊。 部分譯碼：部分高位地址沒有用，存在地址重疊。（3）全譯碼，每個存儲單元的地址都是唯一的，不存在地址重復(fù)，但譯碼電路可能比較復(fù)雜、 連線也較多CPU號2KB RAM的遵摟采用Intel 2114,構(gòu)成2K1S RAM的連接結(jié)構(gòu)圖如下所示（既有侑曠展，也有字?jǐn)U展）事TWH朦斟 A1S-A10 AAO全譯碼Hur： OdOOOO.mOOOOOOC dOMHDOOMOJ111111111J為AgA»- Ao

23、nIO/MCPUkcsAui伯FFHAfl譏cs第妳器址眾m MP丸HL4AD首城：omoLOonoriooooo oiooh, eoaooi,liniiiiii o*ffhJlv*E!¥|6-5門醴谿梅或壬 血址譯群電瞎I/O端口與存儲器統(tǒng)一編址概念I(lǐng)/O端口獨立編址概念8086采用獨立編址I/O端口地址譯碼的一般原則：把CPU用于I/O端口尋址的地址線分為高位地址線和低位地址線兩部分: 例6-1，某8088最小系統(tǒng)，I/O接口譯碼電路如圖A0-A9選擇端口CPU和外設(shè)間的數(shù)據(jù)傳送方式程序控制方式 中斷控制方式DMA方式程序控制方式無條件傳送方式查詢傳送方式查詢傳送方式CPU從接口

24、中讀取狀態(tài)字CPU檢測狀態(tài)字傳送數(shù)據(jù)輸入設(shè)備a）查詢式輸入的算法：（1）用指令檢測 Ready :IN AL ，三態(tài)緩沖器（或狀態(tài)寄存器）的地址（2）若 Ready = 0 ,返回（1）（3）若 Ready = 1，發(fā)出IN AL ，輸入接口數(shù)據(jù)寄存器的端口地址。查詢輸入：MOV BX,OFFSET STORE IN_TEST:IN AL,狀態(tài)口地址TEST AL,80HJZ IN_TESTIN AL,數(shù)據(jù)口地址MOV BX,ALINC BX查詢式輸出的接口電路選逋信號WR麵址總線RQ D+5VrD m/io接至D7BIISYb）查詢式輸出：MOV BX,OFFSET STOREOUT_TES

25、T: IN AL ,100;狀態(tài)端口TEST AL ,80HJNZ OUT_TESTMOV AL,BXOUT 101, AL ;數(shù)據(jù)端口INC BX中斷概念:非屏蔽中斷源外韶屮斷非屏蔽中斷 卜可屏蔽中斷XMI可屏蔽中斷源ETR中斷邏輯INTAIlNT N|IlNTOl1單步1指令11指引1錯誤1中斷內(nèi)部中斷：除祛錯中斷A指令中斷 A盜出中斷 、iW-srhttc8259A中斷控制器iRiI&】R：外設(shè)中斷源中斷向量表是存放中斷向量的一個特定的存區(qū)域。中斷向量，就是中斷服務(wù)子程序的入口地址。冏 中斷向量表：中斷服務(wù)程序的入口地址（首地址）邏輯地址含有段地址 CS和偏移地址IP （共32位

26、），其中低字是偏移地址、高字是 段地址8086微處理器從物理地址 00000H開始，依次安排各個中斷向量，向量號也從0開始256個中斷占用1KB區(qū)域，就形成中斷向量表8259：完全嵌套方式（默認工作方式）：中斷請求按優(yōu)先級IR0IR7處理，IR0優(yōu)先級最高，IR7最低。當(dāng)有中斷發(fā)生時， 如 果有更高級的中斷請求到來，會發(fā)生中斷嵌套。中斷結(jié)束命令（1）自動中斷結(jié)束模式（AEOI）自動結(jié)束方式一進入中斷就將ISR中對應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)志清除，因為 ISR是優(yōu)先仲裁的依據(jù)，所以這種 方式只能用在不會出現(xiàn)嵌套的簡單場合。（2）非自動中斷結(jié)束方式（EOI）一般結(jié)束方式：當(dāng)發(fā)出中斷結(jié)束命令后，用結(jié)束指令把當(dāng)前中斷服務(wù)寄存器（ISR ）中優(yōu)先級最高的（正在處理的）IS位清除。（最常用）8259初始化：（2） ICW2 （中斷向量命令字）向8259A寫入ICW1命令字后，應(yīng)立即向8259A送ICW2。ICW2用于確定8259A每根IR線上的中斷向量號；（其實確定的是IR0線上的中斷向量 設(shè)置中斷向量號命令字中，T7T3為中斷向量號的高 5位，低3位設(shè)為0根據(jù)此命令，8259A自動確定低 3位：IR0為000、IR1為001、IR7為1111） OCW1 （中斷屏蔽命令字） 屏蔽命令字容寫入中斷屏蔽寄存器 IMRDi= Mi對應(yīng)IRi，