微機(jī)12章小班課劉洋

《微機(jī)原理及應(yīng)用》

第一、二章復(fù)習(xí)綱要 2012.3.7第一章

緒論

第二章 8086系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第一章緒論一、計(jì)算機(jī)處理器體系結(jié)構(gòu)

馮·諾依曼結(jié)構(gòu)（普林斯頓體系結(jié)構(gòu)）

存儲(chǔ)器：記憶數(shù)據(jù)和程序

控制器：控制程序運(yùn)行

運(yùn)算器：完成數(shù)據(jù)加工處理

輸入設(shè)備：輸入數(shù)據(jù)和程序

輸出設(shè)備：輸出處理結(jié)果

課外了解

哈佛結(jié)構(gòu)是一種將程序指令和數(shù)據(jù)分開存儲(chǔ)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)二、位（bit）與字節(jié)（byte）

位是數(shù)據(jù)處理的最小單位，稱“比特”

字節(jié)由8個(gè)位組成，即1byte=8bit三、字長(zhǎng)

微處理器一次可處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)四、8086執(zhí)行一條指令

取指令

譯碼

執(zhí)行指令五、8086連續(xù)執(zhí)行兩條指令

取指令

譯碼

執(zhí)行指令

取指令

譯碼

執(zhí)行指令

時(shí)間軸

注：并行執(zhí)行的指令步驟，提高了微處理器指令的執(zhí)行效率。六、編程語(yǔ)言

機(jī)器語(yǔ)言

匯編語(yǔ)言

高級(jí)語(yǔ)言

注：匯編語(yǔ)言并非只有一種，不同的處理器可能對(duì)應(yīng)著不同的匯編語(yǔ)言七、數(shù)碼與數(shù)制

數(shù)碼表示基本數(shù)值大小的不同數(shù)字符號(hào)。

例：0~9是十進(jìn)制中的十個(gè)數(shù)碼

數(shù)制是計(jì)數(shù)的規(guī)則，表示數(shù)的符號(hào)在不同的位置上時(shí)所代表的數(shù)的值是不同的。

基數(shù)表示數(shù)制所使用的數(shù)碼的個(gè)數(shù)。

位權(quán)表示數(shù)制中某一位上的1所表示數(shù)值的大小。八、常用數(shù)制

二進(jìn)制八進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制 BinaryOctalDecimalHex九、數(shù)制轉(zhuǎn)換

1、X進(jìn)制

十進(jìn)制

方法：將其它進(jìn)制數(shù)按權(quán)位展開，然后各項(xiàng)相加，即得到相應(yīng)十進(jìn)制數(shù) 2、十進(jìn)制 X進(jìn)制

方法：整數(shù)除法+小數(shù)乘法

整數(shù)部分除以X進(jìn)制基數(shù)，余數(shù)為X進(jìn)制整數(shù)部分最低位，商繼續(xù)被除，余數(shù)為X進(jìn)制次低位，直至商為零。

小數(shù)部分乘以X進(jìn)制基數(shù)，積整數(shù)部分為X進(jìn)制小數(shù)部分最高位，小數(shù)部分繼續(xù)乘以基數(shù)，積整數(shù)部分為X進(jìn)制小數(shù)部分次高位，直至小數(shù)部分為零或達(dá)到預(yù)定要求為止。 3、二進(jìn)制

八進(jìn)制、十六進(jìn)制

方法：四位法、三位法此處難點(diǎn)在于十進(jìn)制向其他進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換例：將十進(jìn)制數(shù)33.793D分別轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù) 1、整數(shù)部分轉(zhuǎn)換 33/2=16…1 低 16/2=8…0 8/2=4…0 4/2=2…0 2/2=1…0 ?=0…1 高

即整數(shù)部分為100001B； 2、小數(shù)部分轉(zhuǎn)換（保留小數(shù)點(diǎn)后四位） 0.793*2=1.586 高 0.586*2=1.172 0.172*2=0.344 0.344*2=0.688 0.688*2=1.376 低

即小數(shù)部分為0.11001B。33.793D=100001.11001B十、機(jī)器數(shù)、真值、原碼、反碼和補(bǔ)碼

機(jī)器數(shù)是真值在機(jī)器中的二進(jìn)制表示形式，一般帶有最高位的符號(hào)位。

例：二進(jìn)制真值數(shù)-0011011，它的機(jī)器數(shù)為10011011（原碼）。

原碼:即將真值中的“+”用0表示，“-”用1表示。

反碼:正數(shù)的反碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼即將原碼的數(shù)值部分按位取反。

補(bǔ)碼：正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼即將原碼的數(shù)值部分按位取反，然后整個(gè)數(shù)加1。

注：在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，數(shù)值一律用補(bǔ)碼來(lái)表示（存儲(chǔ)）十一、BCD碼

BCD碼利用了四個(gè)位元來(lái)儲(chǔ)存一個(gè)十進(jìn)制的數(shù)碼，是一種二進(jìn)制的數(shù)字編碼形式，有8421、5421和2421等形式。

注：BCD碼并非只有8421一種第二章8086系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一、8086CPU與8088CPU的不同之處

8088是為了配合當(dāng)時(shí)大部分8位外設(shè)而推出的準(zhǔn)16位處理器，即外部數(shù)據(jù)總線為8位，內(nèi)部數(shù)據(jù)總線為16位。

結(jié)構(gòu)不同之處：8088的指令隊(duì)列有4字節(jié)，8086的指令隊(duì)列有6字節(jié)。二、8086CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

問(wèn)：8086CPU由哪兩部分構(gòu)成？它們的主要功能是什么？

EU（ExecutionUnit）

指令執(zhí)行部件 BIU（BusInterfaceUnit）總線接口部件 EU（指令執(zhí)行部件）主要由算術(shù)邏輯運(yùn)算單元（ALU）、標(biāo)志寄存器（FR）、通用寄存器組和EU控制器等4個(gè)部件組成，其主要功能是執(zhí)行指令。 BIU（總線接口部件）主要由地址加法器、專用寄存器組、指令隊(duì)列和總線控制電路等4個(gè)部件組成，其主要功能是形成訪問(wèn)存儲(chǔ)器的物理地址、訪問(wèn)存儲(chǔ)器并取指令暫存到指令隊(duì)列中等待執(zhí)行，訪問(wèn)存儲(chǔ)器或I/O端口讀取操作數(shù)參加EU運(yùn)算或存放運(yùn)算結(jié)果等。CPU12435678外部連接存儲(chǔ)器及外部設(shè)備三、8086CPU的寄存器結(jié)構(gòu)

EU：

通用寄存器 GeneralRegisters

標(biāo)志寄存器 FlagRegisters BIU：

段寄存器 SegmentRegisters

指令指針寄存器 InstructionPointer

通用寄存器在EU中，共8個(gè)，分成兩組。 AX累加器

BX基址寄存器

CX計(jì)數(shù)器

DX數(shù)據(jù)寄存器

SI源變址寄存器 DI目標(biāo)變址寄存器 BP基址指針 SP堆棧指針

AX（AccumulatorRegister）一般用來(lái)存放參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)和結(jié)果，在乘、除法運(yùn)算、I/O操作、BCD數(shù)運(yùn)算中有不可替代的作用。BX（BaseRegister）除可作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器外，還可存放內(nèi)存的邏輯偏移地址，AX、CX、DX不能CX（Counter）既可以作為數(shù)據(jù)寄存器，又可在串指令和移位指令中作計(jì)數(shù)用DX（DataRegister）除可作為通用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器外，還在乘、除法運(yùn)算、帶符號(hào)數(shù)的擴(kuò)展指令中有特殊用途SI（SourceIndex）多用于存放內(nèi)存的邏輯偏移地址（隱含的邏輯段地址在數(shù)據(jù)段寄存器中），也可存放數(shù)據(jù)DI（DestinationIndex）多用于存放內(nèi)存的邏輯偏移地址（隱含的邏輯段地址在數(shù)據(jù)段寄存器中），也可存放數(shù)據(jù)BP（BasePointer）用于存放內(nèi)存的邏輯偏移地址（隱含的邏輯段地址在堆棧段寄存器中）SP（StackPointer）用于存放棧頂?shù)倪壿嬈频刂罚[含的邏輯段地址在堆棧段寄存器中）

標(biāo)志寄存器FR位于EU中，其中規(guī)定了9個(gè)標(biāo)志位，用來(lái)存放運(yùn)算結(jié)果特征和控制CPU操作。標(biāo)志位可分為兩類：標(biāo)志位和控制位，即CAPSOZ和IDT。

注：狀態(tài)位ZF，如果運(yùn)算結(jié)果為0，ZF=1，否則ZF=0。

段寄存器位于BIU中，有四個(gè)16位的段寄存器： CS代碼段寄存器 DS數(shù)據(jù)段寄存器 ES擴(kuò)展段寄存器 SS堆棧段寄存器

指令指針寄存器（IP）位于BIU中，其中的內(nèi)容由BIU自動(dòng)修改

注：寄存器的隱含尋址

當(dāng)在指令中沒(méi)有明確標(biāo)出，但在指令中又需要使用該寄存器，通常稱其為“隱含尋址”。四、邏輯地址與物理地址

邏輯地址分為段基址和偏移地址，段基址和偏移地址經(jīng)過(guò)地址加法器形成20位物理地址CS（CodeSegment）存放程序代碼段起始地址的高十六位DS（DataSegment）存放數(shù)據(jù)段起始地址的高十六位ES（ExtendedSegment）存放擴(kuò)展數(shù)據(jù)段起始地址的高十六位SS（StackSegment）存放堆棧段起始地址的高十六位例：物理地址的形成

段基址：

邏輯偏移地址：1011110000000100001000101000010010111110001011000100地址加法器段基址向左移4位段基址左移4位后與邏輯偏移地址相加，得到20位物理地址四、8086CPU的管腳及功能

12345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221

GNDAD14AD13AD12AD11AD10AD9AD8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDVCCAD15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6BHE*/S7MN/MX*RD*HOLD(RQ*/GT0*)HLDA(RQ1*/GT1*)WR*(LOCK*)M/IO*(S2*

)DT/R*(S1*

)DEN*(S0*)ALE(QS0)INTA*(QS1)TEST*READYRESET80861、分時(shí)復(fù)用的意義2、為何要BHE*和A0引腳配合尋址3、什么是對(duì)準(zhǔn)字和非對(duì)準(zhǔn)字注：只用A0會(huì)導(dǎo)致每次只能傳遞8位數(shù)據(jù)五、存儲(chǔ)器的分段

在1M的存儲(chǔ)空間內(nèi)，至少可以劃分______個(gè)段；

一個(gè)段最大為______B；

一個(gè)段的起始地址低4位的地址碼為______。六、堆棧

堆棧，是在存儲(chǔ)器中開辟的一個(gè)區(qū)域，用來(lái)存放需要暫時(shí)保存的數(shù)據(jù)，采用__________或__________的方式。

注：堆棧的地址增長(zhǎng)是向下增長(zhǎng)的，即堆棧的容量是一定的 10000H（SS左移4位后得到的堆棧首地址，也是堆 . 棧最低的地址） .

堆棧 .