微機(jī)原理與接口技術(shù)復(fù)習(xí)筆記

1、微機(jī)原理與接口技術(shù)復(fù)習(xí)筆記1.微型計(jì)算的組成（馮 諾依曼結(jié)構(gòu)）：輸入設(shè)備，輸出設(shè)備，存儲(chǔ)器，算術(shù)邏輯單元，控制單元（算術(shù)邏輯單元和控制單元共同構(gòu)成中央處理單元即CPU）2.處理速度：（電子速度）CPU（寄存器：CPU中的讀寫(xiě)存儲(chǔ)器）>存儲(chǔ)器>I/O設(shè)備（機(jī)械速度）3.三總線結(jié)構(gòu)指：AB（地址總線）、CB（控制總線）、DB（數(shù)據(jù)總線）4.低級(jí)語(yǔ)言有機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言，前者為01碼，是計(jì)算機(jī)唯一能夠理解且直接執(zhí)行的語(yǔ)言，面向問(wèn)題的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言稱為高級(jí)語(yǔ)言5.0或1就是二進(jìn)制的一位稱為1比特（bit）八個(gè)二進(jìn)制位稱為1字節(jié)（byte），即一個(gè)字節(jié)八位或者一個(gè)字節(jié)八比特，兩個(gè)字節(jié)稱為一個(gè)字

2、（word）十六位，一般數(shù)字后跟B為二進(jìn)制數(shù)，D為十進(jìn)制數(shù)，H為十六進(jìn)制數(shù)6. BCD數(shù)運(yùn)算時(shí)出現(xiàn)低位向高位進(jìn)（借）位，則通過(guò)加（減）0110來(lái)手動(dòng)進(jìn)行調(diào)整；求帶符號(hào)數(shù)的減法時(shí)通過(guò)加上他的補(bǔ)碼來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算，對(duì)正數(shù)求反加一即可得到他的補(bǔ)碼；ASCII碼中0為0110000（48），A為1000001（65），a為1100001（97）7.8086CPU曾是使用廣泛的16位微處理器，為串行交替的工作方式，由執(zhí)行單元EU和總線接口單元BIU兩部分構(gòu)成，執(zhí)行單元包含通用寄存器，暫存寄存器，算術(shù)邏輯單元ALU，標(biāo)志寄存器，EU控制單元，總線接口單元BIU包括地址加法器，內(nèi)部寄存器，指令隊(duì)列緩沖器，總線控制

3、單元，EU實(shí)際上不與外界打交道，所有與外部的操作都在BIU的控制下完成8. EU中ALU算術(shù)邏輯單元完成八位或者十六位的二進(jìn)制運(yùn)算，結(jié)果通過(guò)內(nèi)部總線通過(guò)寄存器組或BIU的內(nèi)部寄存器，等待寫(xiě)入存儲(chǔ)器，暫存寄存器用來(lái)暫時(shí)存放參加運(yùn)算的操作數(shù)，經(jīng)ALU算術(shù)邏輯單元運(yùn)算后置入FR標(biāo)志寄存器中保存，EU控制器負(fù)責(zé)從BIU的指令隊(duì)列中取指令，根據(jù) 指令要求EU內(nèi)部各部件發(fā)出控制命令9.三類寄存器段寄存器（內(nèi)部寄存器）：CS（Code Segment）：保存代碼段的段地址，代碼段用于存儲(chǔ)程序的指令。 SS（Stack Segment）：保存堆棧段的段地址，堆棧段用于形成堆棧區(qū)。 DS（Data Segmen

4、t）：保存數(shù)據(jù)段的段地址，數(shù)據(jù)段用于暫存原始數(shù)據(jù)和處理后的中間結(jié)果及最終結(jié)果。 ES（Extra Segment）：保存擴(kuò)展段的段地址，擴(kuò)展段與數(shù)據(jù)段類似，一般情況下，數(shù)據(jù)段用于存儲(chǔ)局部變量，擴(kuò)展段用于存儲(chǔ)全局變量。標(biāo)志寄存器：CF（Carry Flag）：進(jìn)位/借位標(biāo)志。（最高位） PF（Parity Flag）：奇偶標(biāo)志。（置位位的個(gè)數(shù)，為偶則PF=1，表示為PE；為奇則PD=0，表示為PO） AF（Auxiliary Carry Flag）：輔助進(jìn)位/借位標(biāo)志，用于BCD加法的調(diào)整。（運(yùn)算的低四位產(chǎn)生了進(jìn)位或借位，AF=1，表示為AC；否則AF=0，表示為NA） ZF（Zero Flag

5、）：零標(biāo)志。（運(yùn)算結(jié)果為0，則標(biāo)志置位；否則復(fù)位）SF（Sign Flag）：符號(hào)標(biāo)志，用于標(biāo)志符號(hào)的正負(fù)。（運(yùn)算結(jié)果最高位為1，則標(biāo)志置位，表示為NG；否則標(biāo)志復(fù)位，表示為PL） OF（Overflow Flag）：溢出標(biāo)志，用于標(biāo)志符號(hào)數(shù)的運(yùn)算結(jié)果是否超出表達(dá)范圍（無(wú)符號(hào)數(shù)的溢出以CF標(biāo)志）。（雙高異或判別） 另外3位通過(guò)人為設(shè)置，用以控制8086的3種特定操作，稱為控制標(biāo)志。 TF（Trap Flag）：陷阱標(biāo)志，也稱為單步標(biāo)志，用于程序的單步執(zhí)行調(diào)試。 IF（Interrupt Flag）：中斷標(biāo)志。（IF=1，表示為EI，即允許響應(yīng)可屏蔽中斷的請(qǐng)求；IF=0，表示為DI，即禁止響應(yīng)可

6、屏蔽中斷的請(qǐng)求） DF（Direction Flag）：方向標(biāo)志。（DF=1，表示為DN，即down，串操作后地址指針自動(dòng)減量；DF=0，表示為UP，即up，串操作后地址指針自動(dòng)增量） 通用寄存器：AX（Accumulator），累加寄存器；主要用于乘除運(yùn)算和輸入輸出操作時(shí)存儲(chǔ)操作數(shù)、優(yōu)化移動(dòng)操作。 BX（Base），基寄存器；主要用于存儲(chǔ)器間接尋址時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)段的基地址。 CX（Counter），計(jì)數(shù)寄存器；主要用于循環(huán)、重復(fù)、移位操作時(shí)存儲(chǔ)計(jì)數(shù)值。 DX（Data），數(shù)據(jù)寄存器；主要用于乘除運(yùn)算時(shí)存儲(chǔ)操作數(shù)、輸入輸出操作間接尋址時(shí)存儲(chǔ)I/O地址。 SP（Stack Pointer），堆棧指針

7、寄存器；用于存儲(chǔ)站定的偏移地址。 BP（Base Pointer）基指針寄存器；主要用于存儲(chǔ)器間接尋址時(shí)存儲(chǔ)堆棧段的基地址。 SI（Source Index），索引源寄存器；主要用于存儲(chǔ)器間接尋址時(shí)存儲(chǔ)索引地址、串操作時(shí)存儲(chǔ)原串偏移地址。 DI（Destination Index），目的索引寄存器 ；主要用于存儲(chǔ)器間接尋址時(shí)存儲(chǔ)索引地址、串操作時(shí)存儲(chǔ)目的串偏移地址。 10. 較高存儲(chǔ)器地址的字節(jié)存放該字的高8位，較低存儲(chǔ)器地址的字節(jié)存放在該字的低8位；物理地址=16d×段基址+偏移地址11.8086的7種尋址方式：立即數(shù)尋址寄存器尋址直接尋址寄存器間接尋址基址/變址尋址（SI只能對(duì)應(yīng)

8、BP和BX，DI只能對(duì)應(yīng)BP和BX）基址變址相對(duì)尋址12. N一般指立即數(shù)，M指存儲(chǔ)器，R指寄存器13.8086指令集通用數(shù)據(jù)傳輸指令：MOV、PUSH、POP、XCHG累加器專用傳輸指令：IN、OUT、XLAT、LEA、LDS、LES算數(shù)運(yùn)算指令：ADD、ADC（考慮CF標(biāo)志位的加）、INC（自加1）、DAA（對(duì)壓縮BCD碼加法操作的自動(dòng)校正0110）、AAA（其余加法校正）、SUB、SBB、DEC、DAS、AAS、CMP（比較指令，本質(zhì)是相減但是不計(jì)算結(jié)果只影響標(biāo)志位）、NEG、（I）MUL、AAM、（I）DIV、CBW、CWD、AAD、NOT、AND、OR、XOR、TEST（本質(zhì)是AND

9、但是不計(jì)算結(jié)果只影響標(biāo)志位）、SHR、SHL、ROR、ROL、JMP（無(wú)條件跳轉(zhuǎn)）、條件跳轉(zhuǎn)多涉及標(biāo)志位的情況、LOOP（循環(huán)指令，每次執(zhí)行該指令CX-1）14. 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)：變量定義，具體的常見(jiàn)變量類型有DB(8位)、DW、DD？是隨機(jī)數(shù)DUP能用于重復(fù)定義LENTH則用于求解有DUP重復(fù)了多少次PTR用于強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換用單引號(hào)引起來(lái)部分為ASCII碼形式段定義以SEGMENT開(kāi)始ENDS結(jié)束15. 接口包含有數(shù)據(jù)信息（數(shù)字量，模擬量，A/D轉(zhuǎn)換，開(kāi)關(guān)量），狀態(tài)信息（表征外設(shè)工作狀態(tài)的信息），控制信息（CPU通過(guò)接口發(fā)出的控制外設(shè)工作的信息）16. 接口是CPU與外設(shè)間的橋梁17. 接口

10、在電路中的作用：數(shù)據(jù)緩沖功能，寄存器和鎖存器解決告訴主機(jī)與低俗外設(shè)間的速度匹配功能端口選擇功能，CPU在一時(shí)刻只能與一個(gè)端口交換信息信號(hào)轉(zhuǎn)換功能，外設(shè)與總線信號(hào)的統(tǒng)一接收和執(zhí)行CPU的命令功能中斷功能，中斷CPU使其處理突發(fā)事件可編程功能，可編程芯片直接改變接口驅(qū)動(dòng)程序就可以實(shí)現(xiàn)更新數(shù)據(jù)寬度和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的功能，串并-并串 變換18. I/O端口（接口電路中能被CPU直接訪問(wèn)的寄存器地址）編址方式（統(tǒng)一編址（單片機(jī)和DSP）和獨(dú)立編址（8086和8088有自己的專有指令）19. 端口地址譯碼，三個(gè)口每個(gè)口都有一個(gè)地址，門(mén)電路，譯碼器，比較器20. CPU與外設(shè)的傳送方式，小批量：無(wú)條件傳送，查

11、詢方式傳送，中斷方式傳送，大批量：DMA（接權(quán)CPU）直接存儲(chǔ)器存取方式21. 可編程芯片8255可編程并行接口芯片8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)際例題：1. 尋址方式判斷：2. 指令改錯(cuò)：PUSH CL有錯(cuò)push指令操作數(shù)為16位 (PUSH CX) ADC AX,0ABHOUT 3EBH,AX 有錯(cuò)當(dāng)輸出設(shè)備地址大于255即大于FFH則應(yīng)該利用寄存器DX間接尋址 (MOV DX 2EBH ;OUT DX,AX) MUL AL,CL 有錯(cuò)MUL指令只有一個(gè)操作數(shù)乘數(shù)默認(rèn)存放在AL或AX中 (MUL CL)MUL AX,25 有錯(cuò)乘法指令不能使用立即數(shù) (MOV BL,25;MUL BL)ROL D

12、X,5 有錯(cuò)移動(dòng)位數(shù)大于1的要使用CL寄存器 (MOV DL,5;ROL DX,CL)CALL FAR SUM POP FR 有錯(cuò)寄存器FR不能單獨(dú)使用 (POPF FR)MOV 234H,BX 有錯(cuò) 立即數(shù)不能作為目的操作數(shù)(MOV BX 234H)INC SI 有錯(cuò) 不確定是八位還是十六位的目標(biāo)碼 (INC BYTE PTRSI)ADD BX,456H 有錯(cuò) BX類型未知 (ADD WORD PTRBX,456H)INT 0 有錯(cuò) 自加指令不能用于立即數(shù) DIV AX,BX 有錯(cuò) DIV指令只有一個(gè)操作數(shù)除數(shù)和被除數(shù)默認(rèn)放在AX或AL中，結(jié)果商放在AL或AX中余數(shù)放在AH或DX中(DIV

13、BX)DEC BP 有錯(cuò) 未知類型 (DEC WORD PTRBP)XLA BX ADD CX+1 有錯(cuò)沒(méi)有這種自加的表示方法(INC CX)DAA AX 有錯(cuò) DAA校正命令沒(méi)有操作數(shù) (DAA)3.編程題（僅提供核心思路）（1）大小寫(xiě)字母互換（前提是題目所給字符串只有字母）參考書(shū)91面例4-12首先確定大小寫(xiě)通過(guò)ASCII碼加減操作實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換AGAIN:MOV AL,BX CMP AL，a JB NEXT；比a小跳轉(zhuǎn) SUB AL,20H MOV BX,AL JMP AA1NEXT: ADD AL,20H MOV BX,AL JMP AA1AA1：INC BX JMP AGAIN設(shè)置結(jié)束辦法

14、，如遇到$結(jié)束循環(huán) CMP AL,$ JE DONEDONE: MOV AX,4C00H INT 21H（2）找最大或最小值（參考書(shū)96頁(yè)例4-19）逐個(gè)比較，通過(guò)地址的偏移實(shí)現(xiàn)一個(gè)一個(gè)的比較 LEA SI，STR MOV AH,SI；先將當(dāng)前數(shù)放在最大位置A1： MOV AL,SI ；逐個(gè)取數(shù)開(kāi)始比較CMP AH,ALJB A2MOV AH,AL ；發(fā)現(xiàn)更大的數(shù)便放入AH中A2： INC SI JMP A1 循環(huán)次數(shù)的限制和設(shè)置LOOP的使用 LOOP的循環(huán)次數(shù)由CX寄存器決定，所以預(yù)先給CX賦值便設(shè)置好了循環(huán)次數(shù)MOV CL，5A1: LOOP A1 ;循環(huán)5次（3）統(tǒng)計(jì)數(shù)字或字母的個(gè)數(shù)方

15、法類似于第一題，確定其范圍然后跳轉(zhuǎn)即可，設(shè)置好記錄的寄存器進(jìn)行計(jì)數(shù) （4）找正數(shù)且為偶數(shù)，復(fù)數(shù)且為奇數(shù)的數(shù)正負(fù)判斷用TEST AL , 80H 和JS跳轉(zhuǎn)命令，符號(hào)標(biāo)志位SF為1的時(shí)候表示其為復(fù)數(shù)JS跳轉(zhuǎn)，為0正數(shù)則不跳轉(zhuǎn)奇偶判斷用TEST AL , 01H 和JZ跳轉(zhuǎn)命令，零標(biāo)志位ZF為1的時(shí)候表示其最低位為0偶數(shù)JZ跳轉(zhuǎn)，為0則表示其最低位為1奇數(shù)JZ不跳轉(zhuǎn)（5） 統(tǒng)計(jì)一個(gè)字（16位）中0和1的個(gè)數(shù)借助移位命令SHR右移不斷改變最低位的值再利用TEST和JZ判斷是1還是0并做計(jì)數(shù)，判斷方法同第四題 （6）將DX內(nèi)容分別送到ALAHBLBH中分高位和低位然后利用AND與運(yùn)算 AND DL，0FH屏蔽高四位得到低四位，用右移SHR四位MOV CL，4 ；SHR DL，CL的方式得到高四位 （7）十六進(jìn)制轉(zhuǎn)ASCII碼轉(zhuǎn)BCD碼十六進(jìn)制轉(zhuǎn)ASCII碼主要分是字母形式還是數(shù)字形式處理方式也不同，BCD碼則是要將十六進(jìn)制化為十進(jìn)制后進(jìn)行拆分個(gè)十百位ASCII碼轉(zhuǎn)換：書(shū)100頁(yè)例4-24MOV AH,ALAND AL,0FH；先處理低位CMP AL,0AH；和A（=10）比較JB AA1；如果是數(shù)字則跳轉(zhuǎn)字母則直接加上07ADD AL,07AA1：ADD AL,30H；對(duì)于數(shù)字加上30H MOV BL,AL MOV CL,4 SHR AH,CL；再來(lái)處理高位