工業(yè)用微型計(jì)算機(jī)知識點(diǎn)

工業(yè)用微型計(jì)算機(jī)知識點(diǎn)【篇一：工業(yè)用微型計(jì)算機(jī)知識點(diǎn)】微處理器是微型機(jī)的核心芯片，通常簡稱為mp（microprocessor）,它是將計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算器和控制器集成在一個(gè)硅片上制作的集成電路。這樣的芯片也被稱為中央處理單元，一般簡稱為cpu（centralprocessingunit）.第一代4位和低檔8位微處理器（1971年—1973第二代中高檔8位微處理器（1974年一1978第三代16位微處理器（1978年—1981第四代32位高檔微處理器（1985年—1993第五代64位高檔微處理器以后intel又推出pentium-ii微處理器。advancedmicrodevice公司（簡稱adm）的k6是與pentium-ii性能相當(dāng)?shù)腸pu。后綴b表示二進(jìn)制；后綴h表示十進(jìn)制；后綴d表示十進(jìn)制（也可不加后綴）例如：10011011b-是二進(jìn)制數(shù)；9bh-是十六進(jìn)制數(shù);155d-是十進(jìn)制數(shù)；這些數(shù)都表示同一數(shù)值，即十進(jìn)制的155,只是使用的進(jìn)制不同而已。（1）十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，不論是十六進(jìn)制的整數(shù)還是小數(shù)，只要把每一位十六進(jìn)制的數(shù)用相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)來代替，就可以轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制。例如1001101110100110（2）二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制這種轉(zhuǎn)換，可分兩步進(jìn)行：對整部分，從小數(shù)點(diǎn)向左數(shù)每4位二進(jìn)制為一組，最后不足的前面補(bǔ)零。對小數(shù)部分，從小數(shù)點(diǎn)向右位一組，最后不足4位的后面補(bǔ)0,然后把每4位二進(jìn)制數(shù)用相應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)代替，即可轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。例如（2）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，對所給的二進(jìn)制數(shù)，只要按前述的式（2—2）展開，即可得到對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。例如.010101003100只要決定的值，就可寫出二進(jìn)制數(shù)，因?yàn)?=1,所以（215—2）一定的整數(shù)倍，2152所得的余數(shù)即為x0。其轉(zhuǎn)換過程為2152=107（商），余數(shù)=1=x0;1072=53（商），余數(shù)=1=x1;532=26^=1=x2;262=13（商），余數(shù)=1=x3;132=6（商），余數(shù)=1=x4;（4）十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)，同轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的道理一樣，也可采用除16取余例如215d轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制的過程為21516=13（商），余數(shù)=7=x0;1316=0（商），余數(shù)=13=x1;商為0,轉(zhuǎn)換結(jié)束。故215d=d7h；通常寫成0d7h,d前面的字說明d不是英文字符d而是數(shù)字13。又如何2345d的轉(zhuǎn)換過程為1234516=771（商），

余數(shù)=9=x0;77116=48（商），余數(shù)=3=x1;4816=3（商），余數(shù)=0=x2;316如上所示，正數(shù)的符號位用零表示，負(fù)數(shù)的符號位用1表示，符號位之后表示數(shù)值的大小這種表示方法稱為原碼。例如：正數(shù)的反碼與原碼相同。最高位一定為0,代表符號，其余位為數(shù)值位。負(fù)數(shù)的反碼其符號位為1,與原碼相同，數(shù)值位是將其負(fù)數(shù)的原碼的數(shù)值位按位取反。例如：顯然，反碼的0也有2個(gè)，x=+0,（x）反=0000000b正數(shù)的補(bǔ)碼表示與原碼相同，即最高位為符號位，用“0”表示，其余位為數(shù)值位。而負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為其反碼加1即在反碼的最低位加1形成（或用0?ffh表示）第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成一、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成00（商），余數(shù)=1,商為0,轉(zhuǎn)換結(jié)束。補(bǔ)碼。例如:位與16補(bǔ)碼。例如:位與16位二進(jìn)制數(shù)的表示范|1）無符號數(shù)0?255主機(jī)存儲器寄存器微型機(jī)硬件輸入/輸出接口（1）微處理器，是微機(jī)系統(tǒng)的核心部件，簡稱為cpu,它包括運(yùn)算器、控制器和寄存器幾部分，運(yùn)算器也叫算邏單元alu（arithmeticlogicunit）o（2）存儲器（memory）又叫主存或內(nèi)存，是微機(jī)的存儲和記憶部件，用以存放程序代碼和運(yùn)算需要的數(shù)據(jù)。內(nèi)存通常使用半導(dǎo)體存儲器。1）內(nèi)存容量，以8086/8088cpu為例，其地址總線為20根，尋址內(nèi)存的范位二進(jìn)制）程20序代碼或數(shù)據(jù)，其形式均為二進(jìn)制數(shù)（機(jī)器數(shù)）。因?yàn)?086的地址總線是20根，其尋址范圍為1024kb，寫成十六進(jìn)制時(shí)就是2）內(nèi)存的操作對內(nèi)存的操作是讀（取）和寫（存儲）。3）內(nèi)存的分類按存儲器的工作性質(zhì)可將內(nèi)存分為只讀存儲器（rom）和隨機(jī)讀寫存儲器（ram）兩大類。（3）輸入輸出接口（i/ointerface）和外部設(shè)備cpu要與很多外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，必須通過“i/o接口”，所以輸入輸出接口是cpu與外設(shè)之間的橋梁。（4）總線由上面敘述可以看到微型計(jì)算機(jī)主要是由微處理器、存儲器、i/o接口和i/o設(shè)備所組成，這些部件是用系統(tǒng)總線連接起來的。微型機(jī)的軟件是為運(yùn)行、管理和測試維護(hù)而編制的各種程序的總和,沒有軟件的計(jì)算機(jī)只是裸機(jī)，計(jì)算機(jī)就無法工作。計(jì)算機(jī)軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)（doswindows、unix、linux等）和系統(tǒng)應(yīng)用程序。般的計(jì)算機(jī)，配備有多種外圍設(shè)備。其輸入的外圍設(shè)備有：鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、輸出的外部設(shè)備有：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀。而軟盤和硬盤驅(qū)動器既可作為輸入又可作為輸出設(shè)備，而大多數(shù)的光盤驅(qū)動器（cd—rom）是作為輸入設(shè)備使用的，它可以把cd或vcd光盤中的音樂送入聲卡放大，也可以把vcd光盤的圖像通過解壓縮后的彩色圖像在crt是顯示出來。目前，都采用全雙工的聲卡（audiopci混聲器）完成聲音的接收（有話簡接口）、錄音、聲音合成和聲音的播放（有一定功率的放大）。這樣，配上較大功率的有源單箱，就可以放送出美麗動聽的音樂和歌聲。配置上網(wǎng)卡（一種是電話上網(wǎng)的調(diào)制解調(diào)器，例如56k的modem,一種是高速網(wǎng)卡），連接上internet網(wǎng)絡(luò)，就可以通過idtnet2phone第四節(jié)微處理器一、intel8086/8088微處理器（一）8086/8088的功能結(jié)構(gòu)微處理器8086/8088微處理器結(jié)構(gòu)類似，都由算術(shù)邏輯單元alu、累加器、專用和通用寄存器、指令寄存器、指令譯碼器、定時(shí)器控制器等組成，后四部分相當(dāng)于控制器。不過按功能可以分為兩大部分一總線接口單元biu（businterfaceunit）和執(zhí)行單元eu(executionunit)。（二）8086/8088的內(nèi)部寄存器8086/8088內(nèi)部有14個(gè)16位寄存器，編程時(shí)都要用到，所以必須識記。按其功能，可分為三大類:第一類是通過寄存器（8個(gè)），第二類是段寄存器（4cf進(jìn)位標(biāo)志位。當(dāng)進(jìn)行加法或減法運(yùn)算時(shí)。若最高位發(fā)生進(jìn)位或錯(cuò)位，則cf=1否則cf=0；pf奇偶標(biāo)志位。當(dāng)邏輯運(yùn)算結(jié)果中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)pf=1；為奇數(shù)時(shí)，pf=0。af輔助進(jìn)位位。在8（16）位加法操作中，低4（8）位有進(jìn)位、借位發(fā)生時(shí)，af=1,否則af=0；zf零標(biāo)志位。當(dāng)運(yùn)算結(jié)果為零時(shí),zf=1。否則zf=0；sf符號標(biāo)志位。當(dāng)運(yùn)算結(jié)果的最高位為1（即為負(fù)數(shù)）時(shí)，sf=1,否則sf溢出標(biāo)志位。當(dāng)算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果超出了帶符號數(shù)的范圍，即溢出時(shí)，of=1,否則of=0。8位帶符號數(shù)范圍是一128?+127,16位帶符號數(shù)的范圍是一32768?+32767。tf跟蹤標(biāo)志位。tf=1使cpu處于單步執(zhí)行指令的工作方式。這種方式便于進(jìn)行程序的調(diào)試。每執(zhí)行一條指令后，便自動產(chǎn)生一次內(nèi)部中斷，從而使用戶能逐條地檢查程序。cpu可以響應(yīng)可屏蔽中斷請求。if=0cpu禁止響應(yīng)可屏蔽中斷請求。if的狀態(tài)對不可屏蔽中斷及內(nèi)部中斷沒有影響。df方向標(biāo)志位。df=1使串操作按減地址方向進(jìn)行，也就是說，從高位地址開始，每操作一次地址減小一次。df=0使串操作按增地址方向進(jìn)行。(四)8086/8088的工作方式8086/8088有兩種工作方式：最小和最大模式，最小模式是單處理器模式，最大模式是多處理器模式，般接入8087協(xié)調(diào)處理器?，F(xiàn)在，用戶使用的大部分都是486以上微處理器，均為最大模式。計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)?？梢苑譃榱箢悾簲?shù)據(jù)傳送指令；算術(shù)傳送指令；邏輯運(yùn)算和移位指令；串操作指令；控制轉(zhuǎn)移指令；處理器控制指令。尋址方式，通常是指cpu指令中規(guī)定的尋找操作數(shù)所在地址的方式,8086/8088cpu內(nèi)部設(shè)置了多個(gè)有關(guān)地址的寄存器，如各種地址指針寄存器以及變址寄存器等，因而使8086/8088的基本尋址方式有以下七種。二、立即尋址(immediateaddrssing)movcl,28hmovax,3189h三、寄存器尋址(registeraddrssing)指令中指定某些cpu寄存器存放操作數(shù)。上述寄存器可能是通用寄存器(8或16位)、地址指針或變址寄存器，以及段寄存器。例如：movss,ax四、直接尋址(directaddrssing)直接尋址指令在指令的操作碼后面直接給出操作數(shù)的16位偏移地址。這個(gè)偏移地址也稱為有效地址ea(effectiveaddress)，它與指令的操作碼一起，存放在內(nèi)存的代碼段，也是低8位在前，高8位在后。但是，操作數(shù)本身一般存放在內(nèi)存的數(shù)據(jù)段。例如：movax,13100h)六、變址尋址(indexedaddressing)變址尋址指令將規(guī)定的變址寄存器的內(nèi)容加上指令中給出的位移量，得到操作數(shù)的有效地址。8086/8088cpu中變址寄存器有兩個(gè)：源變址寄存器si和目的變址寄存器di。位移可以是8位或16位二進(jìn)制數(shù)，一般情況下操作數(shù)在內(nèi)存的數(shù)據(jù)段，但也允許段超越。movbx,(si+1003h)七、基址尋址(basedaddrssing)基址與變址相類似，不同之處在于指令中使用基址寄存器bx或基址指針寄存器bp,而不是變址寄存器si和di。需要指出一點(diǎn)，當(dāng)使用bx寄存器實(shí)現(xiàn)基址時(shí)，一般情況下操作數(shù)是在數(shù)據(jù)段，即段地址在ds寄存器；而當(dāng)使用bp時(shí)操作數(shù)通常在堆棧段，即段地址在ss寄存器中。但是，同樣允許段超越。下面兩條指令是基址尋址的例子。movsi,data(bx)movblock(bp),ax八.基址一變址尋址(basedindexedaddre88ing)這種尋址方式是前面已經(jīng)介紹的兩種尋址方式的結(jié)合。指令中規(guī)定一個(gè)基址寄存器(bx和bp二者之一)和一個(gè)變址寄存器(si和di二者之一)，同時(shí)還給出一個(gè)8位或16位的位移量，將三者的內(nèi)容相加就得到操作的有效地址。至于段地址，通常由所用的基址寄存器決定。當(dāng)使用bx存放基址時(shí)，段地址一般在ds寄存器；當(dāng)使用bp時(shí)，段地址一般在堆棧段ss中,但當(dāng)指令中標(biāo)明是段超越時(shí)例外。以下是一條基址加變址尋址指令的例子：movax,count(bx)(si)第二節(jié)8086/8088的指令系統(tǒng)一、數(shù)據(jù)傳送指令(datatransfer)數(shù)據(jù)傳送指令是程序中使用最多的指令，這是因?yàn)闊o論程序針對何種具體的實(shí)際問題，往往都需要將原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、最終結(jié)果以及其他各種信息，在cpu通用數(shù)據(jù)傳送指令；輸入/輸出指令；目標(biāo)地址傳送指令；標(biāo)志傳送指令。以下是mov指令的幾個(gè)例子：movax,cs；段寄存器至通用寄存器moval,125movmem,15movsi,bxmovds,ax；立即數(shù)至寄存器；立即數(shù)至存儲器，直接尋址；寄存器至寄存器；通用寄存器至段寄存器；立即數(shù)至存儲器，寄存器間址；寄存器至存儲器，直接尋址；段寄存器至存儲器，直接尋址；寄存器至存儲器，基址尋址；存儲器至寄存器，變址尋址mov(bx),50hmovmem,axmovmem,dsmovdisp(bx),cxmovax,disp(si)movds,mem；存儲器至段寄存器，直接尋址movax,dispbx)(si；存儲器至寄存器，基址一變址尋址push(pushwordontostack)推入操作pop(popwordoffstacks)彈出操作pushsrc;(sp)(sp)—2,首先，堆棧指針一2送給堆棧指針popdest;(dest)((sp)+1:(sp)),首先，堆棧的；從堆棧彈出至段寄存器popalphe(bx)；從堆棧彈出到兩個(gè)連續(xù)的存儲單元堆棧的用途很多，例如調(diào)用子程序(或過程)，發(fā)生中斷時(shí)都用推入堆棧的辦法來保護(hù)斷點(diǎn)的地址，而當(dāng)子程序返回時(shí)再將斷點(diǎn)地址從堆棧中彈出到ip,以便繼續(xù)執(zhí)行主程序。輸入輸出指令共兩條。輸入指令in用于從外設(shè)端口接收數(shù)據(jù)，輸出指令out向端口發(fā)送數(shù)據(jù)。 _acc,port;(acc)(port)outport,acc;(port)(acc)目標(biāo)地址傳送指令(address—objecttransfer)8086—8088cpu提供了三條把地址指針寫入寄存器或寄存器對的指令，它們可以用來寫入近地址指針和遠(yuǎn)地址指針。這三條指令是Ids、les、lea。leareg16mem16lea指令將一個(gè)近地址指針寫入到指定的寄存器。指令中的目標(biāo)寄存器必須是一個(gè)16位通用寄存器，源操作數(shù)必須是一個(gè)存儲器，指令的執(zhí)行結(jié)果是把源操作數(shù)的有效地址即16位偏移地址傳送到目標(biāo)寄存器。例如leabx，bufferleaax，(bp)(di)加法運(yùn)算指令減法運(yùn)算指令乘法運(yùn)算指令除法運(yùn)算指令加法指令包括普通加法(add)指令、帶進(jìn)位加法(adc)指令和加1(inc)指令，另外還有兩條加法調(diào)整指令，即ascii調(diào)整(aaa)和十進(jìn)制調(diào)整(daa)指令。adddest,src;(dest)(dest)+(src)add指令將目標(biāo)操作數(shù)與源操作數(shù)相加，并將結(jié)果存回目標(biāo)操作數(shù)。加法指令將影響大多數(shù)標(biāo)志位。incdest(dest)(dest)+1inc指令將目標(biāo)操作數(shù)加1,指令將影響大多數(shù)標(biāo)志位，如sf、zf、af、pf但對進(jìn)位標(biāo)志cf沒有影響。8086/8088cpu共有七條減法指令，它們是普通減法(sub)、帶借位減(sbb)、減1(dec)、求補(bǔ)(neg)、比較(cmp)指令，以及減法的ascii調(diào)整(aas)和十進(jìn)制調(diào)整(das)指令，重點(diǎn)是sub、dec、cmp指令。subdest,src;(desd)(desd)(src)sub指令將目標(biāo)操作數(shù)減源操作數(shù)，結(jié)果送回目標(biāo)操作數(shù)。指令對標(biāo)志位sf、zf、af、pf、cf操作數(shù)的類型與加法指令一樣，即目標(biāo)操作數(shù)可以是寄存器或存儲器，源操作數(shù)可以是立即數(shù)、寄存器或存儲器，但不允許兩個(gè)存儲器相減。既可以字節(jié)相減，也可以字相減。例如，subal,98hsubbx,cxsubdx,var1；寄存器減立即數(shù)；寄存器減寄存器；寄存器減存儲1)減指令指令格式及操作：decdest;(dest)(dest)-1dec指令將目標(biāo)操作數(shù)減1,指令對標(biāo)志位sf、zf、af、pf有影響，但不影響進(jìn)位標(biāo)志cf。操作數(shù)的類型與inc指令一樣，可以是寄存器或存儲器(段寄存器不可)。字節(jié)操作或字操作均可。例如，decbldeccx位寄存器減：；16位寄存器減1；存儲器減1,字節(jié)操作decbyteptr(bx)decwordptr(bp)(di)；存儲器減1,字操作指令格式及操作:cmpdest,src;(dest)-(src)不把差值回送給目的的操作數(shù)，影響標(biāo)志，這條比較指令經(jīng)常使用，并不把結(jié)果送給目的操作數(shù)，兩個(gè)操作數(shù)不變