微型计算机原理及接口技术复习范围

微机重点总结第一章计算机中数的表示方法：真值、原码、反码〔-127—+127〕、补码〔 -128— +127〕、BCD 码，1000 的原码为 -0，补码为-8，反码为 -7。

ASCII 码：7 位二进制编码，空格20，回车 0D，换行 0A，0-9〔30-39〕，A-Z〔41-5A〕，a-z〔61-7A〕。

模型机结构介绍1、程序计数器PC： 4 位计数器，每次运行前先复位至0000，取出一条指令后PC自动加 1，指向下一条指令；2、储藏地址存放器MAR：接收来自 PC 的二进制数，作为地址码送入储藏器；3、可编程只读储藏器PROM4、指令存放器 IR：从 PROM接收指令字，同时将指令字分别送到控制器CON和总线上，模型机指令字长为8 位，高 4 位为操作码，低 4 位为地址码〔操作数地址〕；5、控制器 CON：〔1〕每次运行前 CON先发出 CLR=1，使有关部件清零，此时 PC=0000，IR=0000 0000；〔2〕CON有一个同步时钟输出，发出脉冲信号 CLK到各部件，使它们同步运行；〔3〕控制矩阵 CM 依照 IR 送来的指令发出 12 位控制字， CON=C P E P L M E R L I E I L A E A S U E U L B I O；6、累加器 A：能从总线接收数据，也能向总线送数据，其数据输出端能将数据送至 ALU进行算数运算〔双态，不受 E门控制〕；7、算数逻辑部件 ALU：当 S U=0 时，A+B，当 S U =1 时，A-B；8、存放器 B：将要与 A 相加或相减的数据暂存于此存放器，它到 ALU的输出也是双态的；9、输出存放器 O：装入累加器 A 的结果；10、二进制显示器D。

中央办理器CPU：PC、IR、CON、ALU、A、B；储藏器：MAR、PROM；输入 / 输出系统： O、D。

执行指令过程：指令周期〔机器周期〕包括取指周期和执行周期，两者均为3 个机器节拍〔模型机〕，其中，取指周期的3 个机器节拍分别为送地址节拍、读储藏节拍和增量节拍。

计算机硬件原理及接口技术期末复习资料
重点归纳
计算机硬件原理及接口技术是计算机科学与技术专业的一门重要课程，本文将对期末复资料进行重点归纳，以便帮助同学们更好地复备考。

一. 计算机硬件原理
1. 计算机基本概念
- 计算机的定义和组成
- 计算机的工作原理和基本运算
- 计算机的性能指标和分类
2. 计算机的主要组成部分
- 中央处理器（CPU）的功能和结构
- 存储器的种类和作用
- 输入输出设备的分类和特点
3. 计算机的运算方式和数据表示
- 计算机的运算方式：时序逻辑、组合逻辑和存储逻辑- 数据的表示方式：二进制、十进制和十六进制
- 基本运算：加法、减法、乘法和除法原理
4. 计算机的指令系统和指令执行
- 指令系统的组成和功能
- 指令的格式和编码
- 指令的执行过程和流水线技术
二. 接口技术
1. 接口技术概述
- 接口技术的定义和作用
- 接口技术与计算机硬件之间的关系
2. 接口技术的分类
- 并行接口和串行接口的特点和应用场景
- 并行接口的标准和应用：LPT、ATA、SCSI等
- 串行接口的标准和应用：RS-232C、USB、HDMI等
3. 接口技术的应用和发展趋势
- 接口技术在网络通信、外设连接等方面的应用
- 接口技术的发展趋势：高速传输、低功耗和多功能化
总结
本文对计算机硬件原理及接口技术的期末复习资料进行了重点归纳。

希望同学们通过复习这些内容，能够全面理解计算机硬件的原理和接口技术的应用，为期末考试做好准备。

第一章概述一、计算机中地数制1、无符号数地表示方法：<1）十进制计数地表示法特点：以十为底,逢十进一；共有0-9十个数字符号.<2）二进制计数表示方法：特点：以2为底,逢2进位；只有0和1两个符号.<3）十六进制数地表示法：特点：以16为底,逢16进位；有0--9及A—F<表示10~15）共16个数字符号. 2、各种数制之间地转换<1）非十进制数到十进制数地转换按相应进位计数制地权表达式展开,再按十进制求和.<见书本1.2.3,1.2.4）<2）十进制数制转换为二进制数制●十进制→二进制地转换：整数部分：除2取余；小数部分：乘2取整.●十进制→十六进制地转换：整数部分：除16取余；小数部分：乘16取整.以小数点为起点求得整数和小数地各个位.<3）二进制与十六进制数之间地转换用4位二进制数表示1位十六进制数3、无符号数二进制地运算<见教材P5）4、二进制数地逻辑运算特点：按位运算,无进借位<1）与运算只有A、B变量皆为1时,与运算地结果就是1<2）或运算A、B变量中,只要有一个为1,或运算地结果就是1<3）非运算<4）异或运算A、B两个变量只要不同,异或运算地结果就是1二、计算机中地码制1、对于符号数,机器数常用地表示方法有原码、反码和补码三种.数X地原码记作[X]原,反码记作[X]反,补码记作[X]补.b5E2RGbCAP注意：对正数,三种表示法均相同.它们地差别在于对负数地表示.<1）原码定义：符号位：0表示正,1表示负；数值位：真值地绝对值.注意：数0地原码不唯一<2）反码定义：若X>0 ,则 [X]反=[X]原若X<0,则 [X]反= 对应原码地符号位不变,数值部分按位求反注意：数0地反码也不唯一<3）补码定义：若X>0,则[X]补= [X]反= [X]原若X<0,则[X]补= [X]反+1注意：机器字长为8时,数0地补码唯一,同为000000002、8位二进制地表示范围：原码：-127~+127反码：-127~+127补码：-128~+1273、特殊数10000000●该数在原码中定义为： -0●在反码中定义为： -127●在补码中定义为： -128●对无符号数：(10000000>２= 128三、信息地编码1、十进制数地二进制数编码用4位二进制数表示一位十进制数.有两种表示法：压缩BCD码和非压缩BCD 码.<1）压缩BCD码地每一位用4位二进制表示,0000~1001表示0~9,一个字节表示两位十进制数.<2）非压缩BCD码用一个字节表示一位十进制数,高4位总是0000,低4位地0000~1001表示0~9p1EanqFDPw字符地编码计算机采用7位二进制代码对字符进行编码<1）数字0~9地编码是0110000~0111001,它们地高3位均是011,后4位正好与其对应地二进制代码<BCD码）相符.DXDiTa9E3d<2）英文字母A~Z地ASCII码从1000001<41H）开始顺序递增,字母a~z地ASCII 码从1100001<61H）开始顺序递增,这样地排列对信息检索十分有利.RTCrpUDGiT第二章微机组成原理第一节、微机地结构1、计算机地经典结构——冯.诺依曼结构<1）计算机由运算器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成<运算器和控制器又称为CPU）<2）数据和程序以二进制代码形式不加区分地存放在存储器总,存放位置由地址指定,数制为二进制.<3）控制器是根据存放在存储器中地指令序列来操作地,并由一个程序计数器控制指令地执行.3、系统总线地分类<1）数据总线<Data Bus）,它决定了处理器地字长.<2）地址总线<Address Bus）,它决定系统所能直接访问地存储器空间地容量.<3）控制总线<Control Bus）第二节、8086微处理器1、8086是一种单片微处理芯片,其内部数据总线地宽度是16位,外部数据总线宽度也是16位,片内包含有控制计算机所有功能地各种电路.5PCzVD7HxA8086地址总线地宽度为20位,有1MB<220）寻址空间.1、8086CPU由总线接口部件BIU和执行部件EU组成.BIU和EU地操作是异步地,为8086取指令和执行指令地并行操作体统硬件支持.2、8086处理器地启动4、寄存器结构8086微处理器包含有13个16位地寄存器和9位标志位.4个通用寄存器<AX,BX,CX,DX）4个段寄存器<CS,DS,SS,ES）4个指针和变址寄存器<SP,BP,SI,DI）指令指针<IP）1）、通用寄存器<1）8086含4个16位数据寄存器,它们又可分为8个8位寄存器,即：●AX →AH,AL●BX→BH,BL●CX→CH,CL●DX→DH,DL常用来存放参与运算地操作数或运算结果<2）数据寄存器特有地习惯用法●AX：累加器.多用于存放中间运算结果.所有I/O指令必须都通过AX与接口传送信息；●BX：基址寄存器.在间接寻址中用于存放基地址；●CX：计数寄存器.用于在循环或串操作指令中存放循环次数或重复次数；●DX：数据寄存器.在32位乘除法运算时,存放高16位数；在间接寻址地I/O指令中存放I/O端口地址.jLBHrnAILg2）、指针和变址寄存器●SP：堆栈指针寄存器,其内容为栈顶地偏移地址；●BP：基址指针寄存器,常用于在访问内存时存放内存单元地偏移地址.●SI：源变址寄存器●DI：目标变址寄存器变址寄存器常用于指令地间接寻址或变址寻址.3）、段寄存器CS：代码段寄存器,代码段用于存放指令代码DS：数据段寄存器ES：附加段寄存器,数据段和附加段用来存放操作数SS：堆栈段寄存器,堆栈段用于存放返回地址,保存寄存器内容,传递参数4）、指令指针<IP）16位指令指针寄存器,其内容为下一条要执行地指令地偏移地址.5）、标志寄存器<1）状态标志：●进位标志位<CF）：运算结果地最高位有进位或有借位,则CF=1●辅助进位标志位<AF）：运算结果地低四位有进位或借位,则AF=1●溢出标志位<OF）：运算结果有溢出,则OF=1●零标志位<ZF）：反映指令地执行是否产生一个为零地结果●符号标志位<SF）：指出该指令地执行是否产生一个负地结果●奇偶标志位<PF）：表示指令运算结果地低8位“1”个数是否为偶数<2）控制标志位●中断允许标志位<IF）：表示CPU是否能够响应外部可屏蔽中断请求●跟踪标志<TF）：CPU单步执行5、8086地引脚及其功能<重点掌握以下引脚）●AD15~AD0：双向三态地地址总线,输入/输出信号●INTR：可屏蔽中断请求输入信号,高电平有效.可通过设置IF地值来控制.●NMI：非屏蔽中断输入信号.不能用软件进行屏蔽.●RESET：复位输入信号,高电平有效.复位地初始状态见P21●MN/MX：最小最大模式输入控制信号.第三章 8086指令系统第一节8086寻址方式一、数据寻址方式1、立即寻址操作数(为一常数>直接由指令给出(此操作数称为立即数>立即寻址只能用于源操作数例：MOV AX, 1C8FHMOV BYTE PTR[2A00H], 8FH错误例：× MOV 2A00H,AX 。

微机原理与接口技术1. 在8086/8088CPU中，为了减少CPU等待取指所需的时间，设置了指令队列。

2.在存储体系中，辅存的作用是弥补主存容量不足的缺陷。

3. 十进制数30.375表示成十六进制数为1E.6 H。

4. 在8086/8088中，一个最基本的总线周期由4个时钟周期组成，假设8086的主频为10MHz，则一个时钟周期是100ns。

5. SBB在形式和功能上都和SUB指令类似, 只是SBB 指令在执行减法运算时, 还要减去CF的值。

6. 采用十六进制书写二进制数，位数可以减少到原来的1/4。

7. 在微型计算机中使用I/O端口地址来区分不同的外设。

8. 采用寄存器寻址方式时,操作就在CPU内部进行, 不需要使用总线周期。

9. 中断触发的方式有电平触发和边沿触发触发两种10.正数的反码与原码相等11. 已知物理地址为0FFFF0H，且段内偏移量为0B800H，若对应的段基地址放在DS中，则DS=0F47FH。

12. 8255芯片是一种并行接口芯片。

13. 在8086/8088微机系统中，将AL内容送到I/O接口中，使用的指令是OUT 端口地址, AL。

14. 8086CPU中负责与I/O端口交换数据的寄存器为AX/AL。

15.十进制小数转换成十六进制小数可采用乘16取整法。

16. 如果指令中的地址码就是操作数的有效地址，那么这种寻址方式称为直接寻址。

17. 8086CPU内部按功能分为两部分，即总线接口部件和执行部件。

18. 如指令中的地址码就是操作数，那么这种寻址方式称为立即数寻址。

19. 堆栈是一种先进后出存储器。

20. CPU每次可以响应1个中断源的中断请求。

21. 在计算机系统的层次结构中，操作系统位于第2层，而机器语言位于第3层。

22. 在计算机系统的层次结构中，汇编语言位于第4层，而高级语言位于第5层。

23. 存储系统三个性能参数是容量、速度和价格/位。

24. 8086的地址线有20条，数据线有16条。

第1章微型计算机基础1计算机中数的表示和运算1.1.1 计算机中的数制及转换在微型计算机中，常见和常使用的数制♦十进制♦二进制♦八进制♦十六进制等。

1.十进制十进制计数特征如下：♦使用10个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，8，9♦基数为10♦每一个数码符号根据它在数中所处的位置(即数位)，按逢十进一决定其实际数值。

任意一个十进制正数D，可以写成如下形式：(D)10＝D n-l³10 n-1 +D n-2³10 n-2 +…+D l³101+D0³100+D—l³10 -1+D-2³10-2+²²+D-n³10-n2.二进制在二进制计数制中，基数是2，计数的原则是“逢2进1”。

特征如下：♦使用两个不同的数码符号0和l♦基数为2♦每一个数码符号根据它在数中所处的位置(即数位)，按逢二进一决定其实际数值。

任意一个二进制正数B，可以写成如下形式：(B)2＝B n—l³2 n-1 +B n—2³2 n-2+…+B l³21+B0³20+B—l³2 -1+B-2³1-2+²²+B-n³1-n十进制TO二进制把十进制整数转换成二进制整数通常采用的方法是“除以2取余数”。

把十进制小数转换成二进制小数所采用的规则是“乘2取整”。

在计算机中，数的存储、运算、传输都使用二进制。

[例 1-2] 将十进制小数0.6875转换成二进制小数3．八进制在八进制计数制中，基数是8，计数的原则是“逢8进1”。

特征如下：♦使用8个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7♦基数为8♦每一个数码符号根据它在数中所处的位置(即数位)，按逢八进一来决定其实际数值。

任意一个八进制正数S，可表示为：(S)8＝S n—l³8 n-1+S n—2³8 n-2+²²+S1³8 1+S0³8 0 +S—l³8–1+²²+S-m³8-m转换: 将十进制整数转换成八进制整数的方法是“除以8取余数”。

1、微处理器（CPU）由运算器、控制器、寄存器组三部分组成。

2、运算器由算术逻辑单元ALU、通用或专用寄存器组及内部总线三部分组成。

3、控制器的功能有指令控制、时序控制、操作控制，控制器内部由程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、时序控制部件以及微操作控制部件（核心）组成。

4、8088与存储器和I/O接口进行数据传输的外部数据总线宽度为8位，而8086的数据总线空度为16位。

除此之外，两者几乎没有任何差别。

5、在程序执行过程中，CPU总是有规律的执行以下步骤：a从存储器中取出下一条指令b指令译码c如果指令需要，从存储器中读取操作数d执行指令e如果需要，将结果写入存储器。

6、8088/8086将上述步骤分配给了两个独立的部件：执行单元EU、总线接口单元BIU。

EU作用：负责分析指令（指令译码）和执行指令、暂存中间运算结果并保留结果的特征，它由算数逻辑单元（运算器）ALU、通用寄存器、标志寄存器、EU控制电路组成。

BIU作用：负责取指令、取操作、写结果，它由段寄存器、指令指针寄存器、指令队列、地址加法器、总线控制逻辑组成。

7、8088/8086CPU的内部结构都是16位的，即内部寄存器只能存放16位二进制码，内部总线也只能传送16位二进制码。

8、为了尽可能地提高系统管理（寻址）内存的能力，8088/8086采用了分段管理的方法，将内存地址空间分为了多个逻辑段，每个逻辑段最大为64K个单元，段内每个单元的地址长度为16位。

9、8088/8086系统中，内存每个单元的地址都有两部分组成，即段地址和段内偏移地址。

10、8088/8086CPU都是具有40条引出线的集成电路芯片，采用双列直插式封装，当MN/MX=1时，8088/8086工作在最小模式，当MN/MX=0时，8088/8086工作在最大模式。

11、8088/8086 CPU内部共有14个16位寄存器。

按其功能可分为三大类，即通用寄存器（8个）、段寄存器（4个）、控制寄存器（2个）。

微机原理及接口技术知识点总结微机原理和接口技术是计算机科学与技术专业中非常重要的一门课程，主要涉及到计算机的基本构造、工作原理和外部接口的设计与应用。

下面将对微机原理和接口技术的知识点进行总结，包括计算机的基本构成、计算机的工作原理、外部接口的设计与应用方面的内容。

一、计算机的基本构成1.主机和外部设备：计算机由CPU、内存、I/O设备组成。

外部设备包括输入设备（如键盘、鼠标）、输出设备（如显示器、打印机）和存储设备（如硬盘、光盘）等。

2.总线系统：计算机的内部通信系统，用于传输数据、地址和控制信号。

3.存储器：包括主存储器（RAM）和辅助存储器（硬盘、光盘等），主要用于存储指令和数据。

4.CPU：计算机的核心部件，包括控制单元和算术逻辑单元，负责执行指令和进行数据处理。

二、计算机的工作原理1.运行过程：计算机的运行过程分为取指令、译码、执行和访存四个阶段，其中取指令和访存是主存和CPU之间的数据交换，译码和执行是CPU对指令的操作过程。

2.指令周期：指令在计算机中的执行单位。

包括取指令周期、译码周期、执行周期和访存周期。

3.指令集结构：计算机支持的指令集合，分为精简指令集（RISC）和复杂指令集（CISC）。

4.中断和异常处理：当计算机发生中断事件（如外部设备请求）或异常情况（如除零错误）时，会中断当前指令的执行，并跳转到相应的中断处理程序或异常处理程序。

三、外部接口的设计与应用1.并行接口：通过多根信号线同时传输数据和控制信号，如并行打印接口（LPT）和辅助存储器接口（IDE）等。

2.串行接口：通过单根信号线逐位传输数据和控制信号，如串行通信接口（COM）和USB接口等。

3.总线接口：用于连接主机和外部设备之间的数据传输，如PCI总线和USB总线等。

4.DMA控制器：直接内存存取控制器，用于实现主存和外设之间的数据直接传输，减轻CPU的负担。

5.中断控制器：用于管理和处理外设的中断信号，实现中断的优先级和响应。

《微机原理及接口技术》硕士入学考试大纲
微机原理及应用是“材料成形及控制工程”和“数字化材料成形”专业的理论基础课程，主要包括单片机内部结构、指令系统、存储器、中断系统、输入与输出、定时器/计数器、串行通信及其接口、数／模(D／A)和模／数(A／D)转换接口、汇编语言程序设计和8098单片机等内容，重点要求掌握单片机内部结构、指令系统、存储器、中断系统、定时器/计数器、输入与输出、汇编语言程序设计，一般了解串行通信及其接口、数／模(D／A)和模／数(A／D)转换接口、8098单片机等内容。

一、考题范围
1．微型计算机概述
2．单片机的内部结构
3．单片机的指令系统
4．汇编语言程序设计
5．存储器
6．中断系统
7．输入与输出
8．定时器/计数器
9．串行通信及其接口
10．数／模(D／A)和模／数(A／D)转换接口
11．8098单片机
12．显示器、键盘、打印机接口
二、考题形式
1．填空题60分
2．简答题25分
3．综合题45分
4．应用题20分
三、主要参考书目
胡乾斌等单片微型计算机原理与应用华中理工大学出版社出版日期：1997年7月第1版陈光东单片微型计算机原理与接口技术华中理工大学出版社出版日期：1999年4月第2版。

微机原理与接口技术知识点总结整理引言微机原理与接口技术是计算机科学与技术专业的核心课程之一，它涵盖了微处理器的工作原理、计算机体系结构、输入输出接口技术以及相关的硬件设计和编程技巧。

本文档旨在对微机原理与接口技术的主要内容进行总结和整理，帮助读者系统地掌握相关知识点。

微处理器与计算机体系结构微处理器基础发展历史：从Intel 4004到现代多核处理器的演进。

指令集架构：包括CISC和RISC的区别。

寄存器组：通用寄存器、状态寄存器、控制寄存器等。

计算机体系结构冯·诺依曼模型：存储程序的概念和计算原理。

哈佛模型：指令和数据分开存储的特点。

流水线技术：提高指令执行效率的方法。

存储系统主存储器：RAM和ROM的区别与应用。

高速缓存：L1、L2缓存的作用和工作原理。

虚拟内存：页面置换算法和段页式管理。

输入输出（I/O）接口技术I/O接口基础接口分类：并行接口与串行接口。

数据传输方式：同步传输与异步传输。

控制方式：程序控制、中断驱动、DMA。

常见接口标准ISA：工业标准架构。

PCI：外设组件互连标准。

USB：通用串行总线。

SATA：串行高级技术附件。

中断系统中断类型：硬件中断与软件中断。

中断向量表：中断服务例程的地址存储。

中断优先级：不同中断源的处理优先级。

DMA传输DMA控制器：直接内存访问的硬件支持。

DMA传输过程：数据在内存和外设间的直接传输。

总线技术总线分类数据总线：传输数据的通道。

地址总线：指定数据传输的目标地址。

控制总线：控制信号的传输。

总线标准EISA：扩展工业标准架构。

AGP：加速图形端口。

PCI Express：新一代的PCI总线。

总线仲裁链式仲裁：按顺序分配总线使用权。

计数器定时器仲裁：基于时间片分配总线使用权。

微机硬件组成中央处理单元（CPU）运算器：执行算术和逻辑运算。

控制器：协调CPU内部操作和外部设备通信。

主板（Motherboard）芯片组：决定主板功能和性能的关键组件。