微机原理与接口技术复习参考资料

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《微机原理与接口技术》复习参考资料

第一章概述

一、计算机中的数制

1.无符号数的表示：（1）十进制计数的表示

特点：以十为底，逢十进一；

总共有0-9个10个数字符号。（2） 二进制计数表示：

特点：以2为底，逢2进位；

只有两个符号：0和1。（3） 十六进制数的表示：

特点：以16为底，逢16进位；

共有16个数字符号，0-9和A-F（代表10~15）。

2、各种数制之间的转换

（1） 从非十进制数到十进制数的转换

按相应进位计数制的权表达式展开，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→二进制的转换：整数部分：除2取余；小数部分：乘2取整。

十进制到十六进制的转换：整数部分：除以16，取余数；

小数部分：乘16取整。

以小数点为起点，得到整数和小数点的每一位。

（3）二进制与十六进制数之间的转换用4位二进制数表示1位十六进制数3、无符号数二进制的运算（见教材p5）4、二进制数的逻辑运算

特点：按位运算，无借用（1）和运算

只有a、b变量皆为1时，与运算的结果就是1（2）或运算

a、 只要B变量中的一个是1，or运算的结果就是1（3）非运算（4）异或运算

a、b两个变量只要不同，异或运算的结果就是1 二、 计算机中的代码系统（键？）

1、对于符号数，机器数常用的表示方法有原码、反码和补码三种。数x的原码记作[x]原，反码记作[x]反，补码记作[x]补。

注：对于正数，三种表示法是相同的。

它们的差别在于对负数的表示。（1）原码定义：

符号位：0表示正，1表示负；值位：真值的绝对值。注：数字0的原始代码不是唯一的（2）反向代码定义：

若x>0，则[x]反=[x]原

如果x<0，则[x]逆=对应原始代码的符号位保持不变，值部分逐位反转。注意：数字0的反码不是唯一的。（3） 补码定义：如果x>0，那么[x]补码=[x]逆=[x]原定义如果x<0，那么[x]补码=[x]逆+1

注意：机器字长为8时，数0的补码唯一，同为000000002、8位二进制的表示范围：原码：-127~+127反码：-127~+127补码：-128~+127

3.特别号码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

无符号对数：（10000000）2=128

三、信息的编码

1.十进制数的二进制编码

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码的每一位用4位二进制表示，0000~1001表示0~9，一个字节表示两

十进制数。（2） 未压缩BCD代码使用字节表示十进制数。上面的4位总是0000，下面的4位是0000~1001

表示0~92、字符的编码

计算机使用7位二进制代码对字符进行编码

（1）数字0~9的编码是0110000~0111001，它们的高3位均是011，后4位正好与其对应的二进制代码（bcd码）相符。

（2） 从（41ciz）ASI~110001的字母序列开始，从（41ciz）ASI~110001的字母序列中搜索信息是有利的。 第二章微机组成原理

第一节微机的结构

1、计算机的经典结构――冯.诺依曼结构

（1） 计算机由运算单元、控制器、输入设备和输出设备（运算单元和控制器也称为CPU）组成

（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） 控制器根据存储在存储器中的指令序列进行操作，指令的执行由程序计数器控制。

3、系统总线的分类

（1） 数据总线，它决定处理器的字长。

（2）地址总线（addressbus）,它决定系统所能直接访问的存储器空间的容量。（3）控制总线（controlbus）

第二节。8086微处理器

1、8086是一种单片微处理芯片，其内部数据总线的宽度是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的各种电路。8086地址总线的宽度为20位，有1mb（220）寻址空间。

2.8086 CPU由总线接口单元BIU和执行单元EU组成。BIU和EU的操作是异步的，由8086指令获取和执行并行操作系统的硬件支持。3.8086处理器启动（教科书p21）4。寄存器结构（密钥？）

8086微处理器包含有13个16位的寄存器和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) . 普通登记册

（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的操作数或运算结果（2）数据寄存器特有的习惯用法 Ax：蓄能器。它主要用于存储中间操作结果。所有I/O指令必须通过ax和接口传输信息；？基本寄存器。用于在间接寻址中存储基址；

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；

数据寄存器。在32位乘法和除法运算中，高16位被存储；将I/O端口地址存储在间接寻址的I/O指令中。2） 指针和索引寄存器

sp：堆栈指针寄存器，其内容为栈顶的偏移地址；

基址指针寄存器，在访问内存时经常用来存储内存单元的偏移地址。？源索引寄存器

di：目标变址寄存器

索引寄存器通常用于指令的间接寻址或索引寻址。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、数据段和附加段用于存储操作数

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，包含要执行的下一条指令的偏移地址。5) . 国旗登记册

（1）状态标志：

进位标志位（CF）：计算结果的最高位有进位或借位，那么？溢出标志位（of）：如果操作结果溢出，则

cf=1?辅助进位标志位（af）：运算结果的低四位有进位或借位，则af=1of=1?零标志位（zf）：反映指令的执行是否产生一个为零的结果?符号标志位（sf）：指出该指令的执行是否产生一个负的结果

奇偶校验标志位（PF）：指示指令运算结果的低位

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的引脚及其功能（重点掌握以下引脚）

AD15~AD0：双向三态地址总线，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的值来控制。?nmi：非屏蔽中断输入信号。不能用软件进行屏蔽。

复位：复位输入信号，高电平有效。重置的初始状态见第21页？Mn/MX：最小-最大模式输入控制信号。

第三节存储器

1.分类

内存e2promramsram单极型双极型promromdrameprom

EPROM2PROM外部存储器2、ram和Rom之间的区别是什么？读写存储器（RAM）？可读写

易失性，临时存放程序和数据?只读存储器（rom）?工作时只能读

信息的非易失性、永久性或半永久性存储3。PC机内存结构

（1）8086cpu具有1mb的寻址能力，使用20根地址线a19~a0，数据总线为16位d15~d0。系统的1mb存储器分为两个512kb的存储体。一个为奇地址存储体，一个为偶地址存储体。（2）当进行16位数据操作时，若数据的低8位放在偶地址存储体中，而高8位放在奇地址存储体中，则在一个总线周期内完成数据的传送。反之，则需要两个总线周期才能完成该数据的传送。

4.PC内存的地址表示（键？）

物理地址=（段地址）左移4位+偏移地址（其中偏移地址也叫做“有效地址”或“偏移量”）物理地址的表示方法：段地址：偏移地址

例如，如果单元的段地址为2000h，偏移地址为3000h，则物理地址为：

2000h左移4位+3000h=23000h（其中左移四位指二进制数，十六进制数相当于左移一位）