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第一章计算机基础知识1.1 计算机系统的组成硬件系统和软件系统1.11计算机的发展阶段1946-1957年电子管计算机1958-1964年晶体管计算机1965-1970年集成电路计算机1971年以后大规模集成电路计算机1.12“储存程序”工作原理计算机使用储存程序工作原理1.13 计算机指令系统（1）计算机指令系统的发展系列计算机复杂指令系统计算机精简指令系统计算机（2）指令的类型数据传送类指令MOV算术逻辑类指令ADD判定控制类指令CMP（3）指令的寻址方式立即寻址指令中带操作数寄存器寻址指令中带寄存器编号,寄存器中存操作数直接寻址指令中带操作数的地址寄存器间接寻址指令中带寄存器的编号，寄存器中带操作数的地址寄存器相对寻址基址寄存器中的地址加上指令中的地址为操作数的地址1.14 计算机的硬件组成运算器控制器存储器输入设备输出设备运算器和控制器成为中央处理器1.15 微处理器具有中央处理器功能的大规模集成电路分为：通用微处理器嵌入式微处理器数字信号处理器1.16 总线Cpu-内存总线i/o总线有：PCI总线usb 通用串行总线1394 高速串行总线Firewire1.17 计算机的软件组成A : 系统软件包括：程序设计语言处理；操作系统；数据库管理软件；服务性程序机器语言汇编语言翻译为机器语言（目标程序）执行高级语言高级语言(源程序) 编译为机器语言（目标程序）执行或者边解释边执行B: 应用软件1.18 计算机的配置和技术指标运算速度与主频存取周期以及何种指令系统有关主频字长决定了可处理的指令的长度存储容量数据传输率1.19 计算机的应用领域科学和工程计算数据和信息处理过程控制计算机辅助系统工程辅助设计（CAD）辅助制造（CAM）辅助测试（CAT）辅助教学（CAI）人工智能逻辑推理；理解自然语言，辅助疾病诊断等网络应用1.2 计算机中的信息表示1.21 计算机中的信息单位二进制1.22 基本的二进制运算1.23 数据在计算机中的表达方式原码反码补码1.24 计算机中的非数值信息一个字节的ASCII码1.3 计算机网络基础1.31 网络的基本概念（1）网络的形成与发展（2）计算机网络的主要特征计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享（资源共享）互联的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机”联网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议网络协议三要素：语法，语义，时序语法：规定了用户数据与控制信息的结构与格式语义：规定了用户控制信息的意义以及完成控制的动作与相应时序：是对事件实现顺序的详细说明1.32 网络的分类根据传输技术分为：广播式网络点—点式网络需要通过路由选择算法根据覆盖范围分为：局域网，城域网，广域网广域网（远程网）：主要使用分组交换技术X.25网：建立在速率较低，误码率较高的电缆传输介质上，包括了差错控制，流量控制，阻塞控制等功能。
第1章计算机基础知识1．1 思考题1．计算机的定义与特点是什么？计算机自1946年诞生以来，哪几件事情对它的普及影响最大？为什么？【答】计算机的定义：现代计算机通常指电子计算机，这是一种能够存储程序和数据、自动执行程序，快速而高效地完成对各种数字化信息处理的电子设备。
它能部分地代替人的脑力劳动，因此也俗称为电脑。
计算机的特点：运行速度快，计算精确度高，可靠性好，记忆和逻辑判断能力强，存储容量大而且不易损失，具有多媒体以及网络功能等。
计算机自1946年诞生以来，以下几个方面的发展对它的普及影响最大：（1）组成计算机的主要电子器件，由电子管到中小规模、大规模和超大规模集成电路的变化，使得计算机的成本不断下降，体积不断缩小，功能不断增强，特别是微型计算机的出现，使得计算机广泛普及进而走进寻常百姓家成为可能。
（2）多媒体技术的快速发展，使得多媒体计算机成为学习、办公和家庭电脑的主流。
（3）网络技术特别是1995年以后网络技术的迅速发展，并进入普通家庭，使计算机的发展进入了网络、微机、多媒体时代，或简称为进入了计算机网络时代，更进一步推动了计算机的普及。
2．什么是计算机的主要应用领域？试分别举例说明。
【答】计算机的主要应用领域有科学计算（也称数值运算）、数据处理（也信息处理）、自动控制（也称是实时控制或过程控制）、人工智能、网络应用、计算机模拟、计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助教育等。
计算机的应用实例随处可见，读者可自行列举生活、工作中的许多例子。
3．计算机的主要类型有哪些？自从1975年到现在的这些年中，PC发生了哪些巨大的变化试用几句话概括这些变化的特点。
【答】计算机的主要类型有巨型机、大型主机（也称大型机）、小巨型机、小型机、工作站和微型机6类。
20世纪70年代中期出现的苹果机和20世纪80年代初期出现的IBM PC，均属卫星计算机（简称微型机或微机）。
IBM PC及其兼容机又简称为PC。
第1章计算机基础1.1 计算机概述一、计算机的基本组成和工作原理二、有关术语1. 位 ( bit)2.字节2．字和字长4. 位编号5. 指令、指令系统和程序6．寄存器7．译码器三、计算机发展简史 1. 根据使用2．计算机的两个方向发展四、微型计算机概述(1)总线地址总线、数据总线、控制总线地址总线 AB ( Address Bus)数据总线 DB ( Data Bus )控制总线CB ( Control Bus )(2) 中央处理器CPUCPU结构示意图8088 编程结构Pentium内部结构(3) 内存内存单元内存单元的地址内存单元的内容对内存的读/写操作(4) 外设和输入/输出接口（I/O接口）I/O接口结构示意图I/O端口I/O端口的地址I/O端口的内容对I/O端口的读/写操作2）微机的工作过程微机的工作过程取指令阶段执行指令阶段2．微处理器、微型计算机、微型计算机系统3．微型计算机的特点4. 微型计算机的分类1) 按构成分类单板机多板机2) 按CPU的字长分类3) 按主机装置分类5. IBM PC机的发展简史1.2 计算机中数的表示和编码一、进位计数制及其表示方法（一）、进位计数制及其要素十进制数的二个要素（二）、进位计数制的表示方法二、数制之间的转换（一）、十↔二1、整数十→二2、小数十→二: 乘2取整3. 二→十同样可以用公式进行（二）、二↔八，二↔十六，二↔ BCD之间转换1、二↔八2、二↔十六3、二↔ BCD三．字和各种字符的编码（ ASCⅡ编码）（一）二进制数的运算（二）带符号数的表示2. 原码3. 反码4. 补码四、小结第2章 80X86微处理器内容：一、微型计算机结构二、INTEL8088 结构2.1 微型计算机结构1、微型计算机外部结构2、微型计算机内部结构1、微型计算机外部结构微型计算机外部结构如图所示(三总线结构)由上图看出，微机与外部交换信息通过总线控制。
采用三总线结构AB、DB、CB.三组总线：地址总线 AB(ADDRESS BUS):通常16位，单向，A15~A0，可寻址216=64KB内存单元。
A7~A0，可寻址 28=256外设接口。
数据总线 DB(DATA BUS):通常8位， D7~D0，双向，实现CPU 与I/O 传送。
控制总线 CB(CONTROL BUS):传送控制信号2、微型计算机内部结构由于CPU受成品率，成本，集成在单片上等原因。
严格规定40条引脚，引脚数就限制了总线的数量。
外部——采用三总线结构AB、DB、CB。
内部——采用单总线 ,即内部所有单元电路都挂在内部总线上，分时使用总线。
通常微处理机内部结构及外部连接方法如下图所示微型计算机内部结构微处理器内部主要由四部分组成：（1）内部寄存器陈列用来寄存参与运算的数据（8位），经常可以连成寄存器对（16位）用来存放操作数地址。
16位专用寄存器如：程序计数器PC，堆栈指针SP（2）累加器和算术逻辑单元对数据进行算术运算、逻辑运算场所，运算结果®标志触发器记忆或送某个寄存器等等。
(3) 指令寄存器、指令译码器、定时及各种控制信号产生电路把用户程序中的指令一条条译出来，然后以一定时序发出相应的控制信号。
(4) 内部采用单总线结构在任何时候只有一个内部设备能使用内部总线，各设备之间必须分时使用内部总线，因而速度受到影响。
∴只有要求速度高的位片机（通常用双级型集成电路）中，采用内部多总线结构。
2.2 INTEL 8088结构INTEL 8086，16位机.INTEL 8088（简称8088）是一种准16位微处理器，在INTEL8080与8085的基础上发展起来的。
结构特点：(1) 内部结构是16位的（内部寄存器，内部运算部件，内部操作按 16位设计）；(2)外部数据总线8条，能处理16位数据,也能处理8位数据；（具有16位运算指令，包括*、/指令）(3) 汇编语言与8080/8085兼容，即能执行整套8080/8085的指令.增加了许多16位操作指令；(4) 20条地址总线，直接寻址能力1M字节；(5) 40条引线封装；(6) 单相时钟；(7) 电源为5V。
8086与8088的主要区别在于8086的外部数据总线16位。
（一）、8088的寄存器结构 (P22)1、通用寄存器通用寄存器包括：数据寄存器、地址指针寄存器、变址寄存器。
数据寄存器包括: AX 、BX 、CX 、DX 。
地址指针寄存器包括: SP 、 BP 。
变址寄存器包括: SI 、 DI 。
2、段寄存器段寄存器包括: CS 、 SS 、 DS 、 ES 。
3、控制寄存器控制寄存器包括：IP 、PSW。
1、通用寄存器（1）数据寄存器AX、BX、CX、DX 作为通用寄存器。
用来暂存计算过程中所用到的操作数，结果或其它信息。
访问形式: 可以用16位的访问;或者可以用字节（8位）形式访问,它们的高8位记作 : AH 、 BH 、 CH 、 DH 。
它们的低8位记作 : AL 、BL 、CL 、DL 。
AX——（Accumulator）作为累加器。
它是算术运算的主要寄存器，所有I/O指令都使用这一寄存器与外部设备交换数据。
例：IN AL , 20HOUT 30H , AXBX——Base用作基址寄存器使用。
在计算内存储器地址时，经常用来存放基址。
例：MOV AX, [BX+03H]CX——Count可以作计数寄存器使用。
在循环LOOP指令和串处理指令中用作隐含计数器。
例：MOV CX , 200HAGAIN: …………LOOP AGAIN ；（CX)-1®(CX),结果¹0转AGAINDX——Data可以作为数据寄存器使用。
一般在双字长乘除法运算时，把DX和AX组合在一起存放一个双字长(32位)数，DX用来存放高16位;对某些I/O操作DX可用来存放I/O的端口地址（口地址³ 256）。
例：MUL BX ; (AX)´(BX)®(DX)(AX) 例: IN AL , DX（2）地址指针与变址寄存器：段起始地址SP、BP、SI、DI 四个16位寄存器。
以字为单位在运算过程中存放操作数，经常用以在段内寻址时提供偏移地址。
段内偏移地址段地址 :只取段起始地址高16位值。
偏移地址:指在段内某内存单元物理地址相对段起始地址的偏移值。
地址指针寄存器(SP 、 BP )SP（stack pointer）——堆栈指针寄存器用来指示栈顶的偏移地址, 必须与SS段寄存器联合使用确定实际地址。
堆栈和指针如下页图所示。
BP（base pointer）——基址指针寄存器可以与SS寄存器联合使用来确定堆栈段中某一存储器单元地址。
设: ( SS)=3F00H,(SP)=0060H堆栈和指针如下图：堆栈是内存开辟的一个特殊数据区，一端固定，一端浮动，严格按照后进先出的工作原则。
•变址寄存器(SI 、 DI)SI——Source Index Register 源变址寄存器。
DI——Destination Index 目的变址寄存器。
使用场合：常用于变址寻址。
•一般与DS联用，用来确定数据段中某一存储单元的地址，SI , DI具有自动增量和自动减量功能.例：MOV AX, [SI]•在串处理指令中，SI、DI作为隐含的源变址和目的变址寄存器分别达到在数据段和附加段中寻址的目的。
执行示意图如右图。
例：……MOV SI , 2000HMOV DI , 3000HMOV CX, 100HCLD......MOVSB…….2、段寄存器段寄存器: 4个16位段寄存器CS、DS、SS、ES。
用来识别当前可寻址的四个段，不可互换的使用。
CS——Code Segment Register 代码段寄存器用来识别当前代码段（程序一般放在代码段）。
DS——Data Segment Register数据段寄存器用来识别当前数据段寄存器。
SS——Stack Segment Register堆栈段寄存器，用来识别当前堆栈段。
ES——Extra Segment Register附加段寄存器，用来识别当前附加段。
3、控制寄存器控制寄存器：IP 、 PSWIP—Instruction Pointer指令指针寄存器用来存储代码段中的偏移地址;程序运行过程中IP始终指向下一次要取出的指令偏移地址。
IP要与CS寄存器相配合才能形成真正的物理地址。
PSW—（Processor States Word Program）程序状态字寄存器， 16位寄存器。
由条件码标志FLAG、控制标志构成。
只用了其中9位, 6位条件码标志 , 3位控制标志。
如下表示条件码标志:用来记录程序中运行结果的状态信息作为后续条件转移指令的转移控制条件。
∴称为条件码。
条件码包括6位：CF 、 PF 、 AF 、 ZF 、 SF 、 OF 。
①OF（Overflow Flag）溢出标志（一般指补码溢出）OF=1：在运算过程中，如操作数超过了机器表示的范围称为溢出。
OF=0：在运算过程中，如操作数未超过了机器能表示的范围称为不溢出。
字节允许范围 -128—+127，字运算范围 -32768—+32767 。
②SF（Sign Flag）符号标志SF=1：记录运算结果的符号为负。
SF=0：记录运算结果的符号为正。
③ZF（Zero Flag）零标志ZF=1：运算结果为0。
ZF=0：运算结果不为0。
④CF（Carry Flag）进位标志CF=1：记录运算时从最高有效位产生进位值。
CF=0：记录运算时从最高有效位不产生进值。
⑤ AF（Auxiliary Carry Flag）辅助进位标志AF=1：记录运算时第3位（半个字节）产生进位值。
AF=0：记录运算时第3位（半个字节）不产生进位值。
⑥ PF(Parity Flag)奇偶标志PF=1: 结果操作数低8位中有偶数个1。
PF=0: 结果操作数低8位中有奇数个1。
用来为机器中传送信息时可能产生的代码出现情况提供检验条件。
控制标志:对控制标志位进行设置后,对其后的操作起控制作用。
控制标志位包括3位: TF、 IF 、 DF 。
跟踪（陷阱）标志TF、中断标志IF 、方向标志 DF 。
① TF(Trap Flag)跟踪(陷阱)标志位TF=1 ,每执行一条指令后，自动产生一次内部中断，使CPU处于单步执行指令工作方式，便于进行程序调试，用户能检查程序。
TF=0, CPU正常工作，不产生陷阱。
②IF(Interupt Flag)中断标志位IF=1, 允许外部可屏蔽中断。
CPU可以响应可屏蔽中断请求。
IF=0, 关闭中断。
CPU禁止响应可屏蔽中断请求。
¨ IF的状态对不可屏蔽中断和内部软中断没有影响。
③DF(Direction Flag)方向标志位DF=1,每次串处理操作后使变址寄存器SI和DI减量，使串处理从高地址向低地址方向处理。
