32位微机原理

32位微型计算机原理与接口技术
32位微型计算机原理与接口技术是指使用32位数据总线和32位地址总线的微型计算机系统的工作原理和接口设计技术。

在32位微型计算机系统中，数据总线的宽度为32位，可以同时传输32位的二进制数据。

地址总线的宽度为32位，可以寻址的内存空间大小为2^32，即4GB。

这种设计使得32位微型计算机系统能够处理更大的数据量和地址范围，提高了计算机系统的计算和存储能力。

32位微型计算机系统的工作原理与16位微型计算机系统类似。

它由中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备和总线组成。

CPU负责执行指令和控制系统的操作，存储器用于存储程序和数据，输入输出设备用于与外部设备进行数据交换，总线用于连接各个部件，实现数据和控制信号的传输。

在32位微型计算机系统中，接口技术起到了重要的作用。

它定义了各个部件之间的连接方式和数据传输规则。

常见的接口技术包括数据总线接口、地址总线接口、控制总线接口、输入输出接口等。

这些接口技术能够实现数据的传输、地址的寻址、控制信号的生成和输入输出设备的连接与通信。

总之，32位微型计算机原理与接口技术是指使用32位数据总线和32位地址总线的微型计算机系统的工作原理和接口设计技术。

它能够提高计算机系统的计算和存储能力，实现数据的传输、地址的寻址、控制信号的生成和输入输出设备的连接与通信。

注意：：：红笔写的为根据课本该写的，可能有错！！！一、数据传输指令作用：它们在存贮器和寄存器、寄存器和输入输出端口之间传送数据.1. 通用数据传送指令.MOV 传送字或字节.MOVSX 先符号扩展,再传送.MOVZX 先零扩展,再传送.PUSH 把字压入堆栈.POP 把字弹出堆栈.PUSH把AX,CX,DX,BX,SP,BP,SI,DI依次压入堆栈.POPA 把DI,SI,BP,SP,BX,DX,CX,AX依次弹出堆栈. PUSHA 把EAX,ECX,EDX,EBX,ESP,EBP,ESI,EDI依次压入堆栈. POPAD 把EDI,ESI,EBP,ESP,EBX,EDX,ECX,EAX依次弹出堆栈.BSWAP 交换32位寄存器里字节的顺序XCHG 交换字或字节.( 至少有一个操作数为寄存器,段寄存器不可作为操作数)CMPXCHG 比较并交换操作数.( 第二个操作数必须为累加器AL/AX/EAX )XADD 先交换再累加.( 结果在第一个操作数里)XLAT 字节查表转换.BX 指向一张256 字节的表的起点, AL 为表的索引值(0-255,即0-FFH); 返回AL 为查表结果. ( [BX+AL]->AL )2. 输入输出端口传送指令.IN I/O端口输入. ( 语法: IN 累加器, {端口号│DX} )OUT I/O端口输出. ( 语法: OUT {端口号│DX},累加器)输入输出端口由立即方式指定时, 其范围是0-255; 由寄存器DX 指定时,其范围是0-65535.3. 目的地址传送指令.LEA 装入有效地址.例: LEA DX,string ;把偏移地址存到DX.LDS 传送目标指针,把指针内容装入DS.例: LDS SI,string ;把段地址:偏移地址存到DS:SI.LES 传送目标指针,把指针内容装入ES.例: LES DI,string ;把段地址:偏移地址存到ES:DI.LFS 传送目标指针,把指针内容装入FS.例: LFS DI,string ;把段地址:偏移地址存到FS:DI.LGS 传送目标指针,把指针内容装入GS.例: LGS DI,string ;把段地址:偏移地址存到GS:DI.LSS 传送目标指针,把指针内容装入SS.例: LSS DI,string ;把段地址:偏移地址存到SS:DI.4. 标志传送指令.LAHF 标志寄存器传送,把标志装入AH.SAHF 标志寄存器传送,把AH内容装入标志寄存器. PUSHF 标志入栈.POPF 标志出栈.PUSHD 32位标志入栈.POPD 32位标志出栈.二、算术运算指令ADD 加法.ADC 带进位加法.INC 加1.AAA 加法的ASCII码调整.DAA 加法的十进制调整.SUB 减法.SBB 带借位减法.DEC 减1.NEC 求反(以0 减之).CMP 比较.(两操作数作减法,仅修改标志位,不回送结果). AAS 减法的ASCII码调整.DAS 减法的十进制调整.MUL 无符号乘法.IMUL 整数乘法.以上两条,结果回送AH和AL(字节运算),或DX和AX(字运算),AAM 乘法的ASCII码调整.DIV 无符号除法.IDIV 整数除法.以上两条,结果回送:商回送AL,余数回送AH, (字节运算);或商回送AX,余数回送DX, (字运算).AAD 除法的ASCII码调整.CBW 字节转换为字. (把AL中字节的符号扩展到AH中去) CWD 字转换为双字. (把AX中的字的符号扩展到DX中去) CWDE 字转换为双字. (把AX中的字符号扩展到EAX中去) CDQ 双字扩展. (把EAX中的字的符号扩展到EDX中去) 三、逻辑运算指令AND 与运算.OR 或运算.XOR 异或运算.NOT 取反.TEST 测试.(两操作数作与运算,仅修改标志位,不回送结果). SHL 逻辑左移.SAL 算术左移.(=SHL)SHR 逻辑右移.SAR 算术右移.(=SHR)ROL 循环左移.ROR 循环右移.RCL 通过进位的循环左移.RCR 通过进位的循环右移.以上八种移位指令,其移位次数可达255次. 移位一次时, 可直接用操作码. 如SHL AX,1. 移位>1次时, 则由寄存器CL给出移位次数. 如MOV CL,04SHL AX,CL四、串指令DS:SI 源串段寄存器:源串变址.ES:DI 目标串段寄存器:目标串变址.CX 重复次数计数器.AL/AX 扫描值.D标志0表示重复操作中SI和DI应自动增量; 1表示应自动减量.Z标志用来控制扫描或比较操作的结束.MOVS 串传送.( MOVSB 传送字符. MOVSW 传送字. MOVSD 传送双字. )CMPS 串比较.( CMPSB 比较字符. CMPSW 比较字. )SCAS 串扫描.把AL或AX的内容与目标串作比较,比较结果反映在标志位.LODS 装入串.把源串中的元素(字或字节)逐一装入AL或AX中.( LODSB 传送字符. LODSW 传送字. LODSD 传送双字. ) STOS 保存串.是LODS的逆过程.REP 当CX/ECX<>0时重复.REPE/REPZ 当ZF=1或比较结果相等,且CX/ECX<>0时重复.REPNE/REPNZ 当ZF=0或比较结果不相等,且CX/ECX<>0时重复.REPC 当CF=1且CX/ECX<>0时重复.REPNC 当CF=0且CX/ECX<>0时重复.五、程序（控制）转移指令1>无条件转移指令(长转移)JMP 无条件转移指令CALL 过程调用RET/RETF过程返回.2>条件转移指令(短转移,-128到+127的距离内)( 当且仅当(SF XOR OF)=1时,OP1<OP2 )一测试无符号整数运算的结果(标志C和Z).JA/JNBE 不小于或不等于时转移.JAE/JNB 大于或等于或者进位为0转移.JB/JNAE 小于等于或者进位为1转移.JBE/JNA 小于或等于转移.二测试带符号整数运算的结果(标志S,O和Z).JG/JNLE 大于转移.JGE/JNL 大于或等于转移.JL/JNGE 小于转移.JLE/JNG 小于或等于转移.三根据单个条件标志位转移的条件转移指令。

32位微机原理与接口技术冯·诺伊曼机具有基本特点；1.计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备与输出设备五部分组成。

2.采用存储程序的方式，程序和数据放在同一个存储器中，指令和数据一样可以送到运算器运算，即由指令组成的程序是可以修改的。

3.数据以二进制码表示。

4.指令由操作码和地址码组成。

8086微处理器的功能结构指令周期=取指周期+执行周期1.执行部件EU1）4个16位通用寄存器AX BX CXDX2）4个16位专用寄存器SP（堆栈指针）BP（基址指针）SI （源变址寄存器）DI（目的变址寄存器）3）16位标志寄存器状态标志有6个：CF、PF、AF、ZF、SF和OF进位标志CF 奇偶标志PF 辅助进位标志AF 零标志ZF符号标志SF 溢出标志OF控制标志有3个：TF、IF和DF跟踪标志TF 中断允许标志IF 方向标志df4）算术逻辑单元ALU 可以完成多种运算，包括加、减、乘、除等算术运算和与、或、非等逻辑运算。

2.总线接口部件BIU1）6字节的指令队列2）4个16位段地址寄存器CS、DS、SS、ES。

3）16位指令指针寄存器IP4）20位地址加法器由16位段地址寄存器和某个16位偏移地址相加，形成20位的地址，访问外部存储器。

U流水线和V流水线每条流水线都有自己的地址生成器、ALU。

U流水线可执行所有的整数和浮点指令（浮点指令会被提交给浮点单元实现）；V流水线只能能执行简单的整数指令和一条异常的FXCH 指令。

IA-32微处理器的工作模式1.实地址模式32位微处理器完全模仿16位微处理器，只是功能稍强、速度更快。

通过修改控制寄存器CR0中的PE控制位，可以切换到保护模式。

2.保护模式该模式是处理器的原生模式，可访问4GB字节的物理存储空间，支持段、页两级保护机制，段有4个特权级，页面有2 个特权级。

0级为最高特权级，3为最低特权级。

可防止特权级低的程序或任务访问特权级高的段。

3.虚拟8086模式该模式不是一种专门的处理器工作模式，而是保护模式下的一种功能。

派出所实习总结结尾在派出所实习的这段时间里，我收获了很多宝贵的经验和知识。

通过与民警的互动和实地实践，我深刻领悟到了作为一名警察的责任和使命，也对警察的工作和职责有了更加清晰的认识。

这段实习经历不仅帮助我更好地学习和理解专业知识，也培养了我解决问题和应对困难的能力。

实习期间，我积极参与了各类警务工作。

在接处警方面，我通过观摩警察们的执勤工作，了解到了如何快速、准确地理解报警信息，并采取相应措施处理警情。

在一次辖区内发生的打架斗殴案件中，我有机会参与到案件的调查和询问工作中。

通过与受害人的交流和取证过程，我更加深刻地认识到了警察的责任重大和工作的复杂性。

在这个案件中，我也意识到自己在处理案件时需要更加理智和冷静，不能被情绪所左右，要以公正的态度为受害人做出正确的处理和判断。

此外，在巡逻和维护治安方面，我也学到了很多。

在一次夜间巡逻中，我亲身体验到了守夜的艰辛和危险。

在凌晨三点的时候，我和一位老警察一起出警，接到一起抢劫案。

虽然案件尚未得到解决，但现场环境异常紧张，我见证了警察在处理危险情况时的果敢和决断，也明白了在面对极端情况下的应对之道。

这次经历让我更加珍惜平常的安全生活，也让我明白了作为一名警察需要具备的勇气和智慧。

除了实地实践，我在派出所的办公室工作中也学到了很多实用的技能。

在数据整理和文书处理方面，我通过警察的指导和学习，掌握了一些常见的办公软件和操作技巧。

在起草公告和报告的过程中，我也更加注重表达的准确性和语言的简练性。

总的来说，这次派出所实习对我的职业素养和综合能力有着重要的提升。

在实习中，我不仅了解到了警察的职责和使命，更重要的是学会了如何与人沟通和处理问题。

通过与受害人和嫌疑人的接触，我更加了解到了人性的复杂和社会的多样性，也提醒我要保持冷静和客观的态度。

在整个实习过程中，我也感受到了民警们对于工作的热忱和坚守，他们用实际行动向我展示了作为一名警察需要具备的品质和精神。

最后，我要对派出所的全体民警表示由衷的感谢。

32位微机原理与汇编语言课程设计一、设计背景随着计算机技术的不断发展，嵌入式系统已经成为众多领域中的重要应用之一。

在嵌入式系统中，对于嵌入式微控制器的设计与开发都离不开对于汇编语言的掌握。

汇编语言是一种底层语言，直接操作硬件，因此汇编语言代码通常比高级语言的代码快速且高效。

在嵌入式系统中，汇编语言的掌握可以提高编程效率，提高代码质量，从而提高产品的竞争力。

因此，本课程将重点介绍32位微机的原理及汇编语言的基本知识，并通过课程设计，提高学生对于32位微机原理及汇编语言的应用能力，同时加强对于嵌入式系统的理解。

二、设计目标本课程的设计目标主要有以下几点：1.掌握32位微机的基本操作原理及组成结构；2.掌握汇编语言的基本语法及运算过程；3.通过实际案例的分析和练习，提高学生的汇编语言编程能力；4.培养学生在嵌入式系统领域的应用能力，并提高对于嵌入式系统的理解。

三、课程内容1. 32位微机的基本操作原理及组成结构•计算机基本组成结构和工作原理•32位微机CPU结构及寄存器•内存分配与管理•中断处理•总线结构2. 汇编语言的基本语法及运算过程•汇编语言的基本语法•数据表示与运算•控制结构及函数调用•存储器操作•输入输出操作3. 汇编语言的应用•用汇编语言实现简单的算法和函数•设计不同的汇编程序，进行程序调试和优化•针对具体问题设计并实现功能强大的汇编语言程序•利用汇编程序优化嵌入式系统设计4. 综合实践本课程将安排一段时间的综合实践，要求学生通过对于嵌入式系统设计的理解与实践应用，设计并编写一份完整的32位微机汇编程序，从而达到课程目标。

四、课程评估1. 平时成绩•课堂参与：30%•作业完成情况：20%2. 期末成绩•综合实践成绩：50%五、教学方法•讲授与实践相结合的教学方法•课堂中讨论和解答学生的疑惑•常见案例的分析与讨论•综合实践项目的设计与实现六、参考文献•汇编语言(第3版)，王爽，中国电力出版社，2010年•计算机系统结构，土屋俊蔚，电子工业出版社，2006年•32位微处理器及其体系结构，王汉生，高等教育出版社，2009年七、总结通过本课程的学习，学生将能够充分掌握32位微机原理及汇编语言的基本知识，并通过综合实践项目的设计与实现，提高自身的嵌入式系统领域的应用能力，从而更好地适应日益发展的计算机技术和市场需求。

16/32位微机原理汇编语言及接口技术教学设计前言随着计算机技术的飞速发展，各种高级编程语言层出不穷，越来越多的开发者转向使用高级语言进行编码。

然而，作为计算机编程的基础，汇编语言仍然具有不可替代的重要性，它可以使开发者更加深入地理解计算机底层硬件原理。

本文将介绍16/32位微机原理汇编语言及接口技术的教学设计，旨在帮助教师在教授汇编语言时实现更好的教学效果。

教学目标1.理解16位微机和32位微机的基本硬件构成及其工作原理；2.掌握汇编语言基本语法和常用指令；3.能够编写简单的汇编程序并调试；4.熟悉计算机外围设备的接口技术。

教学内容第一章 16位微机原理1.16位微机的硬件概述；2.16位微机的软件概述；3.DOS系统的基本使用方法；4.汇编语言基础知识；5.汇编语言的基本指令和寄存器。

第二章 16位微机汇编程序设计1.汇编语言的流程控制指令；2.汇编语言的算术和逻辑指令；3.汇编语言的数据传送指令；4.汇编语言的字符串操作指令；5.汇编语言的中断处理程序。

第三章 32位微机原理1.32位微机的硬件概述；2.32位微机的软件概述；3.操作系统的基本概念；4.汇编语言高级知识。

第四章 32位微机汇编程序设计1.汇编语言的向量表和中断处理程序；2.汇编语言的分段技术；3.汇编语言的调试技术；4.汇编语言的动态链接库。

第五章计算机外围设备的接口技术1.计算机外围设备接口的基本概念；2.串口和并口的工作原理；3.打印机和显示器的接口技术；4.网络接口技术。

教学方法在教学过程中，我们应该注重培养学生的实践动手能力。

为此，可以采取以下方法：1.教师讲授知识点后，布置相关的编程作业；2.学生可以通过模拟器等软件进行编程实践；3.在实验室中，可以配备硬件设备让学生亲自操作。

此外，还可以在教学过程中展示一些相关的经典设计案例，激发学生的兴趣，增强合作意识。

教学评估教学评估分为两个方面，一方面是学生的理论知识掌握，另一方面是实践能力的评估。

32位微型计算机原理与接口技术一、32位微型计算机的工作原理1.总线结构：32位微型计算机采用了32位数据总线、32位地址总线和32位控制总线的总线结构。

通过这三种总线，CPU能够与内存、输入输出设备等进行数据的传输和控制。

2.CPU架构：32位微型计算机的主要组成部分是中央处理器（CPU）。

CPU由控制单元、算术逻辑单元（ALU）和寄存器组成。

控制单元负责解析并执行指令，ALU负责进行运算操作，寄存器用于存储指令和数据。

3.内存管理：32位微型计算机采用虚拟内存管理技术，将物理内存划分为若干个固定大小的页面，并将程序分割为若干个页面。

通过虚拟内存地址转换机制，使得程序的执行可以超过物理内存的大小。

4.输入输出系统：32位微型计算机通过输入输出设备与外部环境进行交互。

输入输出设备包括键盘、显示器、鼠标、打印机等。

CPU通过总线与输入输出设备进行数据传输和控制。

5.中断处理：32位微型计算机支持中断处理机制。

当外部设备请求处理时，CPU会暂时中断当前的执行，转而处理中断请求。

中断处理分为硬件中断和软件中断，可以及时响应外部设备的请求。

二、32位微型计算机的接口技术1.存储器接口技术：32位微型计算机采用了存储器映射方式的存储器接口技术。

通过在地址总线上发送不同的地址，CPU可以读取或写入不同的存储器单元。

2.输入输出接口技术：32位微型计算机采用了基于端口的输入输出接口技术。

每个输入输出设备都会被分配一个端口地址，在CPU执行相应指令时，可以通过端口地址与设备进行数据交换。

3.中断接口技术：32位微型计算机采用了中断控制器来管理中断请求。

中断控制器负责接收外部设备的中断请求信号，并向CPU发送中断请求信号，以触发中断处理程序的执行。

4.总线接口技术：32位微型计算机的各种接口设备都通过总线与CPU 进行通信。

总线接口技术包括时序控制、数据传输和中断响应等方面，确保各种接口设备能够与CPU有效地进行通信和交互。

第二章第二章 Intel 32 Intel 32 Intel 32位位CPU 2.1 CPU的基本结构 2.2 寄存器2.3 指令流水线操作2.1 CPU的基本结构2.1.1 几种典型CPU简介1、16位CPUIntel 8086•16位内部体系结构•16位外部数据总线，20位地址总线（寻址范围220B=1MB）2、32位CPUIntel 80386•32位内部体系结构•32位外部数据总线，32位地址总线（实内存232B=4GB，虚拟空间=64TB）•三种工作方式：实方式、保护方式、虚拟8086方式•采用流水线技术和指令预取技术Intel 80486•32位内部体系结构•32位外部数据总线，32位地址总线•三种工作方式：实方式、保护方式、虚拟8086方式•采用流水线技术和指令预取技术•片内含8KB高速缓存（Cache）•片内含浮点运算单元（FPU）Intel Pentium系列经典奔腾 高能奔腾 多能奔腾 奔腾二代奔腾三代奔腾四代AMD K5、K6、K73、64位CPUIntel Pentium4 双核Intel 酷睿系列AMD K8、K10趋势：1、多核2、更快的主频3、更大的缓存4、更小的制作工艺2.1.2 CPU的内部结构80486CPU内部由八大部件组成：总线接口部件、高速缓存部件、代码预取部件、指令译码部件、浮点数部件、执行部件、段部件、分页部件。

总线接口部件分页部件段部件执行部件浮点数部件高速缓存部件代码预取部件指令译码部件外部数据总线32位外部地址总线32位内部控制线内部数据总线64位物理地址物理地址线性地址逻辑地址2.1.3 CPU的外部引脚C L K A2～A31D0～D31B E3A D SB E2A D YB E1IN T R B E0R E SE T MM/ION M I D/CIN T A W/RA H O L D L O C KE A D S 80486 PL O C K KK E N H O L DFL U SH H L D AB O FFPW T BFFPC D B R E QFE R R B R D YIG N N E B L A STA20M B S8B S16D P3D P2DD P1D P0PC H K2.3 CPU的工作方式1、实地址方式（Real Address Mode） 2、保护方式（Protected Mode）3、虚拟8086方式（Virtual 8086 Mode）2.2 寄存器2.2.1 通用寄存器31 15 7 00～31 0～15 8～15 0～7 EAX AX AH AL EBX BX BH BL ECX CX CH CL EDX DX DH DL EBP BPESP SPESI SIEDI DI2.2.2 指令指针寄存器 EIP （32位）IP （EIP的低16位）内容：下一条要取入CPU的指令在内存中的偏移地址。