微机原理与接口技术知识点总结.docx

微机原理与接口技术知识点总结.docx

《微机原理与接口技术知识点总结.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机原理与接口技术知识点总结.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

微机原理与接口技术知识点总结

微机原理与接口技术

第一章概述

二、计算机中的码制（重点）P5

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。

1、

注意：

对正数，三种表示法均相同。

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；

数值位：

真值的绝对值。

注意：

数0的原码不唯一

（2）反码

定义：

若X<0，则[X]反=对应原码的符号位不变，数值部分按位求反

（3）补码

定义：

若X<0，则[X]补=[X]反+1

2、8位二进制的表示范围：

原码：

-127~+127

反码：

-127~+127

补码：

-128~+127

3、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、信息的编码

1、字符的编码P8

计算机采用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）英文字母A~Z的ASCII码从1000001（41H）开始顺序递增，字母a~z的ASCII码从1100001（61H）开始顺序递增，这样的排列对信息检索十分有利。

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P11

（1）微机由CPU（运算器和控制器）、存储器和I/O接口组成

2、系统总线的分类

（1）数据总线（DataBus），它决定了处理器的字长。

（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，其内部数据总线的宽度是16位，16位CPU。

外部数据总线宽度也是16位

8086地址线位20根，有1MB（220）寻址空间。

P27

2、8086CPU从功能上分成两部分：

总线接口单元（BIU）、执行单元（EU）

BIU：

负责8086CPU与存储器之间的信息传送。

EU：

负责指令的执行。

P28

4、寄存器结构（重点）

1）数据寄存器特有的习惯用法P30

●AX：

（Accumulator）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：

（Base）基址寄存器。

在间接寻址中用于存放基地址；

●CX：

（Counter）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：

（Data）数据寄存器。

在32位乘除法运算时，存放高16位数；在间接寻址的I/O指令中存放I/O端口地址。

2）、指针和变址寄存器P31

●SP：

（StackPointer）堆栈指针寄存器，其内容为栈顶的偏移地址；

●BP：

（BasePointer）基址指针寄存器，常用于在访问内存时存放内存单元的偏移地址。

●SI：

（SourceIndex）源变址寄存器Index:

指针

●DI：

（DestinationIndex）目标变址寄存器

变址寄存器常用于指令的间接寻址或变址寻址。

3）、段寄存器P28

CS：

（CodeSegment）代码段寄存器，代码段用于存放指令代码

DS：

（DataSegment）数据段寄存器

ES：

（ExtraSegment）附加段寄存器，数据段和附加段用来存放操作数

SS：

（StackSegment）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）P29

16位指令指针寄存器，其内容为下一条要执行的指令的偏移地址。

5）、标志寄存器

（1）状态标志：

P30

●进位标志位（CF）：

（CarryFlag）运算结果的最高位有进位或有借位，则CF=1。

Carry:

进位Auxiliary:

辅助

●辅助进位标志位（AF）：

（AuxiliaryCarryFlag）运算结果的低四位有进位或借位，则AF=1

●溢出标志位（OF）：

（OverflowFlag）运算结果有溢出，则OF=1

●零标志位（ZF）：

（ZeroFlag）反映指令的执行是否产生一个为零的结果

●符号标志位（SF）：

（SignFlag）指出该指令的执行是否产生一个负的结果

●奇偶标志位（PF）：

（ParityFlag）表示指令运算结果的低8位“1”个数是否为偶数

（2）控制标志位

●中断允许标志位（IF）：

（InterruptFlag）表示CPU是否能够响应外部可屏蔽中断请求

●跟踪标志（TF）：

（TrapFlag）CPU单步执行

5、8086的引脚及其功能（重点掌握以下引脚）P34

●AD15~AD0：

双向三态的地址总线，输入/输出信号

●INTR：

（InterruptRequest）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：

（Non_MaskableInterrupt）非屏蔽中断输入信号。

不能用软件进行屏蔽。

●RESET：

（Reset）复位输入信号，高电平有效。

复位的初始状态见P21

●MN/MX：

（Minimum/Maximum）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（重点）

1、立即寻址P46

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

指令操作例：

MOVAX，3102H;

执行后，（AH）=31H，（AL）=02H

2、寄存器寻址P47

（1）操作数放在某个寄存器中

（2）源操作数与目的操作数字长要相同

（3）寄存器寻址与段地址无关

3、直接寻址P48

（1）指令中直接给出操作数的16位偏移地址

偏移地址也称为有效地址（EA,EffectiveAddress）

（2）默认的段寄存器为DS，但也可以显式地指定其他段寄存器——称为段超越前缀

（3）偏移地址也可用符号地址来表示，如ADDR、VAR

例：

MOVAX,[2A00H]用[]表示数字存放的地址

MOVDX,ES:

[2A00H]

MOVSI,TABLE_PTR

4、间接寻址P48

●操作数的偏移地址（有效地址EA）放在寄存器中

●只有SI、DI、BX和BP可作间址寄存器

SI、DI、BX默认段地址DSBP默认段地址SS

●例：

MOVAX,[BX]

MOVCL,CS:

[DI]

错误例：

×MOVAX,[DX]

5、寄存器相对寻址P49

●EA=间址寄存器的内容加上一个8/16位的位移量

●例：

MOVAX,[BX+8]

MOVCX,TABLE[SI]

MOVAX,[BP];BX.SI.DI默认段寄存器DS，BP默认段寄存器为SS

●指令操作例：

MOVAX，DATA[BX]

若（DS）=6000H,（BX）=1000H,DATA=2A00H,

（63A00H）=66H,（63A01H）=55H

则物理地址=60000H+1000H+2A00H=63A00H

指令执行后：

（AX）=5566H

6、基址变址寻址P51

●若操作数的偏移地址：

EA=基址寄存器（BX或BP）+变址寄存器（SI或DI）

同一组内的寄存器不能同时出现。

错误例：

×MOVAX,[BX][BP]

7、相对基址变址寻址P51

EA=基址寄存器（BX或BP）+变址寄存器（SI或DI）+8位或16位位移量；

指令操作例：

MOVAX，DATA[DI][BX]

若（DS）=8000H,（BX）=2000H,（DI）=1000H,DATA=200H

则指令执行后（AH）=[83021H],（AL）=[83020H]

寄存器间接、寄存器相对、基址变址、相对基址变址四种寻址方式的比较：

寻址方式指令操作数形式

⏹寄存器间接只有一个寄存器（BX/BP/SI/DI之一）

⏹寄存器相对一个寄存器加上位移量

⏹基址—变址两个不同类别的寄存器

⏹相对基址-变址两个不同类别的寄存器加上位移量

第二节8086指令系统

一、数据传送指令（重点）

1、数据传送类指令（特点：

除SAHFPOPF外均不影响FR）P54

1.通用

MOVdst，src

堆栈：

PUSHPOP

交换：

XCHG

查表：

XLAT

2.标志

LAHFSAHFPUSHFPOPF

3.地址：

LEALDSLES

4.输入输出：

INOUT

（1）MOVdest，src；dest←src

传送的是字节还是字取决于指令中涉及的寄存器是8位还是16位。

具体来说可实现：

1MOVmem/reg1，mem/reg2

指令中两操作数中至少有一个为寄存器

MOV指令的使用规则

①IP不能作目的寄存器

②不允许mem←mem

③不允许segreg←segreg

④立即数不允许作为目的操作数

⑤不允许segreg←立即数

⑥源操作数与目的操作数类型要一致

⑦当源操作数为单字节的立即数，而目的操作数为间址、变址、基址+变址的内存数时，必须用PTR说明数据类型。

如：

MOV[BX]，12H是错误的。

（2）、堆栈指令P54

堆栈以字为单位进行压入弹出操作。

规定由SS指示堆栈段的段基址，堆栈指针SP始终指向堆栈的顶部，SP的初值规定了所用堆栈区的大小。

堆栈的最高地址叫栈底。

1压栈指令PUSH

PUSHsrc;src为16位操作数

例：

PUSHAX；将AX内容压栈

执行操作：

（SP）-1←高字节AH

（SP）-2←低字节AL

（SP）←（SP）-2

注意进栈方向是高地址向低地址发展。

`

2弹出指令POP

POPdest

例：

POPBX；将栈顶内容弹至BX

执行操作：

（BL）←（SP）

（BH）←（SP）+1

（SP）←（SP）+2

堆栈指令在使用时需注意的几点：

1堆栈操作总是按字进行

2不能从栈顶弹出一个字给CS

3堆栈指针为SS:

SP，SP永远指向栈顶

④SP自动进行增减量（-2，+2）

（3）、交换指令XCHGP54

格式：

XCHGreg，mem/reg

功能：

交换两操作数的内容。

要求：

两操作数中必须有一个在寄存器中；

操作数不能为段寄存器和立即数；

源和目地操作数类型要一致。

（4）查表指令XLATP57

执行的操作：

AL←[（BX）+（AL）]

又叫查表转换指令，它可根据表项序号查出表中对应代码的内容。

执行时先将表的首地址（偏移地址）送到BX中，表项序号存于AL中。

2、输入输出指令P57

只限于用累加器AL或AX来传送信息。

功能:

（累加器）←→I/O端口

（1）输入指令IN

格式:

INacc,PORT;PORT端口号0～255H

INacc,DX;DX表示的端口范围达64K

例:

INAL，80H;（AL）←（80H端口）

INAL，DX;（AL）←（（DX））

（2）输出指令OUT

格式：

OUTport,acc

OUTDX,acc

例：

OUT68H，AX;（69H，68H）←（AX）

OUTDX，AL;（（DX））←（AL）

在使用间接寻址的IN/OUT指令时，要事先用传送指令把I/O端口号设置到DX寄存器

如：

MOVDX，220H

INAL，DX;将220H端口内容读入AL

3、目标地址传送指令P58

（1）LEA

传送偏移地址

格式：

LEAreg，mem;将指定内存单元的偏移地址送到指定寄存器

要求：

1）源操作数必须是一个存储器操作数；

2）目的操作数必须是一个16位的通用寄存器。

例：

LEABX，[SI+10H]

设：

（SI）=1000H

则执行该指令后，（BX）=1010H

●注意以下二条指令差别：

LEABX，BUFFER

MOVBX，BUFFER

前者表示将符号地址为BUFFER的存储单元的偏移地址取到BX中;后者表示将BUFFER存储单元中的内容取到BX中。

下面两条指令等效：

LEABX，BUFFER

MOVBX,OFFSETBUFFER

其中OFFSETBUFFER表示存储器单元BUFFER的偏移地址。

二者都可用于取存储器单元的偏移地址，但LEA指令可以取动态的地址，OFFSET只能取静态的地址。

二、算术运算类指令（特点：

除CBWCWD外均影响FR）P60

1.加法：

ADDADC

2.减法：

SUBSBBCMP

3.加1减1：

INCDEC

4.求补：

NEC

5.乘法：

MUL（无符号数）IMUL（带符号数）

6.除法：

DIV（无符号数）IDIV（带符号数）

7.扩展：

CBW（B→W）CWD（W→DW）

8.十进制调整：

1）加法：

DAA（组合）AAA（未组合）

2）减法：

DAS（组合）AAS（未组合）

3）乘法：

AAM（未组合）

4）除法：

AAD

乘、除法指令注意事项：

1.无符号与带符号数所用指令不同；

2.八位乘法时，必有一个乘数在AL中，积在AX中；

十六位乘法时，必有一个乘数在AX中，积在DX（高16位）与AX（低16位）中；

3.八位除法时，被除数在AX中（16位），商在AL，余数在AH；

十六位除法时，被除数在DX（高16位）与AX（低16位）中，商在AX，余数在DX；

4.十进制调整时，乘、除法均只能使用未组合BCD码，并且除法是先调整后运算。

1、加法指令P61

（1）不带进位的加法指令ADD

格式：

ADDacc,data

ADDmem/reg,data

ADDmem/reg1,mem/reg2

•ADD指令对6个状态标志均产生影响。

判断溢出与进位（重点）

从硬件的角度：

默认参与运算的操作数都是有符号数，当两数的符号位相同，而和的结果相异时有溢出，则OF=1，否则OF=0

（2）带进位的加法ADC（AddwithCarry）P62

ADC指令在形式上和功能上与ADD类似，只是相加时还要包括进位标志CF的内容，例如：

ADCAL，68H;AL←（AL）+68H+（CF）

ADCAX，CX;AX←（AX）+（CX）+（CF）

ADCBX，[DI];BX←（BX）+[DI+1][DI]+（CF）

（3）加1指令INC（Increment）

格式：

INCreg/mem

功能：

类似于C语言中的++操作：

对指定的操作数加1

注：

本指令不影响CF标志。

2、减法指令P63

（1）不考虑借位的减法指令SUB（Subtraction）

格式：

SUBdest,src

注：

1.源和目的操作数不能同时为存储器操作数

2.立即数不能作为目的操作数

（2）考虑借位的减法指令SBB（SubtractionwithCarry）

SBB指令主要用于多字节的减法。

格式：

SBBdest,src

操作：

dest←（dest）-（src）-（CF）

（3）减1指令DEC（Decrement）

格式：

DECopr

操作：

opr←（opr）-1

（4）求补指令NEG（Negate）

格式：

NEGopr

操作：

opr←0-（opr）

对一个操作数取补码相当于用0减去此操作数，故利用NEG指令可得到负数的绝对值。

例：

若（AL）=0FCH，则执行NEGAL后，

（AL）=04H，CF=1

（5）比较指令CMP

格式：

CMPdest,src

操作：

（dest）-（src）

CMP也是执行两个操作数相减,但结果不送目标操作数,其结果只反映在标志位上。

（4）非压缩BCD码加法调整指令AAAP68

AAA指令的操作：

如果AL的低4位＞9或AF=1，则：

①AL←（AL）+6,（AH）←（AH）+1,AF←1

②AL高4位清零

③CF←AF

否则AL高4位清零

（5）压缩BCD码加法调整指令DAAP68

●两个压缩BCD码相加结果在AL中，通过DAA调整得到一个正确的压缩BCD码.

●指令操作（调整方法）：

若AL的低4位＞9或AF=1

则（AL）←（AL）+6，AF←1

若AL的高4位＞9或CF=1

则（AL）←（AL）+60H，CF←1

●除OF外，DAA指令影响所有其它标志。

●DAA指令应紧跟在ADD或ADC指令之后。

（6）非压缩BCD码减法调整指令AAS

对AL中由两个非压缩的BCD码相减的结果进行调整。

调整操作为：

若AL的低4位＞9或AF=1,则：

①AL←（AL）-6,AH←（AH）-1,AF←1

②AL的高4位清零

③CF←AF

否则：

AL的高4位清零

（7）压缩BCD码减法调整指令DAS

对AL中由两个压缩BCD码相减的结果进行调整。

调整操作为：

若AL的低4位＞9或AF=1,则：

AL←（AL）-6,且AF←1

若AL的高4位＞9或CF=1,则：

AL←（AL）-60H，且CF←1

DAS对OF无定义,但影响其余标志位。

DAS指令要求跟在减法指令之后。

3、乘法指令P65

进行乘法时：

8位*8位→16位乘积

16位*16位→32位乘积

（1）无符号数的乘法指令MUL（MEM/REG）

格式：

MULsrc

操作：

字节操作数（AX）←（AL）×（src）

字操作数（DX,AX）←（AX）×（src）

指令例子：

MULBL；（AL）×（BL）,乘积在AX中

MULCX；（AX）×（CX）,乘积在DX,AX中

（2）有符号数乘法指令IMUL

格式与MUL指令类似，只是要求两操作数均为有符号数。

指令例子：

IMULBL；（AX）←（AL）×（BL）

IMULWORDPTR[SI]；

（DX,AX）←（AX）×（[SI+1][SI]）

注意：

MUL/IMUL指令中

●AL（AX）为隐含的乘数寄存器；

●AX（DX,AX）为隐含的乘积寄存器；

●SRC不能为立即数；

●除CF和OF外，对其它标志位无定义。

4、除法指令P66

进行除法时：

16位/8位→8位商

32位/16位→16位商

对被除数、商及余数存放有如下规定：

被除数商余数

字节除法AXALAH

字除法DX:

AXAXDX

（1）无符号数除法指令DIV（Division）

格式：

DIVsrc

操作：

字节操作（AL）←（AX）/（SRC）的商

（AH）←（AX）/（SRC）的余数

字操作（AX）←（DX,AX）/（SRC）的商

（DX）←（DX,AX）/（SRC）的余数

（2）有符号数除法指令IDIV（Integerdivision）

格式：

IDIVsrc

操作与DIV类似。

商及余数均为有符号数,且余数符号总是与被除数符号相同。

注意:

对于DIV/IDIV指令

AX（DX,AX）为隐含的被除数寄存器。

AL（AX）为隐含的商寄存器。

AH（DX）为隐含的余数寄存器。

src不能为立即数。

对所有条件标志位均无定

关于除法操作中的字长扩展问题

•除法运算要求被除数字长是除数字长的两倍,若不满足则需对被除数进行扩展,否则产生错误。

•对于无符号数除法扩展，只需将AH或DX清零即可。

•对有符号数而言,则是符号位的扩展。

可使用前面介绍过的符号扩展指令CBW和CWD

三、逻辑运算类指令（特点：

均影响FR）P70

1.与：

AND2.或：

OR3.异或：

XOR4.非：

NOT

5.测试：

TEST

移位指令

1.逻辑移位：

左移SHL右移SHR

2.算术移位：

左移SAL右移SAR

3.循环移位：

1）.不带CF：

左移ROL右移ROR

2）.带CF：

左移RCL右移RCR

1、逻辑运算指令

（1）逻辑与AND

对两个操作数进行按位逻辑“与”操作。

格式：

ANDdest,src

用途：

保留操作数的某几位，清零其他位。

（2）逻辑或OR

对两个操作数进行按位逻辑”或”操作。

格式：

ORdest,src

用途：

对操作数的某几位置1；对两操作数进行组合。

例1：

把AL中的非压缩BCD码变成相应十进制数的ASCII码。

ORAL,30H

（3）逻辑非NOT

对操作数进行按位逻辑”非”操作。

格式：

NOTmem/reg

（4）逻辑异或XOR

对两个操作数按位进行”异或”操作。

格式：

XORdest,src

用途：

对reg清零（自身异或）

把reg/mem的某几位变反（与’1’异或）

例1：

把AX寄存器清零。

①MOVAX,0②XORAX,AX③ANDAX,0④SUBAX,AX

（5）测试指令TEST

操作与AND指令类似,但不将”与”的结果送回,只影响标志位。

TEST指令常用于位测试,与条件转移指令一起用。

例：

测试AL的内容是否为负数。

TESTAL,80H；检查AL中D7=1？

JNZMINUS；是1（负数），转MINUS

……；否则为正数

2、移位指令

（1）非循环移位指令（重点）P72

算术左移指令SAL（ShiftArithmeticLeft）

算术右移指令SAR（ShiftArithmeticRight）

逻辑左移指令SHL（ShiftLeft）

逻辑右移指令SHR（ShiftRight）

这4条指令的格式相同,以SAL为例：

CL;移位位数大于1时

SALmem/reg

1;移位位数等于1时

Ø算术移位——把操作数看做有符号数；

逻辑移位——把操作数看做无符号数。

Ø移位位数放在CL寄存器中，如果只移1位,也

可以直接写在指令中。

例如：

MOVCL,4

SHRAL,CL；AL中的内容右移4位

Ø影响C,P,S,Z,O标志。

Ø结果未溢出时：

左移1位≡操作数*2

右移1位≡操作数/2

例：

把AL中的数x乘10

因为10=8+2=23+21，所以可用移位实现乘10操作。

程序如下：

MOVCL,3

SALAL,1;2x

MOVAH,AL

SALAL,1;4x

SALAL,1;8x

ADDAL,AH;8x+2x=10x

四、控制转移类指令：

P80

一）、无条件转移JMP

1.近转移（段内）（NEARPTR）

1）.直接（相对寻址）：

短转移（SHORT）IP←IP+disp（8位）

如：

JMPn

长转移IP←IP+disp（16位）

如：

JMPnn

2）.间接：

IP←reg（16位）IP←mem（16位）

如：

JMP[BX]

2.远转移（段间）（FARPTR）

1）.直接：

CS=指令中给出的段地址

IP=指令中给出的EA如