微机原理笔记强烈推荐.docx

微机原理笔记强烈推荐.docx

《微机原理笔记强烈推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机原理笔记强烈推荐.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

微机原理笔记强烈推荐

微机原理笔记

（一）--绪论

第一章绪论

1-2计算机的结构

总线：

信息传输的通道AB、DB、CB

常用术语：

位（bit）：

字节（byte）：

8为二进制数构成一个字节（char）

字：

16位二进制数构成一个字，两个字节（int）

双字：

32位二进制数构成一个字，两个字（long）

指令：

让CPU执行基本操作的命令

指令的构成：

操作数、操作码

CPU执行一条指令的过程：

取指令代码->译码->执行

指令系统：

CPU可执行所有指令的集合

程序：

指令的有机结合

1-3进位计数制

计算符号：

D10个、B2个、H16个

权：

D10的幂、B2的幂、H16的幂

基：

D10、B2、H16

十进制（D）->二进制（B）

整数部分：

除以二取余，逆序排列

小数部分：

乘以2取整，顺序排列

任意进制

整数部分，除以基取余，逆序排列

小数部分，乘以基取整，顺序排列

符号数的表示：

数的符号：

用一位（最高位）二进制数表示0（正数）1（负数）

原码：

最高位为符号数，符号位之后为该数的绝对值

反码：

最高位为符号位

正数的反码表示：

与该数原码相同

负数的反码表示：

在其正数反码表示基础上按位求反

补码：

正数的部门与原码相同

负数的部门在正数的补码表示，按位求反，在最低位加1

注：

1、补码不等于负数

2、求补不等于补码，求补是求其相反数的操作

二进制编码

1、BCD码

压缩的BCD码：

一个字节表示2位BCD码

非压缩的BCD码：

一个自己表示1位BCD码

2、ASCⅡ码：

七位二进制数表示一个符号高位为0

微机原理笔记

（二）--8086结构

一、8086CPU内部结构

算数逻辑单元（ALU）：

运算器的重要部件，完成算术运算（加、减、乘、除、求补、与、或、异或、求反、移位、循环移位）

程序状态字（psw）：

又称标志寄存器，记录运算结果的特征

控制器：

指令译码、发出控制信号、协调各部件工作

段寄存器：

CS、DS、SS、ES、IP（指令指针，存放下一条直线指令在存储单元内的地址，每取一个字节的指令代码会自动加1）

二、8086寄存器结构

AX：

16位寄存器，分为2个8位AH、AL

作用：

1、通用寄存器，数据的存取

2、与DX一起构成双字作为低16位，在乘法和除法指令中使用

3、作为累加器

BX：

16位寄存器，分为2个8位BH、BL

作用：

1、通用寄存器

2、作为访问存储器的地址指针

CX：

16位寄存器，分为2个8位CH、CL

作用：

1、通用寄存器

2、在循环指令中作为循环计数器、循环指令。

在串操作指令中传送计数器。

DX：

16位寄存器，分为2个8位DH、DL

作用：

1、通用寄存器

2、与AX一起构成双字作为高16位，在乘法、除法指令中使用

3、作为输入、输出地址，不可有作为存储器地址

BP：

16位寄存器

作用：

1、通用寄存器

2、访问存储器的地址指针

SP：

16位堆栈指针，只想堆栈的栈顶，可作为访问存储器地址

SI、DI：

16位寄存器

作用：

1、通用寄存器

2、可以作为访问存储器的地址

3、在变址寻址时作为变址寄存器

4、在串操作时，SI作为源指针，DI作为目的指针

psw：

程序状态字，16位寄存器，又称FL、FR

状态位：

CF、PF、AF、ZF、SF、OF（6位，操作结果的特征）

控制位：

TF、IF、DF

CF：

进位标志位。

运算结果最高位产生进位或借位，该位置为1，否则为0

PF：

奇偶标志位。

运算结果的低8位，有偶数个1，该位置1，有奇数个1，该位置0

AF：

辅助进位标志位。

运算结果的低4位产生进位或借位该位置1，否则置0

ZF：

全零标志位。

运算结果为0时，该位置1，否则置0

SF：

符号标志位（负数标志位）。

运算结果是负数，该位置1，否则置0

OF：

溢出标志位。

运算结果超出表示的范围，该位置1，否则置0

注：

符号数运算溢出，根据OF判断，不带符号数运算产生溢出根据CF判断

次高位产生进位a，最高位产生进位b，OF=a异或b

TF：

单步标志位。

若TF=1，执行一条指令后，产生一个中断，单步执行

IF：

中断标志位。

若IF=1，允许CPU响应可屏蔽中断

DF：

方向标志位。

串操作时使用。

DF=0，地址指针式增量+1或+2；DF=1，地址指针是减量-1或-2

三、8086CPU引脚介绍

电源（40），接地（1，20），时钟信号（19），重置（21）--输入引脚高电平有效

AD0～AD15：

地址/数据线，分时复用，地址A0~A15，数据D0~D15。

线传送地址，然后传送数据，双向输入/输出，三态（0，1，高阻）

A19/S6～A16/S3：

地址/状态线，分时复用，三态，输出，8086中S6不用，S5表示IF状态

BHE：

总线高位有效，输出，三态，低电平有效（8086没有）

BHE=0，表示CPU正在使用D8~D15进行数据传送

A0=0，表示CPU正在使用D0~D7进行数据传送

偶地址由D0~D7数据传数（A0=0）

奇地址由D8~D15数据传数（A0=1即bhe=0）

MN/MX：

最小/最大工作模式选择输入

最小模式：

MN/MX=1单CPU系统

最大模式：

MN/MX=0多CPU系统

ALE：

地址锁存允许信号，输出，高电平有效

开始传送地址时，ALE由0变成1，经过一定时间，ALE由1变成0锁存地址

M/IO：

存储器/IO，输出，三态（8088与其相反）

M/IO=1，访问存储器；M/IO=0，访问I/O

RD：

读、取数，输出，低电平有效，三态

RD=0，CPU从数据线上获取数据

WR：

写、输出、低电平有效、三态

DEN：

数据缓冲器控制（驱动器控制），输出，低电平有效

DT/R：

数据传送方向

DT/R=1，由CPU到存储器/IO；DT/R=0，由存储器/IO到CPU

READY：

准备就绪信号，输入，高电平有效

INIR：

可屏蔽中断请求，输入，高电平有效，与IF对应

INTA：

中断响应信号，输出。

等于0时，CPU响应屏蔽中断

NMI：

非屏蔽中断请求，不受IF控制，输入，上升沿有效

TEST：

输入，低电平有效，外部事件与CPU同步

HOLD：

总线请求信号，输入，高电平有效

HLDA：

总线响应信号

BX、BP、SI、DI、SP、IP、CS、DS、ES、SS可访问存储器的地址

8086存储空间1MB

四、8086存储器的组织结构

每段<=64KB记录段起始地址

偏移地址EA（有效地址）16位

BX、BP、SI、DI、SP、IP直接地址

限制：

段棋手地址的低四位必须为0

物理地址=段基址×16+EA（有效地址）

物理地址<-->存储单元

0300H:

0100H

PA=0300H*16+0100H=03000H+0100H=03100H

时序：

时钟周期：

1个CLOCK周期

总线周期：

4个时钟周期构成

控制信号：

变为有效->无效

指令周期：

一到几个总线周期构成

M/IO    RD    WR    AO    BHE    操作

1    0    1    0    1    D0~D7读M

        0    1    1    0    D8~D15读M

        0    1    0    0    D0~D15读M读16位

        0    1    1    0    D8～D15读低位

        0    1    0    1    D0~D7读高位

微机原理笔记（三）--寻址方式

寻址方式

得到操作数或操作数的地址的方法

1、立即寻址

指令中直接给出了参加操作的操作数

MOVAX,3680（80放入AL，36放入AH）

ADDBL,30H

用BL的内容加上30H的结果送入BL

立即数相当于C语言中的常量

2、寄存器寻址

操作数在CPU内部的某一个寄存器

ADDALAH//（AL）+（AH）->AL

SUBAHBL//（AH）-（BL）->AH

CF=1,PF=1,AF=0

ZF=0,SF=1,OF=0

3、直接寻址

指令中直接给出了操作数的有效地址EA（16位）

MOVAX[200H]

段寄存器缺省DS

MOVAXes:

[2000H]

ADDAL[2380H]

4、寄存器间接寻址

操作数的地址在BX、BP、SI、DI、SP

段基址：

BX（缺省）、SI、DI、DS、BP、SP

5、相对寄存器寻址

EA=（BX,BP,SI,DI）+指令给出的8位或16位位移量

MOVAX[BX+5]=MOVAX5[BX]

6、基址变址寻址方式

EA=（BX,BP）+（SI,DI）

BX缺省DS,BP缺省SS

7、相对基址变址寻址方式

EA=（BX,BP）+（SI,DI）+8位或16位位移量

注：

计算EA，结果一定是16位

计算PA，结果一定是20位

微机原理笔记（四）--数据传送指令

一、MOV

MOV目的，源

将源的内容送到目的中

MOV[AX],0//8位传送或16位传送

MOVbyteptr[BX],0//8位传送

MOVwordptr[BX],0//16位传送

通用寄存器、存储器<-->数寄存器[CS不可作为目的]

通用寄存器<-->存储器

通用寄存器<-->通用存储器

注：

1、CS、IP和立即数不能作为目的操作数

2、操作数的尺寸必须一致

3、两个操作数不能同时位存储器操作数（串操作除外）

二、堆栈操作指令

堆栈：

记寻返回地址，按照后进先出的原则组织，保存地址或数据的布局

硬件堆栈：

专门的布局，一般在CPU内部，速度快，容量小；

在存储器中开发一块区域作为堆栈使用，速度慢

8086堆栈生成方式

向下生成：

从地址高的地方向地址低的地方使用

向上生成：

从地址低的地方向地址高的地方使用

操作方式：

按字节（8051）

按字（8086）

按双字：

堆栈指针SP（16位）

指向栈顶（最后一个入栈数据存放单元）

入栈：

PUSH源

出栈：

POP目的

三、交换指令

XGHGop1,op2

op1,op2不可同时为存储器操作数，任何一个都不能为段寄存器操作数

四、换码指令

XLAT（表名）

五、地址传送指令

1、LEA目的，源

将源的有效地址（EA）送到目的中

2、LDS寄存器名，存储器

从源操作数指定的存储单元中取出4字节的连续地址，前2个字节送入目的寄存器，后两个字节送入DS中

六、标志传送

1、LAHF将psw中低8位送入AH中

2、SAHF将AH内容存入psw中低8位

3、pushF将psw送入栈中

4、popF标志出栈

七、输入输出指令

IN/OUT

微机原理笔记（五）--算数运算指令

一、加法指令：

（一）ADD：

不带进位位的二进制加法指令

ADD目的，源//两者均不能为段寄存器，目的不能为立即数

功能：

目的+源-->目的

将CF清零ADDAL,0

（二）ADC：

带进位的二进制加法指令

ADC目的，源//影响psw

功能：

目的+源+CF-->目的

（三）INC：

加1指令

INC目的（源）//影响psw,不影响CF

功能：

目的+1-->目的

（四）BCD加法调整指令

1、DAA：

组合的BCD码加法调整指令

功能：

AL的低四位>9或AF=1,AL+06H-->AL；否则什么都不做

AL的高四位>9或CF=1,AL+06H-->AL；否则不动作

注：

DAA只能调整AL，不能调整AH。

2、AAA：

非压缩的加法调整指令

功能：

根据当前标志，对AL内容进行调整

AL的低四位<=9且AF=0,只将AL的高四位清零

AL的低四位>9或AF=1（不会同时产生），AL+06H-->AL,AH+1-->AH

二、减法指令

（一）SUB：

不带进位的二进制减法指令

SUB目的，源

功能：

目的-源-->目的

（二）SBB：

带进位的二进制减法指令

SBB目的，源//影响psw

功能：

目的-源-CF-->目的

（三）DEC：

减1指令

DEC目的//影响psw，不影响CF

功能：

目的-1-->目的

（四）NEG：

求补指令

NEG目的//影响psw

功能：

0-目的-->目的

（五）CMP：

比较指令

CMPop1,op2//op1-op2,影响psw（同SUB）

用途：

比较两数是否相等：

ZF=1,op1=op2；ZF=0,op1!

=op2

比较两个无符号数大小：

CF=1,op1=op2；CF=0&ZF=0,op1>op2;

比较两个带符号数大小：

OF⊕SF=0,op1>=op2;

OF⊕SF=1,op1

（OF⊕SF=0）&ZF=0,op1>op2

（六）DAS：

压缩BCD码调整

（七）AAS：

非压缩BCD码调整

三、乘法指令

（一）MUL：

无符号数乘法指令

MUL源//源不能为立即数，可以是8位二进制数，16位二进制数

功能：

若源为8位，AL*源-->AX；

若源为16位，AL*源-->DX,AX

若运算结果高半部分为0，则OF=0,否则为1

（二）IMUL：

无符号数乘法指令

IMUL源

注：

若乘积高半部分为低半部分的符号扩展，择CF=0&OF=0，否则为1

（三）AAM：

乘法的ASCII调整指令

四、除法指令：

（一）DIV：

无符号数除法指令

DIV源

功能：

如果源是8位，AX/源-->AL（高），AH（余）

如果源是16位，DX,AX/源-->AX（高）,DX（余）

注：

此指令会产生除法溢出，即16位除以8位，结果必须是8位，32位除以16位结果必须为16位。

（二）IDIV：

符号数除法指令

IDIV源

功能：

如果源为8位，AX/源-->AL（高）,AH（低）

如果源为16位，DX,AX/源-->AX（高）,DX（低）

注：

除法溢出同DIV

（三）CBW

功能：

把AL中字节的符号位扩充到AH的所有位，这时AH被称为AL的符号扩充

注：

不影响psw

（四）CWD

（五）AAD：

除法的ASCII调整指令

功能：

在做除法前，把BCD码转换成二进制数

注：

影响SF,ZF,PF,对OF,CF,AF无定义

微机原理笔记（六）--逻辑运算和移位指令

一、逻辑运算和移位指令

（一）NOT：

取反指令

格式：

NOT目的

功能：

目的<--目的取反

注：

对标志位无影响

（二）AND：

逻辑与指令

格式：

AND目的，源

功能：

目的<--目的与源

注：

主要用于操作数某些保留（“与1”），和某些位清除（“与0”）

（三）OR：

逻辑或指令

格式：

OR目的，源

功能：

目的<--目的或源

注：

“0或”保留，“1或”置1

（四）XOR异或指令

格式：

XOR目的，源

功能：

目的<--目的异或源

注：

“0异或”保留，“1异或”取反

（五）TEST

格式：

TEST目的，源

功能：

目的与源，仅修改FR

二、算术逻辑和移位指令

（一）SAL/SHL：

ShiftArithmeticLeft

格式：

SAL目的，计数值

功能：

CF<--MSB<--LSB<--0

注：

1、左移动一次，相当于目的操作数乘2

2、只需移动一次，直接将计数值置1

大于一次，利用CL

3、符号位改变：

一次移位，OF置1；多次移位，OF不定

符号位不变：

一次移位，OF清0；多次移位，OF不定

CF=最后移出地值，SF,ZF根据操作数状态，PF当操作数在AL有效，AF不定

（二）SHR:

ShiftLogicRight

格式：

SHR目的，计数值

功能：

0-->MSB-->LSB-->CF

注：

右移除2，但余数丢掉（无符号数）

（三）SAR:

ShiftArithmeticRight

格式：

SAR目的，计数值

功能：

MSB->LSB-->CFMSB-->MSB

注：

高位保持不变（有符号数）

（四）循环移位指令：

Rotate

ROL:

RotateLeft

ROR:

RotateRight

RCL:

RotatethroughCarryLeft

RCL:

RotateThroughCarryRight