微型计算机技术复习讲解.docx

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微型计算机技术复习讲解

微型计算机技术复习考点汇总

1、微处理器是由一片或几片大规模集成电路组成的中央处理部件，包括运算器、控制器和一定数量的寄存器。

微型计算机是指以微处理器为基础，配以内存储器和输入输出接口电路和辅助电路构成的一个相对独立的电路系统。

微型计算机系统是指微型计算机在配以相应的外围设备（如键盘、鼠标、显示器、光驱、硬盘等），以及电源、机箱等硬件基础上，安装必要的软件构成的系统。

2、微机分类方法

按字长分类：

即按照微处理器单次处理的数据长度为分类标准，可分为4位，8位，16位，32位，64位微处理器。

按照系统规模分类：

单片机，单板机，个人计算机。

3、冯·诺依曼体系结构：

1.以二进制形式表示指令和数据

2.程序和数据事先存放在存储器中计算机在工作时能高速的从存储器中取出指令并加以执行

3.计算机系统包括五个主要的部分，即运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

4、微型计算机结构上看主要可以分为三个大的部分，即微处理器、输入/输出接口、存储器：

微处理器：

由大规模/超大规模集成电路构成，是微型计算机的核心部件，包含了运算器和控制器的功能。

输入/输出接口：

是微处理器与外部输入/输出设备交换数据的通道，主要完成信号转换、地址标识、数据缓冲等功能。

存储器：

是微型计算机的记忆功能部件，用于存储微机系统的数据和程序。

按照与微处理器连接方式的不同可以分为两类，通过地址总线直接与微处理器连接的存储器为内存储器，通常是RAM或ROM；通过输入/输出接口与微处理器连接的存储器为外存储器，通常为硬盘、光盘等设备。

5、微机的三总线结构

在微型计算机中采用总线结构连接微处理器、输入/输出接口、内存储器等部件，它们之间的信息传递通过总线进行。

所谓总线（BUS），就是计算机中各功能部件间传送信息的公共通道，它是微型计算机的重要组成部分。

总线结构使微机具有结构简单，易于维护和扩展等优点，它是微型计算机的一个重要特点。

按照功能不同，总线一般分为三类：

数据总线（DB，DataBus）；

地址总线（AB，AddressBus）；

控制总线（CB，ControlBus）。

6、微处理器对指令的执行大致可分为三个步骤:

取指令：

微处理器从存储器中将指令读取到微处理器内部，读取指令首先要确定指令所在的地址，这个地址由微处理器内部的指令指针寄存器存放

分析指令：

也称为指令译码，微处理器通过分析读取的指令了解指令的功能和操作对象等，为下步执行做准备。

执行指令：

根据指令分析的结果，微处理器发出一系列控制信号，指挥各部件完成该指令的功能，这样一条指令的执行就结束了。

接着微处理器读取下一条指令进入下一个指令周期。

7、进制转换

假设一种数的进制为Y进制，则其各位数量级就是YX（X表示该位与小数点之间的距离关系），Y进制数an-1an-2…a1a0.a-1a-2…a-m所表示的数值大小

N=an-1Yn-1+an-2Yn-2+…+a1Y1+a0Y0+a-1Y-1+a-2Y-2+…+a-mY-m

其中：

a：

被称为数码Y：

被称为基数，它表示数码的个数X：

被称为位权，它表示不同位置数码的数量级。

8、有符号数

常用表示法——原码、反码、补码

原码表示法：

符号+绝对值（0的表示不唯一）

反码表示法：

正数的反码同原码，负数的反码数值位与原码相反（0的表示不唯一）

补码表示法：

正数的补码：

同原码

负数的补码：

（1）写出与该负数相对应的正数的补码

（2）按位求反（3）末位加一（取反加一）

9、微处理器是微型计算机的核心部件，也称为中央处理单元，简称CPU（CentralProcessingUnit）。

它负责微型计算机中各部件的协调，完成指令的执行和数据处理工作。

其主要功能包括：

指令控制：

指令执行顺序

操作控制：

各部件功能协调

时序控制：

各信号时序

数据加工：

算术/逻辑运算

10.微处理器的主要性能指标包括：

工作频率、处理器字长、前端总线速度地址总线宽度、数据总线宽度、高速缓冲容量和级数、生产工艺等

11.8086微处理器从功能划分由两个功能部件构成：

1.执行部件EU（ExecutionUnit），主要实现指令和数据处理功能

2.总线接口部件BIU（BusInterfaceUnit），主要实现与外界交换数据的功能

12.段寄存器

逻辑地址（LA）与物理地址（PA）的转换需要作如下计算：

20位物理地址（PA）=（16位段地址）×16＋（16位偏移地址）

13.控制寄存器

指令指针寄存器IP是一个16位的寄存器，主要用于存放CPU待执行的下一条指令在内存中的偏移地址，段地址存放于段寄存器CS中。

标志位

名称

说明

功能

类别

CF

进位标志

CF=1最高位产生进位或借位；CF=0最高位无进位或借位；

表示数值运算结果是否产生进位或借位

状态标志

PF

奇偶标志

PF=1低8位有偶数个1；

PF=0低8位有奇数个1；

检查通信时传送的数据是否正确

AF

辅助进位标志

AF=1低4位有进位或借位；

AF=0低4位无进位或借位；

辅助进行BCD码运算调整

ZF

零标志

ZF=1运算结果为零；

ZF=0运算结果不为零；

判断运算结果是否为零或相等

SF

符号标志

SF=1运算结果符号为负；

SF=0运算结果符号为正；

利用运算结果进行数值判断等

OF

溢出标志

OF=1有符号数运算产生溢出；

OF=0运算结果未溢出；

有符号数运算是否出错

TF

跟踪标志

TF=1CPU单步运行；

TF=0CPU正常运行；

跟踪程序进行调试

控

制标志

IF

中断允许标志

IF=1CPU接受外部中断；

IF=0CPU不接受外部中断；

控制可屏蔽中断

DF

方向标志

DF=1操作地址递减；

DF=0操作地址递增。

控制指令操作方向

14.数据传送指令

分类

功能

助记符格式

操作

通用数据传送

传送

交换

压入堆栈

弹出堆栈

查表转换

MOVd，s

XCHGd，s

PUSHs

POPd

XLAT

d←s

d←→s

SP←SP－2，（SP）←s

d←（SP），SP←SP＋2

AL←DS:

[BX＋AL]

地址传送

取有效地址

取逻辑地址（指针）

取逻辑地址（指针）

LEAreg16，s

LDSreg16，s

LESreg16，s

reg16←s的有效地址

reg16←（s）的偏移地址，DS←（s）的段地址

reg16←（s）的偏移地址，ES←（s）的段地址

标志传送

标志寄存器送AH

AH送标志寄存器

标志入栈

标志出栈

LAHFSAHF

PUSHF

POPF

AH←F的低8位

AH→F的低8位

SP←SP－2，（SP）←F

F←（SP），SP←SP＋2

输入输出

从I/O端口输入数据

数据输出至I/O端口

IN累加器，端口地址

OUT端口地址，累加器

累加器←（端口地址）

（端口地址）←累加器

15.算术运算指令

分类

功能

助记符格式

操作

状态标志位

OSZAPC

加法

（3条）

加法

带进位加

加1

ADDd，s

ADCd，s

INCd

d←d＋s

d←d＋s＋CF

d←d＋1

↑↑↑↑↑↑

↑↑↑↑↑↑

↑↑↑↑↑-

减法

（5条）

减法

带借位减

减1

取补

比较

SUBd，s

SBBd，s

DECd

NEGd

CMPd，s

d←d－s

d←d－s－CF

d←d－1

d←0－d

d－s只影响标志位

↑↑↑↑↑↑

↑↑↑↑↑↑

↑↑↑↑↑-

↑↑↑↑↑1

↑↑↑↑↑↑

乘法

（2条）

无符号数乘法

有符号数乘法

MULs

IMULs

AX←AL×s（字节运算），DX:

AX←AX×s（字运算）

同MUL，但操作数可带符号

↑××××↑

↑××××↑

除法

（2条）

无符号数除法

有符号数除法

DIVs

IDIVs

AH:

AL←AX/s（字节运算），AL放商，AH放余数

DX:

AX←DX:

AX/s（字运算），AX放商，DX放余数

同DIV，但操作数可带符号

××××××

××××××

符号

扩展

字节扩展为字

字扩展为双字

CBW

CWD

AX←（扩展）AL

DX:

AX←（扩展）AX

------

------

BCD码调整

（6条）

加法压缩BCD调整

加法非压缩BCD调整

减法压缩BCD调整

减法非压缩BCD调整

乘法非压缩BCD调整

除法非压缩BCD调整

DAA

AAA

DAS

AAS

AAM

AAD

将AL内容转换成两位压缩的BCD码

将AL内容转换成一位非压缩的BCD码

将AL内容转换成两位压缩的BCD码

将AL内容转换成一位非压缩的BCD码

将AX内容转换成两位非压缩的BCD码

将AX中两位非压缩的BCD码调整成二进制数

×↑↑↑↑↑

×××↑×↑

×↑↑↑↑↑

×××↑×↑

×↑↑×↑×

×↑↑×↑×

16.逻辑运算和移位循环指令

17.串操作指令

18.程序控制指令

19.处理器控制指令

20.完整段程序结构

****堆栈段****

STACK_SEGSEGMENT；堆栈段，段名为STACK_SEG

DW256DUP（?

）；分配堆栈段的大小为256个字

TOPLABELWORD；堆栈栈顶位置

STACK_SEGENDS

****数据段****

DATA_SEGSEGMENT；数据段，段名为DATA_SEG

STRINGDB'LetMEhaveatry!

','$'；定义字符串数据

DATA_SEGENDS

****代码段****

CODE_SEGSEGMENT；代码段，段名为CODE_SEG

ASSUMECS:

CODE_SEG,DS:

DATA_SEG,SS:

STACK_SEG

START:

MOVAX,DATA_SEG；程序执行起始点

MOVDS,AX；将段寄存器指向用户数据段

MOVAX,STACK_SEG

MOVSS,AX；将堆栈指针指向用户定义堆栈

MOVSP,OFFSETTOP

LEADX,STRING

MOVAH,9；系统功能调用，在CRT显示字符串

INT21H

MOVAH,4CH；系统功能调用，程序结束返回操作系统

INT21H

CODE_SEGENDS

ENDSTART；汇编结束，程序起始点为START

21.半导体存储器（内存储器）的主要技术指标：

存储容量：

指存储器可以容纳的二进制信息量，以存储器中存储地址寄存器MAR的编址数与存储字位数的乘积表示。

一般一个半导体芯片有M位地址线，N位数据线，则该半导体芯片的存储容量为2M×N位。

存取速度：

“存取时间”（AccessTime）TA：

从启动一次存储器操作，到完成该操作所经历的时间；

“存储周期”（MemoryCycle）TMC：

连续启动两次独立的存储器操作之间的最小时间间隔。

通常存储周期TMC略大

存储器带宽：

指单位时间里存储器存取的信息量。

通常以位/秒或字节/秒作为度量单位。

存储器带宽是衡量存储器数据传输速率的