青岛理工大学微型计算机系统,青岛理工大学?微机原理复习知识点

微机原理知识点姜亮良

第一章绪论

第一节微型计算机发展概况

1、1946年第一台电子计算机ENIAC在美国研制成功

2、计算机大发展经历了从电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成电路计算机几代

3、1974年，在美国第一台微型计算机Altair诞生了，从而开创了微型计算机的新时代。

4、摩尔定律：集成电路内芯片的晶体管数目，每隔18个月–24个月，其集成度翻一番

第二节微型计算机系统

1、冯诺依曼型计算机包括：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备

2、基本工作原理：存储器存储程序控制

3、

反码 正数的反码与原码相同

负数的反码：原码的符号位不变，数字位取反

反码 正数的真值与原码的真值相同

负数的真值：将反码连同符号位求反，求得值前加一负号

BCD码 压缩BCD码 以每字节2个数字的形式存储(4位表示一个数字)

非压缩BCD码 以每字节1个数字的形式存储(8位表示一个数字)

第二章8086系统结构

1、16位微处理器基本结构特点：

①引脚功能复用②单总线、累加器结构③可控三态电路④总线分时复用

2、Intel8086 CPU是16位的 双列直插式 有16根数据线20根地址线 直接寻址空间

2、8086CPU总线接口部件BIU功能：地址形成、取指令、指令排队、读写操作数、总线控制

指令执行部件EU功能：指令译码、执行指令

当指令队列有2个或2个以上的字节空余时，BIU自动将指令取到指令队列中

3、过程：①取指令②译码③计算有效地址④取操作数⑤执行⑥存储运算结果

4、寄存器结构

(1)寄存器的存取速度比存储器快得多，寄存器可以用来存放运算过程中所需要的操作数地址、操作数和中间结果

(2)寄存器包括：通用寄存器、指针和变址寄存器、段寄存器、指令指针和标志位寄存器

(3)

通用寄存器 EU中有4个16位通用寄存器：AX累加器8个8位寄存器：AL AH

BX基址寄存器 只能存放8位数据BL BH

存放16位数据或地址CX计数寄存器 不能存放地址CL CH

DX数据寄存器DL DH

(4)指针和变址寄存器：BP基址指针寄存器BP和SP与SS连用SS

16+SI(DI)

DI目的变址寄存器

(5)段寄存器：CS代码段寄存器

SI、BX存放操作的数据

SS堆栈段寄存器

DI 存放操作的数据

(6)指令指针寄存器：IP用来存放将要执行的下一条指令在现行代码段中的偏移地址

8086程序不能直接访问IP，但可以通过某些指令修改IP的内容

(7)

— 状态传送地址， 状态传送数据

— ：地址/状态线 三态 输出 分时复用 在总线周期的 — — — 状态BHE=0高8位数据有效 (BHE=1，高8位数据无效)

RD：读选通信号 三态 输出 低电平有效 允许CPU读存储器或I/O端口

WR：写选通信号 三态 输出 低电平有效 允许CPU写存储器或I/O端口

M/IO：存储器或I/O端口控制信号 三态 输出M/IO信号为高电平，表示CPU正在访问存储器

M/IO信号为低电平，表示CPU正在访问I/O端口

ALE：地址锁存允许信号 输出 高电平有效 用作地址锁存器8282/8283的锁存控制信号

物理地址=段基址 SP，使SP指向新栈顶，然后将低位数据压入(SP)单元，高位数据压入(SP+1)单元

当执行POP指令时，CPU先将当前栈顶SP(低位数据)和SP+1(高位数据)中的内容弹出，然后再自动修改指针，使SP+2

状态传送地址， 状态传送数据

7、复位信号RESET至少维持4个时钟周期的高电平

第三章 8086的寻址方式和指令系统

DS+EA

③指令中有效地址必须加一个方括号，以便与立即数相区别

④如果要对代码段、堆栈段或附加段寄存器所指出的存储区进行直接寻址，应在

指令中指定段超越前缀 ⑤符号地址：课本60页

(4)寄存器间接寻址方式：操作数放在存储器中，寄存器中的值不是操作数本身，而是操作数的有效地址

例：MOV BX，[SI]①寄存器名称外面必须加方括号，以与寄存器寻址方式相区别

②指令中使用的寄存器有基址寄存器BX、BP及变址寄存器SI、DI

③BX、SI、DI默认操作数放在数据段DS；BP默认操作数放在堆栈段SS

④指令中可以指定段超越前缀来从默认段以外的段中取数据

(5)寄存器相对寻址方式：操作数放在存储器中

例：MOV BX，COUNT[SI]①有效地址是一个基址或变址寄存器的内容与指令中指定的8位或16位位移量之和

MOV BX，[COUNT+SI]②BX、SI、DI

SS ③允许使用段超越前缀

(6)基址变址寻址方式：操作数放在存储器中

例：MOV AX，[BX][SI]①有效地址是一个基址寄存器(BX或BP)和一个变址寄存器(SI或DI)的内容

之和，两个寄存器均由指令指定

MOV AX，[BX+SI]②寄存器SI和DI不能同时出现在[ ]中，BX和BP也不能同时出现在[ ]中

③BX

DS+BX+SI 16 SS 16 SS+BP+DI

(7)相对基址变址寻址方式：操作数放在存储器中

例：MOV AX，MASK[BX][SI]①有效地址是一个基址寄存器和一个变址寄存器的内容再加上指令中指定的8位

或16位位移量之和 ②BX

SS

4、I/O端口寻址：8086有直接端口和间接端口两种寻址方式

直接端口寻址：端口地址由指令直接提供，它是一个8位立即数00—FFH

间接端口寻址：端口号由寄存器DX提供0000—FFFFH ①IP寄存器不能用作源操作数或目的操作数

②目的操作数也不允许用立即数和CS寄存器

③除了源操作数为立即数的情况外，两个操作数中必有一个是寄存器，但不能都是段寄存器

④MOV指令不能在两个存储单元之间直接传送数据，也不能在两个段寄存器之间直接传送数据

课本72页程序段

存储器概述

1、

存储器 外部存储器 软盘

硬盘

磁带

闪存盘

光盘

ROM PROM 将芯片内二极管烧断而存储其内容 一次性写入

EPROM 可由紫外光照擦除其内容，以便重新写入程序

EEPROM 可由加电擦除其内容，芯片可反复使用

Flash Memory 可由加电擦除其部分内容，芯片可反复使用

高速缓冲存储器 CPU的高速缓存是用SRAM组成

2、计算机的内存容量是多少，均指的是RAM存储器容量

二、随机存取存储器RAM

1、静态RAM的构成及功能

ROM分为 掩膜型ROM

可编程只读存储器PROM

可擦除可编程只读存储器EPROM

电可擦除可编程只读存储器EEPROM

闪存Flash Memory

2、EPROM例子：Intel2764图5.14 5.16

3、EPROM有4种工作方式：读方式、编程方式、检验方式、备用方式

四、CPU与存储器的连接

1、连接时要考虑的问题：①CPU总线的负载能力 ②CPU的时序和存储器存取速度之间的配合

③存储器的地址分配和片选 ④控制信号的连接

2、存储器的地址选择：

(1)将低位地址线连到所有存储器芯片，实现片内寻址，将高位地址线通过译码器或线性组合后输出作为芯片的片选信号，实现片间寻址

(2)存储器地址选择的三种方法：线性选择方式、全译码选择方式、部分译码选择方式

(3)线性选择方式：

①无论ROM或RAM芯片，芯片引脚都包括地址线、数据线、读写控制线和片选CS线

只有片选信号CS有效时，才能对芯片进行操作

②图5.19

③线性选择方式简单，节省译码电路，但地址分配重叠，且地址空间不连续，不便于内存扩充

(4)全译码选择方式：对全部地址总线进行译码

①图5.20

②采用全译码方法选择地址，译码电路比较复杂，但所得地址是唯一连续的，并且便于内存扩充

(5)部分译码选择方式：将高位地址线中的几位经过译码后作为片选控制

①图5.21

例5.3

②部分译码方式的可寻址空间比线性选择范围大，比全译码选择方式的地址空间小，部分译码方式的译码器比较简单，但地址扩展受到一定的限制，并且出现地址重叠区

3、8086CPU数据线有16位，用

=0选中偶地址存储体，它的数据线连到数据总线低8位 ；BHE=0选中奇地址存储体，它的数据总线连到数据总线高8位 ；若读写一个字， 端口 数据端口：数据缓冲的作用

状态端口：准备就绪位

忙碌位

错误位

命令端口(控制端口)：存放CPU向接口发出的各种命令和控制字，以便控制接口或设备的动作

9、

图9.1 9.2

A组和B组控制逻辑 端口A和端口C的上半部分( )由A组控制逻辑管理

端口B和端口C的下半部分(

)由B组控制逻辑管理

数据总线缓冲器 双向三态的8位缓冲器

端口选择信号 =01 端口B

=11 控制字寄存器端口

位总是1

置位复位控制字 用于对端口C的任一位进行置位或复位操作

模数转换 功能

原理

数模转换 功能

原理

图11.5 11.16表11.4

由于时间和精力有限，不足之处在所难免，有些地方只列提纲，请大家自己补上！

相关资源：Veneer:文件屏蔽软件-开源-其它代码类资源-CSDN文库

来源：息相吹