微机原理复习资料.docx

微机原理复习资料.docx

《微机原理复习资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机原理复习资料.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

微机原理复习资料

微机原理复习资料

一、计算机系统

计算机系统分为硬件系统和软件系统

计算机的硬件系统是由输入设备、存储设备、运算器、控制器和输出设备组成。

硬件系统

计算机硬件系统：

指构成计算机的所有物理部件的集合。

从外观上看，由主机、输入和输出设备组成。

根据冯·诺依曼原理，将计算机分成输入设备、存储设备、运算器、控制器和输出设备。

存储器：

计算机的记忆和存储部件，用来存放信息。

存储器分为内存和外存。

内存：

存储程序和数据，又可分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）。

外存：

长期存储程序和数据，容量大。

主要有三种：

软盘、硬盘和光盘。

硬盘是一种硬质圆形磁表面存储媒体，不但存储量大，而且速度快，是目前计算机主要的存储设备。

按光盘读/写功能来分：

只读（CD-ROM）、一写多读（CD-R）和可擦型光盘。

运算器：

是计算机实施算术运算和逻辑判断的主要部件。

由全加器、加法器、乘法器、浮点运算等组成

控制器：

指挥、控制计算机运行的中心。

作用：

从存储器中取出信息进行分析，根据指令向计算机各个部分发出各种控制信息，使计算机按要求自动、协调地完成任务。

说明：

中央处理器（CPU）是运算器和控制器的合称，是微型计算机的核心

微型计算机系统的性能指标：

主频，字长，位数，内存大小

二、微处理器工作方式

五种工作方式：

实地址方式，保护虚拟地址方式，虚拟86方式，系统管理方式，IA-32E方式

1、实地址方式

是指处理器工作在8086/8088编程环境下的工作方式。

在此方式下，可寻址的最大物理地址空间是2^20B=1MB。

不支持多任务，没有保护机制。

三、8086微处理器

1、是16微处理器，所有寄存器都是16位，外部地址线为20条。

内部功能结构由两个既相互独立有相互配合，并行操作的重要部件组成，即总线接口部件BIU和执行部件EU。

BIU主要任务：

取指令、传送指令及计算物理地址。

物理地址=段基址x16+偏移地址

由段寄存器、指令指针、指令队列和地址加法器组成。

段寄存器：

CS代码段、DS数据段、SS堆栈段、ES扩展段。

指令指针IP。

EU主要任务：

指令译码、执行指令、向BIU传送地址信息及管理通用寄存器和标志寄存器。

由通用寄存器、标志寄存器和算术逻辑单元ALU组成。

通用寄存器：

AX累加器、BX基址寄存器、CX技术寄存器、DX数据寄存器、SP堆栈指针、BP基址指针、DI目的变址寄存器、SI源变址寄存器

四、微处理器主要引脚信号与总线时序

1、记起周期是指完成一个独立操作所需的时间，一个机器周期由若干个时钟周期组成。

2、指令周期是指一条指令从取出到执行完毕所需要的时间，指令周期由若干个机器周期构成。

3、总线周期是指完成一次总线操作（存储器或I/O访问）所需的时间。

5.1  8086/8088 CPU 有40条引脚，请按功能对它们进行分类？

【答】 按功能可分为:

地址总线:

AD0～AD15,A16～A19,ALE,BHE; 

数据总线:

AD0～AD15,DEN,DT/R;

控制总线:

M/IO,WR,RD,HOLD,HLDA,INTR,INTA,READY,RESET.

5.2  8086/8088 有两种工作方式，它们是通过什么方法来实现？

在最大方式下其控制信号怎样产生？

【答】MN/MX引脚接至电源（+5V）,则8086CPU处在最小组态（模式）;MN/MX引脚接地,则8086CPU处在最大组态（模式）。

在最大模式下，需要用外加电路来对CPU发出的控制信号进行变换和组合，以得到对存储器和I/O端口的读/写信号和对锁存器8282及对总线收发器8286的控制信号。

5.3  8086／8088 CPU的地址总线有多少位？

其寻址范围是多少？

【答】8086/8088CPU的地址总线均为20位,.8086/8088CPU的寻址范围为1MB;

5.11  CPU启动时,有那些特征?

如何寻找8086/8088系统的启动程序?

【答】在8088/8086系统中，CPU启动后，处理器的标志寄存器、指令指针寄存器IP、段寄存器DS、SS、ES和指令队列都被清零，但是代码段寄存器CS被设置为FFFFH。

因为IP=0000，而CS=FFFFH，所以，8088/8086将从地址FFFF0H开始执行指令。

通常，在安排内存区域时，将高地址区作为只读存储区，而且在FFFF0H单元开始的几个单元中放入一条无条件转移指令，转到一个特定的程序中，这个程序往往实现系统初始化、引导监控程序或者引导操作系统等功能，这样的程序叫做引导和装配程序。

5.20  现有6个字节的数据分别为11H，22H，33H，44H，55H，66H，已知它们在存储器中的物理地址为400A5H～400AAH．若当前（DS）= 4002H，请说明它们的偏移地址值。

如果要从存储器中读出这些数据，需要访问几次存储器，各读出哪些数据？

【答】 若当前（DS）=4002H,这六个数据的偏移地址为:

0085H～008AH.如果要从存储器中读出这些数据,需要访问4次存储器,依次读出11H和22H,33H和44H,55H和66H.

5.21  选择题：

（ 1）某微机具有16M字节的内存空间，其 CPU的地址总线应有（E）条。

   A．26        B．28         C．20         D．22        E．24

（2） 8086／8088 CPU要求加到 RESET引脚上的复位正脉冲信号，其宽度至少要（4    ） 个时钟周期才能有效复位，如果是上电复位则要求正脉冲的宽度不少于（ 50  ）us 。

 A．4，50     B．5，60      C．4，70      D．5，80

（3）当RESET信号进入高电平状态时，将使8086／8088 CPU的（  D ）寄存器初始化FFFFH。

 A．SS        B．DS         C．ES         D．CS

（4） 8086／8088 CPU与慢速的存储器或I ／O接口之间，为了使传送速度能匹配，要在（C）状态之间插入若干等待周期Tw。

 A．T1 和T2      B．T2 和T3         C．T3 和T4           D．随机

5.22  填空题：

（1） 8086／8088 CPU执行指令中所需操作数地址由（寻址方式和地址寄存器）计算出（   16 ）位偏移量部分送（  IP ），由（段地址加上偏移量部分）最后形成一个（ 20   ）位的内存单元物理地址。

（2） 8086／8088 CPU在总线周期的 T1 ，用来输出（20）位地址信息的最高（ 4 ）位，而在其它时钟周期，则用来输出（状态）信息。

（3）  8086／8088 CPU复位后，从（FFFF0H ）单元开始读取指令字节，一般这个单元在（）区中，在其中设置一条（无条件转移 ）指令，使CPU对系统进行初始化。

（4）8086系统的存储体系结构中，1M字节存储体分（ 两  ）个存储体，每个存储体的容量都是（512K   ）字节，其中和数据总线D15～D8相连的存储体全部由（奇地址）单元组成，称为高位字节存储体，并用（ 高电平 ）作为此存储体的选通信号。

（5）8086／8088系统中，可以有（   ）个段地址，任意相邻的两个段地址最短相距（16）个存储单元,最长相距（ ）存储单元。

（6）用段基值及偏移地址来指明一内存单元地址称为（物理地址   ）。

（7）在 8086／8088最大方式系统中各微处理器都含有两条（RQ/GT0、RQ1/GT1）引脚，其中（  RQ/GT0 ）比（RQ1/GT1   ）具有更高的优先级。

五、段式管理与页式管理

微处理器对存储器的管理分为段式管理和页式管理。

在实地址方式下，只支持存储器的段式管理，即将1MB大小的实际物理地址空间分成若干个最大64K的段（如数据段、堆栈段、代码段）：

在保护方式下，内置分业部件的处理器既可以分段管理又可以分页管理，一个段又可以分成若固定大小的页，通过描述符的数据结构，形成物理地址。

无论何种方式，存储器的物理地址是基地址（段或页在存储器中的首地址）与偏移地址之和。

保护方式下分段的目的是使各段相互隔离，互不影响，使多个程序或任务能够在同一个处理器上运行而不影响其他任务或程序。

分页提供了在虚拟存储系统中完成所需页转换的机制，使程序的执行环境能够映射到所需的无力存储器。

分段和分页机制可以时的那个配置以支持单系统任务、多系统任务及共享的多处理器系统。

六、指令系统

1、指令寻址方式

立即寻址方式

指令中给出实际操作数据（立即数），一般用于为寄存器或存储器赋常数初值。

8位立即数：

MOVA，#40H；A¬40H

16位立即数：

MOVDPTR，#2100H；DPTR¬2100H

直接寻址方式

指令操作数是存储器单元地址，数据在存储器单元中。

MOVA，40H；A¬（40H）

寄存器寻址方式

指令操作数为寄存器名，数据在寄存器中。

例:

MOVA，R0；A¬R0

设指令执行前A=20H，R0=40H，

执行指令后，A=？

，R0=？

寄存器间接寻址方式

指令的操作数为寄存器名，寄存器中为数据地址。

存放地址的寄存器称为间址寄存器或数据指针。

例:

MOVA，@R0；A¬（R0）

设指令执行前A=20H，R0=40H，地址为40H存储器单元内容如图所示。

执行指令后，

A=？

R0=？

（40H）=？

变址间接寻址方式

数据在存储器中，指令给出的寄存器中为数据的基地址和偏移量。

数据地址=基地址+偏移量。

MOVCA，@A+DPTR；A¬（A+DPTR）

2、标志位（自动设置状态）

1）Cy：

进位标志位

保存运算后最高位的进位/借位状态，当有进位/借位，Cy=1，否则Cy=0。

2）AC：

辅助进位标志位

保存低半字节的进位/借位状态，当D3产生进位/借位，AC=1，否则AC=0。

用于十进制调整。

3）OV：

溢出标志位

OV=Cy7ÅCy6，补码运算产生溢出OV=1，否则OV=0。

4）P：

奇偶标志位

反映累加器A中数据的奇偶性。

当1的个数为奇数，P=1，否则P=0。

3、带进位加法指令ADDC用于多字节运算

例：

设双字节数X存在片内RAM41H、40H单元，Y存在42H、43H单元，编程求Z=X+Y，并存入片内RAM单元44H、45H、46H。

ADDS：

MOVA，40H

ADDA，42H；低字节相加

MOV44H，A

MOVA，41H；高字节相加

ADDCA，43H

MOV45H，A；计算高字节进位

MOVA，#0

ADDCA，#0

MOV46H，A

RET；子程序结束

总的原则

1、除串操作指令外，其余指令只能有一个操作数在存储器中

2、立即数不能做目的操作数（包括单操作数指令中的目的操作数）

3、源、目的操作数类型应一致，除堆栈操作必须为字操作外，其他操作的源、目的操作数可以是字节或字操作数

4、段寄存器一般不要做目的操作数

5、R代表通用寄存器，M代表存储器

指令名称

指令格式

指令功能

受影响的标志位

注意事项

传 送 类 指 令

数据传送指令

MOV DEST,SRC

DEST?

（SRC）

-

1、立即数不能直接传送给段寄存器，但可通过通用寄存器实现间接传送2、两个段寄存器间也不能直接传送数据

交换指令

XCHG DEST，SRC

（DEST）?

（SRC）

-

1、R?

R，R?

M2、不能有立即数，不能有段寄存器

标志位传送指令

取标志指令

LAH