微机原理与接口技术第3章1PPT课件
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微机原理与接口技术课件微机第三章ppt课件
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8 7 6 5 43 210
1 0 0 0 1 0 D W MOD REG R/M
操作码
0:数据从寄存器传出 1:数据传至寄存器
2.立即数寻址指令的编码 3.包含段寄存器的指令的编码 4.段超越前缀指令的编码
3-3 8086的指令集
8086指令系统按功能可分为6大类型：
1、 数据传输类 2、 算术运算类 3、 逻辑运算和移位类 4、 串操作类 5、 控制转移类 6、 处理器控制类
一、数据传送指令
数据传送指令又可以分成4种：
l 通用数据传送 l累加器专用传送指令 l 目的地址传送 l 标志寄存器转送
指令的共同特点是：
1、除POP和SAHF指令外，这类指令的操作 结果不会影响FR寄存器中的标志。
2、指令中有两个操作数，目的操作数和源 操作数，其执行过程为：
目的操作数 源操作数，
在字符串运算指令中作源变址寄存器用 SI 在间接寻址中作变址寄存器用
在字符串运算指令中作目标变址寄存器用 DI 在间接寻址中作变址寄存器用
BP 在间接寻址中作基址指针用
SP 在堆栈操作中作堆栈指针用
隐含性质 不能隐含 隐含 隐含 隐含 隐含 不能隐含 隐含 隐含 不能隐含 隐含 不能隐含 隐含 不能隐含 隐含 不能隐含 不能隐含 隐含
例: MOV AX , [3E4CH] ；A1 4C 3E MOV [1234H] , AL ；A2 34 12
两个概念
段超越： MOV AX , [3E4CH] MOV AX , ES:[3E4CH]
符号地址： MOV AX , RESULT
如何区分RESULT是立即数还是符号地址？
如果 RESULT EQU 3E4CH; 立即数 MOV AX,RESULT
《微机原理与接口技术(80386-Pentium)》-第3章80486系统原理
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惟一差别是80486又新定义了一个AC 标志位（即标志 寄存器的位18），也就是对准校验标志（Alignment Checkout Flag）。 若AC位为1时，80486就允许对没有对准的数据进行 对准检查，既可以是对字对准进行检查，也可以对双 字甚至四字的对准进行检查。若80486发现在进行存 储器操作时出现没有按边界对准情况，就发生数据访 问异常事故，并把这种异常事故编号为异常事故17。 若AC位为0则不检查。 如果对存储器进行读写操作时，使用的是一个未对准 的地址，80486就允许产生异常事故信号。若AC=1， 若出现了单字存储操作时使用的是奇地址，双字存储 操作使用的不是双字边界内地址，或者在进行四字（8 个字节）存储操作时使用的不是四字边界内地址，就 会出现数据访问不对准异常。
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图3.4示出80486微处理机CPU的逻辑框图。 图中的Cache部件、8K• 节的统一Cache、 字 以及浮点部件FPU和EP寄存器组在以 80386为基础的系统内属于不同的独立芯 件，并不在80386 CPU芯片之内，而在 80486中这些部件变成了80486 CPU的一 个组成部分。 这两个新集成到80486 CPU内的部件，一 个是浮点部件FPU，它有效地提高了浮点 操作性能；另一个是指令和数据共用的高 速缓冲存储器Cache。
7
3．标志寄存器EFLAGS
80486的标志寄存器是一个32位寄存器，如图3.3所 示。它的作用是用来存放有关80486微处理机的状态 标志信息、控制标志信息以及系统标志信息。 80486的状态标志信息报告的是算术运算类指令在执 行完之后的机器状态。控制标志仅有一个即DF标志， 用来控制串操作过程中执行方向问题，即是给目标变 址寄存器EDI、源变址寄存器EDI、源变址寄存器 ESI 增值还是增负值（减值）问题。系统标志信息用来控 制输入/输出、屏幕中断、调试、任务转换和控制保 护模式与虚拟8086模式间的转换等操作。 对绝大多数系统来说，若通过应用程序改变系统标志 寄存器中的标志状态，都将引起一个异常事故出现。 拿80486的标志寄存器与 80386的标志寄器进行比较 后会发现，二者几乎完全一样。 8
惟一差别是80486又新定义了一个AC 标志位（即标志 寄存器的位18），也就是对准校验标志（Alignment Checkout Flag）。 若AC位为1时，80486就允许对没有对准的数据进行 对准检查，既可以是对字对准进行检查，也可以对双 字甚至四字的对准进行检查。若80486发现在进行存 储器操作时出现没有按边界对准情况，就发生数据访 问异常事故，并把这种异常事故编号为异常事故17。 若AC位为0则不检查。 如果对存储器进行读写操作时，使用的是一个未对准 的地址，80486就允许产生异常事故信号。若AC=1， 若出现了单字存储操作时使用的是奇地址，双字存储 操作使用的不是双字边界内地址，或者在进行四字（8 个字节）存储操作时使用的不是四字边界内地址，就 会出现数据访问不对准异常。
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图3.4示出80486微处理机CPU的逻辑框图。 图中的Cache部件、8K• 节的统一Cache、 字 以及浮点部件FPU和EP寄存器组在以 80386为基础的系统内属于不同的独立芯 件，并不在80386 CPU芯片之内，而在 80486中这些部件变成了80486 CPU的一 个组成部分。 这两个新集成到80486 CPU内的部件，一 个是浮点部件FPU，它有效地提高了浮点 操作性能；另一个是指令和数据共用的高 速缓冲存储器Cache。
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3．标志寄存器EFLAGS
80486的标志寄存器是一个32位寄存器，如图3.3所 示。它的作用是用来存放有关80486微处理机的状态 标志信息、控制标志信息以及系统标志信息。 80486的状态标志信息报告的是算术运算类指令在执 行完之后的机器状态。控制标志仅有一个即DF标志， 用来控制串操作过程中执行方向问题，即是给目标变 址寄存器EDI、源变址寄存器EDI、源变址寄存器 ESI 增值还是增负值（减值）问题。系统标志信息用来控 制输入/输出、屏幕中断、调试、任务转换和控制保 护模式与虚拟8086模式间的转换等操作。 对绝大多数系统来说，若通过应用程序改变系统标志 寄存器中的标志状态，都将引起一个异常事故出现。 拿80486的标志寄存器与 80386的标志寄器进行比较 后会发现，二者几乎完全一样。 8
微机原理与接口技术课件微机第三章
常见的高级语言包括C、C、Java、 Python等，可用于开发各种应用程序 和软件。
高级语言具有易学易用、可移植性好 的特点，但执行速度较慢，占用内存 较多。
05
微机操作系统
操作系统定义与功能
操作系统定义
操作系统是计算机系统中用于管 理和控制计算机硬件与软件资源 的系统软件，是计算机系统的核 心组成部分。
微机发展历程
总结词
微机的发展经历了从早期的大型机、小型机到现在的个人计算机和移动设备的演变。
详细描述
微机的发展始于20世纪70年代，最早的微机是苹果电脑和IBM PC。随着技术的不断发展，微机的性能不断提高， 体积不断减小，价格也逐渐降低。同时，随着互联网的普及，微机已经成为人们获取信息、交流沟通、娱乐休闲 的重要工具。
。
执行指令
执行指令是指根据指令的操作 码执行相应的操作，完成指令
的功能。
访存取数
访存取数是指根据指令中的地 址码从内存中读取或写入数据
。
04
微机编程语言
机器语言
机器语言是计算机能够直接执 行的指令集合，由二进制数0和 1组成。
机器语言具有执行速度快、占 用内存少的特点，但编写复杂， 易出错，可移植性差。
实时操作系统
实时操作系统主要用于实时控制系统，要求系统能够快速、准确地响 应外部事件，具有实时性和高可靠性。
网络操作系统
网络操作系统是用于管理网络资源的操作系统，支持网络中计算机之 间的通信和资源共享。
常见微机操作系统介绍
Windows
微软公司开发的桌面操作 系统，广泛应用于个人计 算机领域。
Linux
02
微机硬件组成
中央处理器
中央处理器（CPU）是微机的核心部 件，负责执行指令和处理数据。
微机原理与接口技术第3章(指令部分)
第 3 章 指令系统及汇编语言程序设计
例:编程计算 0+1+2+3+4+ -----10 编程计算
MOV AL，0 ， MOV BL，1 ， MOV CL,10 NEXT:ADD AL，BL ， INC BL DEC CL JNZ NEXT ；CL≠0 转 ≠ HLT
1
3.1 概述 一、指令包含的基本内容
12
（3）相对寻址
例： MOV AX, [SI+100H]
;结果 : 结果 AX (DS×16+SI+100H) ×
例：MOV AL,[BP+DATA] MOV AL, DATA[BP] ; DATA是符号表示的位移量。 表示的位移量 是符号表示的位移量。
结果 : AL (SS×16+BP+DATA) ×
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（2）间接寻址 例：MOV AX，[BX] ， •结果 : AX 结果 (DS×16+BX) ×
...
3000H：0000H ： • EA= BX /SI /DI , 物理地址=DS*16+EA 物理地址 • EA= BP 物理地址=SS*16+EA 物理地址 ：1234H ：50H ：1235H ：30H
1. 做什么操作？ 做什么操作？ MOV ,ADD, OR,CMP等助记符 等助记符
2. 操作的数据是什么？ ①CPU内的寄存器； 操作的数据是什么？ 内的寄存器 内的寄存器； 内存的某一个或几个单元 单元； ②内存的某一个或几个单元； 结果放在那里？ 3. 结果放在那里？ 立即数。 ③立即数。 端口； 端口 ④I/O端口； 下一条指令在哪里？ 4. 下一条指令在哪里？ IP←IP+1
例:编程计算 0+1+2+3+4+ -----10 编程计算
MOV AL，0 ， MOV BL，1 ， MOV CL,10 NEXT:ADD AL，BL ， INC BL DEC CL JNZ NEXT ；CL≠0 转 ≠ HLT
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3.1 概述 一、指令包含的基本内容
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（3）相对寻址
例： MOV AX, [SI+100H]
;结果 : 结果 AX (DS×16+SI+100H) ×
例：MOV AL,[BP+DATA] MOV AL, DATA[BP] ; DATA是符号表示的位移量。 表示的位移量 是符号表示的位移量。
结果 : AL (SS×16+BP+DATA) ×
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（2）间接寻址 例：MOV AX，[BX] ， •结果 : AX 结果 (DS×16+BX) ×
...
3000H：0000H ： • EA= BX /SI /DI , 物理地址=DS*16+EA 物理地址 • EA= BP 物理地址=SS*16+EA 物理地址 ：1234H ：50H ：1235H ：30H
1. 做什么操作？ 做什么操作？ MOV ,ADD, OR,CMP等助记符 等助记符
2. 操作的数据是什么？ ①CPU内的寄存器； 操作的数据是什么？ 内的寄存器 内的寄存器； 内存的某一个或几个单元 单元； ②内存的某一个或几个单元； 结果放在那里？ 3. 结果放在那里？ 立即数。 ③立即数。 端口； 端口 ④I/O端口； 下一条指令在哪里？ 4. 下一条指令在哪里？ IP←IP+1
微机原理与接口技术PPT教学课件
二、存储器容量
存储容量是衡量微型计算机中存储能力的 一个指标，它包括内存容量和外存容量。内存 容量分最大容量和装机容量，外存容量是指磁 盘机和光盘机等容量。
③ 各种服务性程序，如机器的调试、故障检查和 诊断程序、杀毒程序等。
④ 各种数据库管理系统，如SQL Sever、Oracle、 Foxpro等。
2020/12/11
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1.1 微型计算机及其特点
应用软件是用来为用户解决某种应用问题 的程序及相关的文件和资料。常见应用软件主 要有以下几种: ① 用于科学计算方面的数学计算软件包、统计软 件包。 ② 文字ห้องสมุดไป่ตู้理软件包（如WPS、Office ）。 ③ 图像处理软件包（如Photoshop、动画处理软 件3DS MAX）。 ④ 各种财务管理软件、税务管理软件、工业控制 软件、辅助教育等 。
一、微型计算机系统
微型计算机系统由硬件（Hardware）系统和 软件（Software）系统两大部分组成。
硬件系统是指微机的物理实体，由电子部件 和机电装置组成，包括主机箱内的MPU、RAM、 ROM、I/O接口、系统总线及控制电路、外围硬 件设备等。
具体由五大功能部件组成，即：运算器、控 制器、存储器、输入设备和输出设备。其中运算 器和控制器统称为微处理器（MPU）或中央处理 器（Contol Processing Unit，CPU）。
通过本章学习内容，会对微型计算 机概况有一个较全面的了解，为后续 内容的学习指明方向。
2020/12/11
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1.1 微型计算机及其特点
1.1.1 微型计算机系统简介
一、微型计算机系统
微型计算机系统简称为MCS（micro computer system），它以微型计算机为核心， 再配备以相应的外围设备、辅助电路和电源 （统称硬件）及指挥微型计算机工作的系统软 件，便构成了一个完整的系统。
存储容量是衡量微型计算机中存储能力的 一个指标，它包括内存容量和外存容量。内存 容量分最大容量和装机容量，外存容量是指磁 盘机和光盘机等容量。
③ 各种服务性程序，如机器的调试、故障检查和 诊断程序、杀毒程序等。
④ 各种数据库管理系统，如SQL Sever、Oracle、 Foxpro等。
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1.1 微型计算机及其特点
应用软件是用来为用户解决某种应用问题 的程序及相关的文件和资料。常见应用软件主 要有以下几种: ① 用于科学计算方面的数学计算软件包、统计软 件包。 ② 文字ห้องสมุดไป่ตู้理软件包（如WPS、Office ）。 ③ 图像处理软件包（如Photoshop、动画处理软 件3DS MAX）。 ④ 各种财务管理软件、税务管理软件、工业控制 软件、辅助教育等 。
一、微型计算机系统
微型计算机系统由硬件（Hardware）系统和 软件（Software）系统两大部分组成。
硬件系统是指微机的物理实体，由电子部件 和机电装置组成，包括主机箱内的MPU、RAM、 ROM、I/O接口、系统总线及控制电路、外围硬 件设备等。
具体由五大功能部件组成，即：运算器、控 制器、存储器、输入设备和输出设备。其中运算 器和控制器统称为微处理器（MPU）或中央处理 器（Contol Processing Unit，CPU）。
通过本章学习内容，会对微型计算 机概况有一个较全面的了解，为后续 内容的学习指明方向。
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1.1 微型计算机及其特点
1.1.1 微型计算机系统简介
一、微型计算机系统
微型计算机系统简称为MCS（micro computer system），它以微型计算机为核心， 再配备以相应的外围设备、辅助电路和电源 （统称硬件）及指挥微型计算机工作的系统软 件，便构成了一个完整的系统。
微机原理与接口技术的课件第3章
译码周期
对指令进行译码，确定指令的操作码和操作数。
执行周期
根据译码结果，执行相应的操作，如数据传送、算术运算、逻辑运算 等。
中断处理
当外部设备发出中断请求时，微处理器响应中断，保存现场并转入中 断服务程序执行。执行完毕后恢复现场并继续执行原程序。
03 存储器与I/O接口技术
存储器类型及特点
RAM（随机存取存储器） 可读可写
传输协议和电气特性。
键盘的编程控制
03
通过编程控制键盘的输入，实现特殊功能键的定义、组合键的
识别等。
显示输口、DVI接口、HDMI接口等， 不同接口有不同的传输带宽和显示效果。
显示器的基本工作原理
将显卡输出的模拟或数字信号转换成图像显 示出来。
显示编程控制
通过编程控制显卡的输出，实现图像的缩放、 旋转、色彩调整等特效。
宏定义
用一条指令代替一段程序的方法，可以提高程 序的可读性和可维护性。
伪指令与宏定义的区别
伪指令是汇编器的一部分，而宏定义是由程序员定义的。
汇编语言程序设计举例
顺序程序设计
按照指令的执行顺序编 写程序，适用于简单的
计算和控制任务。
分支程序设计
根据条件选择不同的执 行路径，实现复杂的控
制逻辑。
循环程序设计
• 中断优先级：多个中断源同时请求时，确 定响应顺序的依据。
中断系统与DMA传
DMA控制器
控制DMA传输的硬件电 路。
DMA传输过程
外设向DMA控制器发请 求，DMA控制器向CPU 发总线请求并获得总线 控制权，DMA控制器控 制外设与内存直接交换 数据。
DMA传输方式
单字节传输、成组传输、 请求传输等。
总线接口
对指令进行译码，确定指令的操作码和操作数。
执行周期
根据译码结果，执行相应的操作，如数据传送、算术运算、逻辑运算 等。
中断处理
当外部设备发出中断请求时，微处理器响应中断，保存现场并转入中 断服务程序执行。执行完毕后恢复现场并继续执行原程序。
03 存储器与I/O接口技术
存储器类型及特点
RAM（随机存取存储器） 可读可写
传输协议和电气特性。
键盘的编程控制
03
通过编程控制键盘的输入，实现特殊功能键的定义、组合键的
识别等。
显示输口、DVI接口、HDMI接口等， 不同接口有不同的传输带宽和显示效果。
显示器的基本工作原理
将显卡输出的模拟或数字信号转换成图像显 示出来。
显示编程控制
通过编程控制显卡的输出，实现图像的缩放、 旋转、色彩调整等特效。
宏定义
用一条指令代替一段程序的方法，可以提高程 序的可读性和可维护性。
伪指令与宏定义的区别
伪指令是汇编器的一部分，而宏定义是由程序员定义的。
汇编语言程序设计举例
顺序程序设计
按照指令的执行顺序编 写程序，适用于简单的
计算和控制任务。
分支程序设计
根据条件选择不同的执 行路径，实现复杂的控
制逻辑。
循环程序设计
• 中断优先级：多个中断源同时请求时，确 定响应顺序的依据。
中断系统与DMA传
DMA控制器
控制DMA传输的硬件电 路。
DMA传输过程
外设向DMA控制器发请 求，DMA控制器向CPU 发总线请求并获得总线 控制权，DMA控制器控 制外设与内存直接交换 数据。
DMA传输方式
单字节传输、成组传输、 请求传输等。
总线接口
微机原理与接口技术——第三章.ppt
常数
出现在汇编源程序中的固定值，即其在运行期间不会变化 字符串常数 是由单引号括起来的一串字符。汇编程序把它们表示成一 个字符序列，一个字节对应一个字符，把引号内的字符翻 译成ASCII码 。 ’218’——32H，31H，38H
11
表达式
由操作数和运算符组合的序列，它在汇编时能产生一个值。 算术运算符 ＋、－、*、/、MOD
SIZE
DATA5
LENGTH DATA9
SIZE
DATA9
;结果为1000H ;结果为0001H ;结果为1 ;结果为1 ;结果为1 ;结果为3 ;结果为3
24
PTR 运算符
合成运算符PTR可以由已存在的存储器操作数声名一个段和 偏移量相同，而类型不同的新的存储器操作数，格式如下:
类型 PTR 表达式
0123H、0456H、0789H、0ABCH
CODE SEGMENT
程序4.1
ASSUME CS:完CO成D4E个数
MOV AX, 0123H
相加
ADD AX, 0456H
ADD AX, 0789H
ADD AX, 0ABCH
MOV AX, 4C00H
INT 21H
CODE ENDS
END
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顺序程序设计
2
常数与表达式
3
标识符
4
数据定义
5
与数据相关的操作符
6
符号定义
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常数
出现在汇编源程序中的固定值，即其在运行期间不会变化
数值常数
按其基数的不同，可以有二进制(B)、八进制(O)、十进 制(D)、十六进制数(H)等不同的表示形式
00101100B 1234D 1234 255O 56H 0BA12H
微机原理与接口技术第3章
高位字节在高地址存储单元，低位字节在低地址存储单元。
图3-1 立即数寻址方式的存储和执行示意图
2）寄存器寻址方式
该寻址方式的操作数在CPU内部的寄存器中，指令中指定寄存器号。 对于16位操作数，寄存器可以是AX、BX、CX、DX，SI、DI、SP和 BP等； 对于8位操作数，寄存器可以是AL、AH、BL、BH、CL、CH、DL和DH。
3.1.1 指令格式
指令格式是指令字用二进制代码表示的结构形式。计算机中的指令 由操作码字段和操作数字段两部分组成。操作码字段指示计算机所要执 行的操作，操作数字段指出在指令执行操作过程的所需要的操作数。
汇编语言语句用符号或符号地址来表示操作数或操作数地址，它的 操作码与机器指令是一一对应的。用助记符表达的指令格式通常为：
图3-2 直接寻址方式指令的执行情况
4）寄存器间接寻址方式 操作数在存储器中，操作数有效地址在SI、DI、BX、BP这4个寄存
器之一中，在一般情况（即不使用段超越前缀明确指定段寄存器）下， 如果有效地址在SI、DI和BX中，则以DS段寄存器的内容为段值；如果有 效地址在BP中，则以SS段寄存器的内容为段值。
2）入栈指令 格式：PUSH SRC 功能：将操作数压入堆栈中。 操作：16位指令: (SP）← (SP)-2
((SP)+1,(SP)) ← (SRC) 32位指令: (ESP) ← (ESP)-4
3.2 微处理器的基本指令系统
80x86的指令系统大致分为6 种类型：数据传送指令、 算术运算指令、位操作指令、串操作指令、程序控制指令和 处理器控制指令。
3.2.1 数据传送指令
数据传送是机器内部最基本的操作之一。这些指令不仅能实现寄存 器之间、寄存器与内存之间、寄存器与I/O端口之间的字节或字数据的 传送，而且能传送目标地址和状态标示以及完成堆栈的操作。数据传送 指令负责把数据地址或立即数传送到寄存器或存储单元中。它又可以分 为以下5种。
图3-1 立即数寻址方式的存储和执行示意图
2）寄存器寻址方式
该寻址方式的操作数在CPU内部的寄存器中，指令中指定寄存器号。 对于16位操作数，寄存器可以是AX、BX、CX、DX，SI、DI、SP和 BP等； 对于8位操作数，寄存器可以是AL、AH、BL、BH、CL、CH、DL和DH。
3.1.1 指令格式
指令格式是指令字用二进制代码表示的结构形式。计算机中的指令 由操作码字段和操作数字段两部分组成。操作码字段指示计算机所要执 行的操作，操作数字段指出在指令执行操作过程的所需要的操作数。
汇编语言语句用符号或符号地址来表示操作数或操作数地址，它的 操作码与机器指令是一一对应的。用助记符表达的指令格式通常为：
图3-2 直接寻址方式指令的执行情况
4）寄存器间接寻址方式 操作数在存储器中，操作数有效地址在SI、DI、BX、BP这4个寄存
器之一中，在一般情况（即不使用段超越前缀明确指定段寄存器）下， 如果有效地址在SI、DI和BX中，则以DS段寄存器的内容为段值；如果有 效地址在BP中，则以SS段寄存器的内容为段值。
2）入栈指令 格式：PUSH SRC 功能：将操作数压入堆栈中。 操作：16位指令: (SP）← (SP)-2
((SP)+1,(SP)) ← (SRC) 32位指令: (ESP) ← (ESP)-4
3.2 微处理器的基本指令系统
80x86的指令系统大致分为6 种类型：数据传送指令、 算术运算指令、位操作指令、串操作指令、程序控制指令和 处理器控制指令。
3.2.1 数据传送指令
数据传送是机器内部最基本的操作之一。这些指令不仅能实现寄存 器之间、寄存器与内存之间、寄存器与I/O端口之间的字节或字数据的 传送，而且能传送目标地址和状态标示以及完成堆栈的操作。数据传送 指令负责把数据地址或立即数传送到寄存器或存储单元中。它又可以分 为以下5种。
微型计算机基本原理与接口技术（第二版）教学课件ppt作者陈红卫主编第三章
AH←AH＋调整所产生的进位值。 对标志位的影响：AF、CF 例： MOV AX,0435H
MOV BL,39H ADD AL，BL AAA
微机原理
② AAS 减法的ASCII码调整指令 指令格式： AAS 执行操作：AL←把减法结果AL的内容调整到 非压缩的BCD码格式 AH←AH - 调整所产生的借位值 标志位的影响：AF、CF
微机原理
3.1.6 转移类指令的寻址方式 1．段内相对转移寻址 有效地址EA为当前IP寄存器内容与指令中指定 的8位或16位有符号数之和 例：JZ DISP 其中DISP是符号地址 2．段内间接转移寻址 有效地址EA为寄存器或存储器单元的内容,这种 寻址方式不能用于条件转移指令。 例：JMP CX
微机原理
3.1.3 寄存器寻址方式 寄存器寻址:操作数存放在CPU内部的寄存器中 例 ：MOV AX，DX ; AX←DX 3.1.4 寄存器间接寻址 寄存器间接寻址：有效地址包含在基址寄存器 BX、BP或变址寄存器SI、DI中直接寻址 例 MOV AX，[BX]
MOV AX，[BP] 3.1.5 寄存器相对寻址 寄存器相对寻址方式：有效地址在SI、DI、BX 或BP之一，加上指令中8位或16位相对地址 例 MOV AL，ADDR[SI]
3.2 8086/8088 CPU的指令系统 微机原理
3.2.2 算术运算指令
1．加法指令 ⑴ ADD 不带进位加法指令 指令格式：ADD DST，SRC 执行操作：（DST）←（SRC）＋（DST）。 对标志位的影响：OF、SF、ZF、AF、PF、CF。
存储器 通用寄存器 立即数
存储器 通用寄存器 立即数
OR AL，20H 执行上述指令后AL＝？
⑶逻辑非NOT 指令 指令格式：NOT OPR 执行操作： （OPR）←（OPR） 影响的标志位：无
MOV BL,39H ADD AL，BL AAA
微机原理
② AAS 减法的ASCII码调整指令 指令格式： AAS 执行操作：AL←把减法结果AL的内容调整到 非压缩的BCD码格式 AH←AH - 调整所产生的借位值 标志位的影响：AF、CF
微机原理
3.1.6 转移类指令的寻址方式 1．段内相对转移寻址 有效地址EA为当前IP寄存器内容与指令中指定 的8位或16位有符号数之和 例：JZ DISP 其中DISP是符号地址 2．段内间接转移寻址 有效地址EA为寄存器或存储器单元的内容,这种 寻址方式不能用于条件转移指令。 例：JMP CX
微机原理
3.1.3 寄存器寻址方式 寄存器寻址:操作数存放在CPU内部的寄存器中 例 ：MOV AX，DX ; AX←DX 3.1.4 寄存器间接寻址 寄存器间接寻址：有效地址包含在基址寄存器 BX、BP或变址寄存器SI、DI中直接寻址 例 MOV AX，[BX]
MOV AX，[BP] 3.1.5 寄存器相对寻址 寄存器相对寻址方式：有效地址在SI、DI、BX 或BP之一，加上指令中8位或16位相对地址 例 MOV AL，ADDR[SI]
3.2 8086/8088 CPU的指令系统 微机原理
3.2.2 算术运算指令
1．加法指令 ⑴ ADD 不带进位加法指令 指令格式：ADD DST，SRC 执行操作：（DST）←（SRC）＋（DST）。 对标志位的影响：OF、SF、ZF、AF、PF、CF。
存储器 通用寄存器 立即数
存储器 通用寄存器 立即数
OR AL，20H 执行上述指令后AL＝？
⑶逻辑非NOT 指令 指令格式：NOT OPR 执行操作： （OPR）←（OPR） 影响的标志位：无
微机原理与接口技术 第3章
虚拟空间(虚拟存储器地址空间):编程空间 虚拟存储器是一项硬件和软件结合的技术。 存储管理部件把主存(物理存储器)和辅存 (磁盘)看作是一个整体，即虚拟存储器。允许编 程空间为246=64T，程序员可在此地址范围内编 程，程序可大大超过物理空间。该空间对应的地 址称为虚拟地址或逻辑地址。运行时，操作系统 从虚拟空间取一部分程序载入物理存储器运行。 当程序运行需要调用的程序和要访问的数据不在 物理存储器时，操作系统再把那一部分调入物理 存储器.……数据的交换极快，程序察觉不到。
32位名称
EAX EBX ECX
8位名称 16位名称 AH AX AL BH BX BL CH CX CL
名称
累加器
基址变址 计数 数据 堆栈指针 基址指针 目的变址
EDX
ESP EBP EDI
DH DX DL
SP BP DI SI
IP
ESI
源变址
有IP、SP、BP、SI、DI共5个16位寄存器，主要作用是为寻址存 贮单元提供偏移地址。其中： • IP (Instruction Pointer)为指令指针，固定用来存放代码段中偏移 地址，在程序运行过程中，它始终指向顺序存放在存贮器中,将 要执行的指令地址(与CS联合确定下条指令的物理地址)，控制器 取得这条指令后，IP令自动增加一定的值（该值等于已执行（已 取得）指令的字节数），以指向下一条将要执行的指令。
根据功能，8086的标志可以分为两类，一 类叫状态标志，另一类叫控制标志。状态标志 表示前面的操作执行后，算数逻辑部件处在怎 样一种状态，这种状态会像某种先决条件一样 影响后面的操作。控制标志是人为设置的，指 令系统中有专门的指令用于控制标志的设置和 清除，每个控制标志都对某一种特定的功能起 控制作用。状态标志位有六个，即SF、ZF、 PF、CF、AF和OF。
微机原理与接口技术课件
接口技术
第3章 存储器技术
3.1存储器分类 内存和外存 从存储器与CPU信息交换的角度看，存储器可分为两大 类：内部存储器，简称为内存或主存；另一类为外部存储器， 简称为外存或辅存。内存是存放当前计算机正执行的、或者 经常要使用的程序和数据，CPU可直接从中取指令或存取数 据。而外存则存放内存的副本和当前不在运行的程序和数据， CPU要访问外存时，必须通过专门的设备将信息先传送到内 存中。
非易失性RAM(IRAM)
组合ROM CREEM
接口技术
第3章 存储器技术
3.1存储器分类 半导体存储器分类
1. RAM （1）双极型RAM。存取速度高，常常高于Cache。 （2）MOS RAM。集成度高、功耗低、价格低。有（SRAM）、 （DRAM）、组合（IRAM）和非易失性RAM（NVRAM）。 SRAM：集成度高于双极型但低于DRAM；不需要刷新电路。 DRAM：用单管线路组成，集成度高；功耗低于SRAM；价格低； 需要刷新电路；存取速度高于SRAM。 IRAM：附有刷新电路的DRAM。大容量内存一般都用IRAM。 NVRAM（Non Volatile RAM）：是SRAM和EEPROM的合成体。 用来存储一些重要信息，用于掉电保护。
3.4 Cache 地址映象
由主存地址映像到Cache地址称为地址映像。 （1）直接映像法。 每个主存块只与一个缓存块相对应，映射关系：i＝j mod C 其中i为缓存块数，j为主存块号，C为缓存块数，等于2c，映射的 结果表明每个缓存块对应若干个主存块。 实现简单，只需利用主存地址的某些位直接判断，即可确定所需字 块是否在缓存中。
接口技术
第3章 存储器技术
3.5 存储器接口技术 静态RAM：COMS RAM 62256
第3章 存储器技术
3.1存储器分类 内存和外存 从存储器与CPU信息交换的角度看，存储器可分为两大 类：内部存储器，简称为内存或主存；另一类为外部存储器， 简称为外存或辅存。内存是存放当前计算机正执行的、或者 经常要使用的程序和数据，CPU可直接从中取指令或存取数 据。而外存则存放内存的副本和当前不在运行的程序和数据， CPU要访问外存时，必须通过专门的设备将信息先传送到内 存中。
非易失性RAM(IRAM)
组合ROM CREEM
接口技术
第3章 存储器技术
3.1存储器分类 半导体存储器分类
1. RAM （1）双极型RAM。存取速度高，常常高于Cache。 （2）MOS RAM。集成度高、功耗低、价格低。有（SRAM）、 （DRAM）、组合（IRAM）和非易失性RAM（NVRAM）。 SRAM：集成度高于双极型但低于DRAM；不需要刷新电路。 DRAM：用单管线路组成，集成度高；功耗低于SRAM；价格低； 需要刷新电路；存取速度高于SRAM。 IRAM：附有刷新电路的DRAM。大容量内存一般都用IRAM。 NVRAM（Non Volatile RAM）：是SRAM和EEPROM的合成体。 用来存储一些重要信息，用于掉电保护。
3.4 Cache 地址映象
由主存地址映像到Cache地址称为地址映像。 （1）直接映像法。 每个主存块只与一个缓存块相对应，映射关系：i＝j mod C 其中i为缓存块数，j为主存块号，C为缓存块数，等于2c，映射的 结果表明每个缓存块对应若干个主存块。 实现简单，只需利用主存地址的某些位直接判断，即可确定所需字 块是否在缓存中。
接口技术
第3章 存储器技术
3.5 存储器接口技术 静态RAM：COMS RAM 62256
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EEPROM，但只能按块（Block）擦除
12
二、半导体存储器的组成
①地址寄存存储储体地址译器芯片的存主储要体部分，用读写电来存储信数据寄息
AB②存地址译码 码电路
路
存 DB
根据输入的地址编码来选中芯片内某个特 定的存储单元控制电路
③ 片选和读Βιβλιοθήκη 控制逻辑选中存储芯O片E，W控E制CS读写操作
13
存储器需要刷新时间。
5
2、存取速度（续）
存取速度是指每秒从存储器读写信息的数量，用 BM表示，设W为存储器传送的数据宽度（位或字节）， 则BM=W/TA，单位为位/秒或字节/秒。
6
三、存储器的分类
存储器
主存储器 外存储器
1、主存储器，简称主存，（也叫内存），可以被 CPU直接访问，以较快的速度进行读写操作，主要用 来存放计算机当前运行所需的程序和数据。
17
三、半导体存储器的读写操作（续）
存储器的写操作可以描述如下： （1）在CPU的控制下，将要访问的存储单元地址码送 地址寄存器中； （2）地址译码器将地址寄存器中的地址码译成相应行、 列信号，标定所访问的存储单元。 （3）在CPU的控制下，将CPU内某部件的内容送数据线 上。
（4）在CPU的统一控制下，由控制电路将写命令转换成 相应的读写电路的操作，将数据线上的信号传到指定单元， 完成存储器的写操作。
主存（内存） 辅存（外存）
8
一、半导体存储器的分类
按制造工艺
双极型：速度快、集成度低、功耗大 MOS型：速度慢、集成度高、功耗低
按使用属性
随机存取存储器RAM：可读可写、断电丢失 只读存储器ROM：正常只读、断电不丢失
详细分类，请看图示
9
图 半导体存储器的分类
半导体 存储器
随机存取存储器 （RAM）
存储容量的常用单位还有字节（Byte），千字节 （KB）、兆字节（MB）、和吉字节（GB）。 1KB=210B=1024B
1MB=1024KB=1048576B=220B
1GB=1024MB=1048576KB=1073741824B=230B
4
2、存取速度
存储器的速度常用读/写时间、读写/周期和存取速度 等指标来衡量。
读/写时间是指从存储器接到读（或写）的命令到完 成读（或写）操作所用的时间，也称为存储器存取时间， 用TA表示。目前大多数计算机在TA在纳秒（ns）到几十纳 秒数量级。
读/写周期是指存储器完成一次完整的存取操作所需
的时间，即存储器进行两次独立的操作（读或写）所需的
时间间隔，也称存储周期，用TM表示。通常TM比TA稍大， 原因是存储器在进行读写操作之间需要稳定时间，而有些
① 存储体（存储矩阵）
示例
每个存储单元具有一个唯一的地址， 可存储1位（位片结构）或多位（字片 结构）二进制数据
存储容量与地址、数据线个数有关：
芯片的存储容量＝2M×N
＝存储单元数×存储单元的位数
M：芯片的地址线根数
N：芯片的数据线根数
14
② 地址译码电路
0
A5
0 1
存储单元
单译码A结2 构行
写WE*
控制写操作。有效时，数据进入芯片中 该控制端对应系统的写控制线
16
三、半导体存储器的读写操作
在CPU向存储器发出读操作命令时，主存储器顺序完 成以下操作： （1）由CPU控制将相应存储单元的地址码送地址寄存 器中； （2）地址译码器将地址寄存器中的地址码译成相应行、 列信号，标定所访问的存储单元； （3）在CPU的统一控制下，由控制电路将读命令转换成 读写电路的操作，将标定存储单元的内容传送到数据线上 去。 （ 4）在CPU的控制下，将数据线上的信息传到CPU内部 的指定部件中，完成存储器的读操作。
1
A4 A3 A2 A1 A0
译 码 器
63
双译码AA结10 构译码
64个单元
双译码可简化7 芯片设计
64个单元
主要采用的译码0 结构1
7
列译码
单译码 双译码
A3A4A5
15
③ 片选和读写控制逻辑
片选端CS*或CE*
有效时，可以对该芯片进行读写操作
输出OE*
控制读操作。有效时，芯片内数据输出 该控制端对应系统的读控制线
2、外存储器，简称外存，（也叫辅存），其工作速 度较低，不能直接与CPU进行数据交换，只有先将程 序和数据送入内存，才能被CPU处理。
7
§3.2 半导体存储器的工作原理
除采用磁、光原 理的辅存外，其 它存储器主要都 是采用半导体存 储器
本章介绍采用半 导体存储器及其 组成主存的方法
CPU CACHE
集成度 低
高 高
应用 小容量系统
大容量系统 大容量
11
2、只读存储器ROM
掩膜ROM：信息制作在芯片中，不可更改 PROM：允许一次编程，此后不可更改 EPROM：用紫外光擦除，擦除后可编程；
并允许用户多次擦除和编程 EEPROM（E2PROM）：采用加电方法在
线进行擦除和编程，也可多次擦写 Flash Memory（闪存）：能够快速擦写的
在计算机系统中，输入设备在CPU的控制下将程 序和数据送入存储器，CPU从存储器中提取程序，按 程序的指令控制计算机的运行，对存储器中的数据进 行相应的处理，最后输出设备在CPU的控制下将存储 器中的结果送出打印显示。
3
二、存储器的性能指标
1、存储容量 存储容量就是存储器所能容纳的二进制信息的数
量。如果计算机的存储器由多块存储器芯片组成，则 存储容量即为各芯片存储容量之和。
静态RAM（SRAM） 动态RAM（DRAM） 集成RAM
只读存储器 （ROM）
掩膜式ROM 一次性可编程ROM（PROM） 紫外线擦除可编程ROM（EPROM） 电擦除可编程ROM（EEPROM）
详细展开，注意对比
10
1、读写存储器RAM
SRAM
DRAM 集成 RAM
组成单元 速度 触发器 快
极间电容 慢 带刷新电路 较快
第三章 存储器
教学重点
半导体存储器的组成 芯片SRAM 6264 芯片EPROM 2764 SRAM、EPROM与CPU的连接
1
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总体概述
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2
§ 3.1 概述
一、存储器的基本概念
现代计算机将编好的程序和需要处理的数据事 先存放在存储器中，这样计算机可以脱离人的干预而 自动运行。
12
二、半导体存储器的组成
①地址寄存存储储体地址译器芯片的存主储要体部分，用读写电来存储信数据寄息
AB②存地址译码 码电路
路
存 DB
根据输入的地址编码来选中芯片内某个特 定的存储单元控制电路
③ 片选和读Βιβλιοθήκη 控制逻辑选中存储芯O片E，W控E制CS读写操作
13
存储器需要刷新时间。
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2、存取速度（续）
存取速度是指每秒从存储器读写信息的数量，用 BM表示，设W为存储器传送的数据宽度（位或字节）， 则BM=W/TA，单位为位/秒或字节/秒。
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三、存储器的分类
存储器
主存储器 外存储器
1、主存储器，简称主存，（也叫内存），可以被 CPU直接访问，以较快的速度进行读写操作，主要用 来存放计算机当前运行所需的程序和数据。
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三、半导体存储器的读写操作（续）
存储器的写操作可以描述如下： （1）在CPU的控制下，将要访问的存储单元地址码送 地址寄存器中； （2）地址译码器将地址寄存器中的地址码译成相应行、 列信号，标定所访问的存储单元。 （3）在CPU的控制下，将CPU内某部件的内容送数据线 上。
（4）在CPU的统一控制下，由控制电路将写命令转换成 相应的读写电路的操作，将数据线上的信号传到指定单元， 完成存储器的写操作。
主存（内存） 辅存（外存）
8
一、半导体存储器的分类
按制造工艺
双极型：速度快、集成度低、功耗大 MOS型：速度慢、集成度高、功耗低
按使用属性
随机存取存储器RAM：可读可写、断电丢失 只读存储器ROM：正常只读、断电不丢失
详细分类，请看图示
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图 半导体存储器的分类
半导体 存储器
随机存取存储器 （RAM）
存储容量的常用单位还有字节（Byte），千字节 （KB）、兆字节（MB）、和吉字节（GB）。 1KB=210B=1024B
1MB=1024KB=1048576B=220B
1GB=1024MB=1048576KB=1073741824B=230B
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2、存取速度
存储器的速度常用读/写时间、读写/周期和存取速度 等指标来衡量。
读/写时间是指从存储器接到读（或写）的命令到完 成读（或写）操作所用的时间，也称为存储器存取时间， 用TA表示。目前大多数计算机在TA在纳秒（ns）到几十纳 秒数量级。
读/写周期是指存储器完成一次完整的存取操作所需
的时间，即存储器进行两次独立的操作（读或写）所需的
时间间隔，也称存储周期，用TM表示。通常TM比TA稍大， 原因是存储器在进行读写操作之间需要稳定时间，而有些
① 存储体（存储矩阵）
示例
每个存储单元具有一个唯一的地址， 可存储1位（位片结构）或多位（字片 结构）二进制数据
存储容量与地址、数据线个数有关：
芯片的存储容量＝2M×N
＝存储单元数×存储单元的位数
M：芯片的地址线根数
N：芯片的数据线根数
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② 地址译码电路
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A5
0 1
存储单元
单译码A结2 构行
写WE*
控制写操作。有效时，数据进入芯片中 该控制端对应系统的写控制线
16
三、半导体存储器的读写操作
在CPU向存储器发出读操作命令时，主存储器顺序完 成以下操作： （1）由CPU控制将相应存储单元的地址码送地址寄存 器中； （2）地址译码器将地址寄存器中的地址码译成相应行、 列信号，标定所访问的存储单元； （3）在CPU的统一控制下，由控制电路将读命令转换成 读写电路的操作，将标定存储单元的内容传送到数据线上 去。 （ 4）在CPU的控制下，将数据线上的信息传到CPU内部 的指定部件中，完成存储器的读操作。
1
A4 A3 A2 A1 A0
译 码 器
63
双译码AA结10 构译码
64个单元
双译码可简化7 芯片设计
64个单元
主要采用的译码0 结构1
7
列译码
单译码 双译码
A3A4A5
15
③ 片选和读写控制逻辑
片选端CS*或CE*
有效时，可以对该芯片进行读写操作
输出OE*
控制读操作。有效时，芯片内数据输出 该控制端对应系统的读控制线
2、外存储器，简称外存，（也叫辅存），其工作速 度较低，不能直接与CPU进行数据交换，只有先将程 序和数据送入内存，才能被CPU处理。
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§3.2 半导体存储器的工作原理
除采用磁、光原 理的辅存外，其 它存储器主要都 是采用半导体存 储器
本章介绍采用半 导体存储器及其 组成主存的方法
CPU CACHE
集成度 低
高 高
应用 小容量系统
大容量系统 大容量
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2、只读存储器ROM
掩膜ROM：信息制作在芯片中，不可更改 PROM：允许一次编程，此后不可更改 EPROM：用紫外光擦除，擦除后可编程；
并允许用户多次擦除和编程 EEPROM（E2PROM）：采用加电方法在
线进行擦除和编程，也可多次擦写 Flash Memory（闪存）：能够快速擦写的
在计算机系统中，输入设备在CPU的控制下将程 序和数据送入存储器，CPU从存储器中提取程序，按 程序的指令控制计算机的运行，对存储器中的数据进 行相应的处理，最后输出设备在CPU的控制下将存储 器中的结果送出打印显示。
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二、存储器的性能指标
1、存储容量 存储容量就是存储器所能容纳的二进制信息的数
量。如果计算机的存储器由多块存储器芯片组成，则 存储容量即为各芯片存储容量之和。
静态RAM（SRAM） 动态RAM（DRAM） 集成RAM
只读存储器 （ROM）
掩膜式ROM 一次性可编程ROM（PROM） 紫外线擦除可编程ROM（EPROM） 电擦除可编程ROM（EEPROM）
详细展开，注意对比
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1、读写存储器RAM
SRAM
DRAM 集成 RAM
组成单元 速度 触发器 快
极间电容 慢 带刷新电路 较快
第三章 存储器
教学重点
半导体存储器的组成 芯片SRAM 6264 芯片EPROM 2764 SRAM、EPROM与CPU的连接
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§ 3.1 概述
一、存储器的基本概念
现代计算机将编好的程序和需要处理的数据事 先存放在存储器中，这样计算机可以脱离人的干预而 自动运行。