微处理器标志的教与学
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第二章--微处理器PPT课件
第一节 微型计算机的组成及工作原理
微处 理器
8086/ 8088
存储器 RAM
存储器 ROM
I/O 接口
外围Байду номын сангаас备
地址总线AB 控制总线CB 数据总线DB
系统总线 或三总线
图 2.1 微型计算机的组成
2.1.1 CPU的基本概念和组成
微处理器(机)简称CPU,是用来实现运算和控制功 能的部件,由运算器、 控制器和寄存器 3 部分组成。 1) 运算器用于完成数据的算术和逻辑运算。 2) 寄存器用来暂存参加运算的操作数和运算结果。 3) 控制器由指令寄存器、指令译码器和控制电路组成。 指令是一组二进制编码信息,主要包括两个内容: (1)告诉计算机进行什么操作; (2)指出操作数或操作数地址。 (3) 控制电路根据指令的要求向微型机各部件发出 一系列相应的控制信息,使它们协调有序地工作。
段寄存器在使用中应注意:
(1)在编写汇编语言源程序时,应按上述 规定将程序的各个部分放在规定的段内。
2.2.3 输入/输出设备及其接口电路 输入/输出(缩写为I/O)设备统称外部设备,是微
型计算机的重要组成部分。输入设备的任务是将程序、 原始数据及现场信息以计算机所能识别的形式送到计
算机中,供计算机自动计算或处理用。 微型机中常 用的输入设备包括键盘、鼠标器、 数字化仪、扫描 仪、A/D转换器等。输出设备的任务是将计算机的计 算和处理结果或回答信号以人能识别的各种形式表示
总线接口部件 (BIU)
8086微处理器逻辑框图:分EU与BIU两部分:
执行部件(EU):由ALU、通用寄存器组、状态寄 存器及操作控制器电路组成。 总线接口部件(BIU):由专用寄存器、指令队列 缓冲器、地址加法器等功能部件组成。形成对 外总线,与存储器、I/O接口电路进行数据传输。
《微处理器 》课件
按寻址方式分类
根据指令的寻址方式,可以将指令集分为立即寻址 、寄存器寻址、内存寻址和位寻址等。
按长度分类
根据指令的长度,可以将指令集分为单字节 指令、双字节指令、三字节指令和四字节指 令等。
指令集实现方式
硬编码实现
通过硬件电路实现指令集中的所有指令,这种方 式速度快但灵活性差。
微编程实现
通过微程序控制单元实现指令集中的所有指令, 这种方式灵活性好但速度较慢。
《微处理器》PPT课件
目 录
• 微处理器简介 • 微处理器的体系结构 • 微处理器的指令集 • 微处理器的编程模型 • 微处理器的性能优化 • 微处理器的发展趋势
01
微处理器简介
微处理器的定义
微处理器是一种集成电路芯片, 它包含了计算机的中央处理器(
CPU)的主要功能。
微处理器是计算机系统的核心部 件,负责执行指令和处理数据。
并行计算技术
总结词
并行计算技术是利用多个处理器同时 执行多个任务,以提高整体计算性能 。
详细描述
并行计算技术通过将一个任务分解成 多个子任务,并分配给多个处理器同 时执行,大大加快了计算速度。这种 技术广泛应用于高性能计算、云计算 和大数据等领域。
低功耗技术
总结词
随着移动设备和便携式设备的普及,低功耗技术已成为微处理器发展的另一个重要趋势 。
微处理器的应用领域
01
02
03
04
计算机领域
个人电脑、服务器、超级计算 机等都离不开微处理器的支持
。
通信领域
手机、路由器、交换机等通信 设备中都有微处理器的身影。
工业控制领域
自动化生产线、机器人、智能 家居等都需要微处理器进行控
第二讲微处理器1-PPT精品文档
Intel CPU 外包装盒
微处理器的主要功能
进行算术和逻辑运算。
接受存储器和I/O接口发来的
数据及发送数据给存储器和 I/O接口
可以少量暂存数据
能对指令系统进行寄存、译码
并执行指令所规定的操作。
能提供整个系统所需的定时和
控制信号
可响应I/O设备的中断请求。
从程序设计角度来看: 赋值和算术表达式。 无条件转移。 条件转移以及关系和逻辑表达
CX(CH,CL)计数寄存器:CX在循环和串操作中操作中充当计数器,
指令执行后CX内容自动修改。
DX(DH,DL)数据寄存器:除用作通用寄存器外;在I/O指令中可用作
端口地址寄存器;乘除指令中用作辅助累加器。
指针和变址寄存器
BP( Basic Pointer Register)基址指针寄存器 SP(Stack Pointer Register)堆栈指针寄存器 SI(Source Index Register)源变址寄存器 DI(Destination Index Register)目的变址寄存器
式。
循环。 数组和其他数据结构。 子程序。 输入和输出。
8086 CPU的内部结构
AX BX CX DX
AH
AL
BH
BL
CH
CL
DH DL
SP
BP
SI
DI
ALU 数据总线(16 位)
暂存器
地址加法器
∑
CS DS
SS ES IP
内部通信 寄存器
总 8086 线 控 制 逻 总线 辑
ALU
生了进位或错位则AF=1。否则AF=0。在BCD码运算时,该 标识用于十进制调整。
微处理器结构ok课件PPT学习99页文档
微处理器结构ok课件PPT学习
1、战鼓一响,法律无讲道理 ……法 律,也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正,其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等,但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
56、书不仅是生活,而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次,但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许,为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处, 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定,就要勇敢地 走到底 ,决不 回头。 ——左
1、战鼓一响,法律无讲道理 ……法 律,也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正,其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等,但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
56、书不仅是生活,而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次,但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许,为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处, 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定,就要勇敢地 走到底 ,决不 回头。 ——左
第五章 微处理器.ppt
缩小与高级语言语义的差异和有利于操作系统的优化
CISC 结构计算机的缺点
指令的使用频度不均衡 限制了机器速度的进一步提谢您的观赏
19
RISC ---- 简化指令系统计算机
RISC 技术的特征
精简指令集,减少指令的执行周期数 计算机执行程序所需的时间
2)常用来保存计数值,如在移位指令、循环指令和串处理指令中
用作隐含的计数器
DX ---- 1)作为通用寄存器使用;
2)在一些指令中,通常用它来存放数据,所以又称为数据寄存器;
3)在做双字长运算时,将DX和AX组合在一起存放双字长数,用DX
存放高位字;
4)对某些I/O操作时,DX用来存放端口的地址
2019-8-29
第五章 微处理器
2019-8-29
谢谢您的观赏
1
CPU的特点
可以进行算术和逻辑运算 保存少量数据 对指令进行译码并执行规定的动作 与存储器、外设交换数据 提供系统所需要的定时和控制 可以响应其它部件发送过来的中断请求
2019-8-29
谢谢您的观赏
2
CPU的内部结构
算术逻辑部件 ( ALU ) 累加器和通用寄存器组 程序计数器、指令寄存
• 零标志ZF:如果上一条指令的运算结果为0,则此标志位置位ZF=1,否则 ZF=0
• 符号标志SF:若运算结果的最高位(字节的D7位,字的D15位)为1,则 SF=1,否则,SF=0
• 溢出标志OF:若发生算数溢出,即运算结果的长度超过了目的单元的容 量,丢失了有效数字,则OF=1,否则OF=0
• 辅助进位标志AF:又称半进位标志,在字节操作时,低四位相高四位有进 位或借位,自操作时,低位字节向高位字节有进位或借位,则AF=1,否 则AF=0
CISC 结构计算机的缺点
指令的使用频度不均衡 限制了机器速度的进一步提谢您的观赏
19
RISC ---- 简化指令系统计算机
RISC 技术的特征
精简指令集,减少指令的执行周期数 计算机执行程序所需的时间
2)常用来保存计数值,如在移位指令、循环指令和串处理指令中
用作隐含的计数器
DX ---- 1)作为通用寄存器使用;
2)在一些指令中,通常用它来存放数据,所以又称为数据寄存器;
3)在做双字长运算时,将DX和AX组合在一起存放双字长数,用DX
存放高位字;
4)对某些I/O操作时,DX用来存放端口的地址
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第五章 微处理器
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1
CPU的特点
可以进行算术和逻辑运算 保存少量数据 对指令进行译码并执行规定的动作 与存储器、外设交换数据 提供系统所需要的定时和控制 可以响应其它部件发送过来的中断请求
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2
CPU的内部结构
算术逻辑部件 ( ALU ) 累加器和通用寄存器组 程序计数器、指令寄存
• 零标志ZF:如果上一条指令的运算结果为0,则此标志位置位ZF=1,否则 ZF=0
• 符号标志SF:若运算结果的最高位(字节的D7位,字的D15位)为1,则 SF=1,否则,SF=0
• 溢出标志OF:若发生算数溢出,即运算结果的长度超过了目的单元的容 量,丢失了有效数字,则OF=1,否则OF=0
• 辅助进位标志AF:又称半进位标志,在字节操作时,低四位相高四位有进 位或借位,自操作时,低位字节向高位字节有进位或借位,则AF=1,否 则AF=0
微处理器PPT幻灯片课件
隐含 可代换的 段基地址 段基地址
CS
无
SS
无
DS
CS/ES/SS
DS
CS/ES/SS
ES
无
SS
CS/DS/SS
位移量
IP SP 有效地址 EA SI DI 有效地址 EA
物理地址 计算公式
CS 16+IP SS 16+SP DS 16+EA
DS 16+SI ES 16+DI SS 16+EA
地址 存储器
1.字的存储
00000H
存储器以8位为一个存储单 元编址,每一个存储单元用唯 一的一个地址码来表示。
一个字的两个单元有各自
的地址,处于低地址的字节的 地址为这个字的地址
在存储器中,任何连续存
00001H 00002H AB 00003H 12 00004H 00005H 00006H AB
16
[例]:已知CS=1055H,DS=250AH,ES=2EF0H,SS=8FF0H DS段有一操作数,其偏移地址=0204H, 1)画出各段在内存中的分布 2)指出各段首地址 3)该操作数的物理地址=?
10550H
解: 各段分布及段首址见右图所示。 操作数的物理地址为:
250AH×10H+0204H = 252A4H
注: 内部结构图是8086,但实际是8088执行过程。
如果是8086,则每次可以读取2个字节
19
20
六字节的指令队列: 取指令与执行指令并行工作,即在一条指令的执行过程中,可以取出下 一条或多条指令,在指令队列中排队。
9
通 AH AL
EU
用 寄
BH BL CH CL DH DL
存
SP
器
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负 ( 正 溢 出 ) 两 负数 相 加 结 果 为 正 ( 负 溢 出
例如
:
)
。
符 号位 专
10 101101
符 号位 专
0 1 0 0 0 10 1
十 100 10111
1 0 10 0 0 1 0 0
十0
111000 1
1 0 1 1 0 1 10
负溢 出
正溢 出
,
计 算机 中 的 一 个 数 是 有 符 号 还 是 没 有 符 号 是 由编 程 者 来 确 定 的 由 于 在 数 制 和 码 制 部 分 已 对 有 符 号 数 与 无 符 号 数 讨 论 过 这 样 讨 论 标 志 就 比较 容 易 理 解 而 且 对 以 后 的 编 程 中 对 有 符 号 数 运 算 和 无 符 号 数 运 算 的 编 程 应 判 哪 些 标 志 也 易 于 了 解 当然 移 位 指 令 和 乘 除 指 令 中 对
2 清 成零
有关
。
é ē
é 目
了
H H
宁
一
告 送
,
由于 无 符号 数参 加运 算 产生 的进 位 由
, ,
无 记 录 因 而 不 存 在 溢 出 导 致 结 果 出 错的 祠 题
。
,
然而
有 符 号 数 的 运 算 中 同 号 相 加和 异 号 相 减 是 可 能 产 生溢 出 的 溢 出 的 二 种 情 形 是 两 正 数 相 加 结 果 为
) 奇 数个 1 为 0
l
。
而 传送 比 如
.
,
CP U
.
与 外 设 的 数 据 传送 串 行 通 讯 传 送 等 一 般 均
.
以 字 节 为单 位传 送
,
。
比如 以 A S C n 码 传 送 时 七 位 是 数 据 代 码 例如
1的 A s C l l
位 代码 一 定 凑 成 偶 数 个
,
码为
3 zH ( 0 1 1 0 0 0 1 )
。 ,
;
(
) 有 符 号 数的 运 算 不 3
1
.
只有 正 负 因 而 一 定 是 运 算 结 果 的 每 一 位
( 因 符号位 上 为 1
,
,
都 是。 Z
,
置成
而 与此 时 的
)
.
C
标志
.
毫 无 关 系 同 样 运 算 结 果 只 要 有 一 位 不 为零 同样 不与
C
其 余 为 。的
数 是 最 小 负数
、
。 , , 、 。 , , 。
。
一 以 置 位 复位规则 分类讲解其 原理
1
、
无 符号 数算 术 运 算 标 志
,
进 ( 借 ) 位 标志 此 标志的 英 文 符 号 为
,
,
C
。
对于
C
.
标 志而 言 在 算 术
。
运 算 指 令 中 或作 为 进 位 ( 加 ) 或 作 为 借位 ( 减 ) 从 来 不 认 为 有 符号 数 参 加 加 减 运 算
。
糊 地 说 运 算结 果 中 当然 A D D
SU B
。
个 数 为偶 数是 P 置
CL
为 奇 数 时 P 清 零 会 使 学 生 不 能理 解 实验 的 结 果
A H BL
,
D H 等 8位 运 算 指 令 中
.
说 运 算 结 果 中 1的 个 数 与 运 算 结 果 低 8 位 中 的 l 的 个 数 的
,
) 全零 ( Z )
,
,
辅 助进位
(A )
,
奇 偶校验 ( ) P 和 进位
( C )等
。
它
们是 控 制 程 序运 行 的 重 要 依据 弄 不 清 楚 就 无 法 编 写 汇 编 语言 程 序 但 是 学 生 在 学 习 中 很 不 容 易 掌
握 加 上 有 些 教 材 或 资料 介 绍 含 糊 甚 至 错 误 使学 生 的 思 维 产 生 混 乱 本 文 讨 论 了 上 述 标 志 的 主 要 原 理 特 征 和 置 位 复 位 的 基 本 规 则 并 配 以 合 适 的 实 验 可 加 深 学 生 的 理 解 尽 快 掌握 标 志 的 应 用 本 文 以 8 0 8 8 微 处 理 器 的 上 述 标 志 为 例 加 以讨 论9Βιβλιοθήκη 口 é Q O例如
:
H
十
A
1 3
C
H
奋 进入 3 若 补码 9
,
C
H 与
。
A gH
分别 表示
:
一 6DH
和
一
7 5
H
,
但对 于
C
标志而 言 它 们就是 9 3
、
H
和
A g H
相
加 不是 什 么负数
又如
:
3
4 6
H H H
1
。
变成
一
1
3 5
4 6
H H H
一5 D
,
E
D
E
的 结果 而 C 则 记 下 了 被 减 数 所 借的债
无 锡 教育 学院学报
盆 第四期
微 处 理 器 标 志 的 教 与 学
邓 嘉俊
几 乎 任 何 一 种 微 处 理 器 都 有 标 志寄 存 器 特 别 是 与算术 逻 辑运 算的 结 果 有 关 的 标 志 几 乎 大 同 小异
。 , .
这 些 标 志 主 要 的 有滋 出 ( 0
,
)
,
( 符号 s
.
,
一 位 为奇 偶 校验
发送时送 的是
如用 偶校验 则八
。
10 1 1 0 0 0 1
。
由 于 上 述 原 因 奇 偶 标 志在 I N 偶 数个
1
T E L 8 o 8 6 系列
中 总 是 只对 运 算 结 果 的 低 8 位 核 对 如 低 8 位 中 有
则 P 为 1 ; 否则
ADD 10 1 11 AX
。 , , ,
,
。
、
。
的 用 法 另有 说 明
但 那 些 都 比 较容易 理 解
、
。
二 根据标 志 的 用途 理 解置 位复 位的 规则
l
、
奇偶 校 验 标 志 的 作 用 是 判断 传 送 过 程 中数 据 的 奇 偶特 征 ( 指 二 进 制 数 中 含 1 的 个 数
.
.
808 8
、
8 0 8 6 中 偶 数个 1 为 1
2
, 、
有符号 数算 术 运 算标 志
。
O
、
S Z
、
对 于 此 三 个 位 标志 而 言 参 加 加 减 运 算 的 数一 律是 有 符 号
, 。
,
的 数 从 来 不 存 在 无 符 号数 数的最 高位 一 定 是 符号 位 运 算结 果 的 最高位 一 定 送 入 S 由 于 ( 1 ) 补 码 的零 是 唯 一 的 ; ( 2 ) 有符 号 数 的 符号位 的 进位 是 无 意 义 的 会 产 生 所 谓 的借 位
, 、
P
,
为。 如
。
例如
BX
A X ~ A o o 7H 5个 1 P 一 。
, .
.
B H = o 1 3o H
,
则
Aoo 7H
+
0 130H = 1
。
A 137H
,
A 13 7 H 一 l
。1 0 0 0 1 0 0 1
低 8 位 中有
1的
,
而 不是 1 6 位中有
1
,
8 个 1而
.
置 P 为
在 一些 资 料 和 教 材 中 含