微型计算机接口技术课件第三章2

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汇编语言的优点
汇编语言具有高效、可移植性、 可维护性等优点,适用于编写操 作系统、编译器等关键软件。
汇编语言的缺点
汇编语言编写复杂,容易出错, 且可移植性较差,需要针对不同 的计算机体系结构进行修改。
高级语言
01
高级语言的定义
高级语言是一种抽象程度更高的 编程语言,它使用更接近自然语 言的语法和语义。
实验提供参考。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
串行接口的数据传输速率比并行 接口慢,但只需要一根数据线, 因此成本较低。
03
串行接口的常见标准包括RS-232 、RS-422和USB。
04
中断控制器
中断控制器是微机中的一 种重要组件,它负责管理 计算机系统中断的处理。
中断控制器可以管理硬件 设备的中断请求,例如键 盘、鼠标和计时器等。
ABCD
并行接口通常用于连接打印机、磁盘驱动器等高速设备, 因为这些设备需要快速传输大量数据。
并行接口的常见标准包括ECP、EPP和USB。
串行接口
01
串行接口是一种数据传输方式, 它通过单个数据线逐位传输数据 。
02
串行接口通常用于连接鼠标、调 制解调器等低速设备,因为这些 设备不需要快速传输大量数据。
语音识别和图像处理
利用微机原理与接口技术,可以实现语音识 别和图像处理等功能,提高办公自动化水平 。
在家用电器中的应用
1 2 3
智能家居控制
微机原理与接口技术可以用于智能家居控制,实 现家用电器的远程控制和自动化控制。
电视和音响设备控制
通过微机原理与接口技术,可以实现电视和音响 设备的智能控制,提供更加便捷和智能的娱乐体 验。

微型计算机原理与接口技术第版冯博琴吴宁主编

微型计算机原理与接口技术第版冯博琴吴宁主编
13
1.1.1. 微型计算机的发展
电子计算机的发展方向: 第五代:“非冯.诺依曼”计算机时代 第六代:神经网络计算机时代 光计算机时代 生物计算机时代
14
1.1.1. 微型计算机的发展
微型计算机诞生于20世纪70年代 微型计算机特点:体积小、重量轻、功耗低、 可靠性高、价格便宜、使用方便、软件丰富 微型计算机的核心是微处理器(CPU) 每出现一个新的微处理器,就会产生新一代的 微型计算机
并要求将它送入累加器A中,所以数据寄存器 DR通过内部总线将01H送入累加器A中。
39

PC 01H
1 AR 01H
控制信号
ALU
A
B
01H
7
操作控制器
ID IR
00
3
01
02
4
03
读命令 04
B0H 01H 04H 02H
F4H
DR 01H 56
(执行第一条指令操作示意图)
1.1.3微机系统的构成
中,经过译码CPU“识别”出这个操作码为 “MOV A,01H”指令,于是控制器发出执行这 条指令的各种控制命令。
36
2
PC 00H
1 AR 00H
3
00 01
02
4
03
读命令 04
控制信号
ALU
A
B
操作控制器
ID IR B0H
B0H 01H 04H 02H
F4H
DR
7
B0H
56
(取第一条指令操作示意图)37
虽然ENIAC体积庞大,耗电惊人,运算速 度不过几千次(现在的超级计算机的速度最快 每秒运算达万亿次!),但它比当时已有的计 算装置要快1000倍,而且还有按事先编好的程 序自动执行算术运算、逻辑运算和存储数据的 功能。但是ENIAC宣告了一个新时代的开始。

《微机接口技术及其应用》课件第3章

《微机接口技术及其应用》课件第3章
对8253来讲, 外部输入到CLK引脚上的时钟脉冲频率 不能大于2 MHz。如果大于
2 MHz,则必须经分频后才能送到CLK端,使用时要注 意。
25
8253的3个计数器都各有3个引脚,它们是: (1) CLK0~CLK2:计数器0~2号的输入时钟脉冲从这 里输入。 (2) OUT0~OUT2:计数器0~2号的输出端。
CPU才能与8253通信,即进行读/写操作。
29
·A1A0:地址信号线。这两位地址用来选择片内四个端 口地址(三个计数器的端口和一个控制寄存器端口),以便进 行读写。对于8088,这两位地址一般接CPU地址线的A1A0; 而对于8086,由于系统地址线的A0用于片选译码中奇偶地址 的选择,因此要连接在系统地址线的A2A1上。
4
1.软件定时
软件定时是利用CPU内部定时机构产生的,一般根据所 需的时间常数来设计一个延时子程序。延时子程序中包含一 定的指令,设计者要对这些指令的执行时间进行周详的计算 或精确的测试,以便确定延迟时间是否符合定时的要求,再 运用软件编程,循环执行一段子程序,即可产生等待延时。 这是一种常用的定时方法,主要用于短时延时。
13
3.2 可编程定时/计数器芯片8253
可编程定时/计数器芯片的型号有几种,它们的外形引 脚及功能都是兼容的,只是工作的最高频率有所差异,例如 8253-5和8254-2,前者的最高频率为5 MHz,后者为10 MHz。 另外,还有8253(2 MHz)、8254(8 MHz)和8254-5(5 MHz)等 兼容芯片,8253与8254的区别在于:8254有读回功能,可以 同时锁存3个计数器的计数值及状态值,供CPU读取,而 8253每次只能锁存一个通道的计数器,且不能读取状态值。 下面以8253为例进行分析。

单片机微型计算机原理及接口技术课后习题答案3章

单片机微型计算机原理及接口技术课后习题答案3章

单片机微型计算机原理及接口技术课后习题答案3章3-1简述模型机的工作过程(就以书上举例,叙述过程,本题内容较多,明白道理即可,不需详细记住)计算机的指令执行过程分为读取指令→分析指令→执行指令→保存结果在进行计算前,应做如下工作:①用助记符号指令(汇编语言)编写程序(源程序)②用汇编软件(汇编程序)将源程序汇编成计算机能识别的机器语言程序③将数据和程序通过输入设备送入存储器中存放读取指令阶段(就以书上举例,理解过程即可):①CPU将程序计数器PC中的内容XXH送地址寄存器AR②程序计数器PC的内容自动加1,为取下一条指令做好准备③地址寄存器AR将XXH通过地址总线AB送至存储器地址译码器译码,选中XXH 单元。

④CPU发出“读”指令⑤所选中的XXH单元中的内容由存储器送至数据总线DB上⑥经数据总线DB,CPU将读出的XXH单元中的内容送至数据寄存器DR⑦数据寄存器DR将其送至指令寄存器IR,经过译码,CPU通过控制器发出执行该条指令的控制命令。

执行指令阶段(就以书上举例,理解过程即可)与读取类似(这里从略)3-2 STC15F2K60S2单片机的存储器分为哪几个空间?中断服务程序的入口地址分别是什么?32个通用寄存器各对应哪些RAM单元?STC15F2K60S2单片机的存储器分为四个空间,分别为程序Flash存储器,数据Flash 存储器,内部数据存储器和扩展数据存储器。

中断服务程序的入口地址分别为:0003H 外部中断0中断服务程序的入口地址000BH 定时/计数器0中断服务程序的入口地址0013H 外部中断1中断服务程序的入口地址001BH 定时/计数器1中断服务程序的入口地址0023H 串行通信口1中断服务程序的入口地址002BH ADC中断服务程序的入口地址0033H 低电压检测中断服务程序的入口地址003BH PCA中断服务程序的入口地址0043H 串行通信口2中断服务程序的入口地址004BH SPI中断服务程序的入口地址0053H 外部中断2中断服务程序的入口地址005BH 外部中断3中断服务程序的入口地址0063H 定时/计数器2中断服务程序的入口地址0083H 外部中断4中断服务程序的入口地址32个通用寄存器分为寄存器组0,1,2,3,每个组8个8位的工作寄存器(R0~R7),均存在于内部数据存储器的低128字节内,范围为00H-1FH寄存器组0 R0~R7对应00H-07H寄存器组1 R0~R7对应08H-0FH寄存器组2 R0~R7对应10H-17H寄存器组3 R0~R7对应18H-1FH3-3 位地址29H,61H,7FH,E0H,F1H,各对应哪些单元的哪些位?29H——RAM位寻址区字节地址25H,对应D1位61H——RAM位寻址区字节地址2CH,对应D1位7FH——RAM位寻址区字节地址2FH,对应D7位E0H——高128字节/特殊功能寄存器SFR区,寄存器ACC(字节地址E0H)的D0位;F1H——高128字节/SFR,寄存器B(字节地址F0H)的D1位。

微机原理与接口技术

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例:
234.98D或(234.98)D 1101.11B或(1101.11)B ABCD . BFH或(ABCD . BF) H

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二、各种进制数间的转换
1. 非十进制数到十进制数的转换:
按相应的权表达式展开
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即:商=00000010B 余数=11B
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无符号数的表示范围:
0 ≤ X ≤ 2n-1 若运算结果超出这个范围,则产生溢出。
对无符号数:运算时,当最高位向更高位 有进位(或借位)时则产生 溢出。
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[例]:
最高位向前有进位,产生溢出
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2. 十进制到非十进制数的转换

对二进制的转换:
对整数:除2取余;
对小数:乘2取整。

对十六进制的转换:
对整数:除16取余;
对小数:乘16取整。
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3. 二进制与十六进制间的转换
用4位二进制数表示1位十六进制

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§1.3 二进制数的运算
无符号数
有符号数 算术运算 逻辑运算
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2. 符号二进制数与十进制的转换
对用补码表示的二进制数: 1)求出真值 2)进行转换
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二、有符号数
计算机中的符号数可表示为: 符号位+真值 机器数 表示正, 表示负。
“0” “1”
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[例]:
+52 = +0110100 = 0 0110100 符号位 真值

微机原理与接口技术复习 ppt课件

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4.有一个由20个字组成的数据区,其起始地址 为610AH:1CE7H。写出数据区首末单元的 实际地址PA。
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自测题
1.写出下列存储器地址的段地址、偏移量和物理地址 (1)2314H:0035;(2)1FD0H:00A0H; (3)0000H:0100H;(4)3FB0H:0053H
2.如果在一个程序段开始执行之前, (CS)=0A7EH,(IP)=2B40H。试问:该程序段的第一 个字的物理地址?指向这一物理地址的CS值和IP值 是唯一的吗?
4. 如何实现一个带符号数除2的操作,可选用哪种指令?
5. 理解无条件转移指令JMP
6. 理解循环控制指令执行操作时所需要的条件
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(习题4.6)已知(DS)=2000H,(BX)=0100H,(SI)=0002H,
(20100H)=12H,(20101H)=34H,(20102H)=56H,
重点内容
二、八、十、十六进制的表达和相互转换 机器数和带符号数的原码、反码、补码表示 ASCII码和BCD码的表达及应用
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习题简析
1. 十进制数分别转换为二进制、八进制、十 六进制数和压缩BCD码
(1)125.74 (2)513.85
2. 写出下列十进制数的原码、反码、补码
(20103H)=78H,(21200H)=2AH,(21201H)=4CH, (21202H)=B7H,(21203H)=65H,试说明下列指令执行
后,AX寄存器中的内容。 (1)MOV AX, 1200H
分析:这条指令的源操作数为立即寻址,也就是直 接将数1200H传送到寄存器AX,所以(AX)=1200H (2)MOV AX,BX 分析:这条指令的源操作数为寄存器寻址,即把寄 存器BX的内容传送给AX,所以(AX)=0100H

《微型计算机原理与接口技术》第三习题答案

《微型计算机原理与接口技术》第三习题答案

《微型计算机原理与接⼝技术》第三习题答案《微机原理与接⼝技术》习题解答习题11.1 冯·诺依曼型计算机的设计⽅案有哪些特点?【解答】冯·诺依曼型计算机的设计⽅案是“存储程序”和“程序控制”,有以下5⽅⾯特点:(1)⽤⼆进制数表⽰数据和指令;(2)指令和数据存储在内部存储器中,按顺序⾃动依次执⾏指令;(3)由运算器、控制器、存储器、输⼊设备和输出设备组成基本硬件系统;(4)由控制器来控制程序和数据的存取及程序的执⾏;(5)以运算器为核⼼。

1.2 微处理器和微型计算机的发展经历了哪些阶段?各典型芯⽚具备哪些特点?【解答】经历了6代演变,各典型芯⽚的特点如表1-1所⽰。

表1-1 微处理器的发展及典型芯⽚的特点1.3 微型计算机的特点和主要性能指标有那些?【解答】除具有运算速度快、计算精度⾼、有记忆能⼒和逻辑判断能⼒、可⾃动连续⼯作等基本特点以外,还具有功能强、可靠性⾼、价格低廉、结构灵活、适应性强、体积⼩、重量轻、功耗低、使⽤和维护⽅便等。

微型计算机的性能指标与系统结构、指令系统、硬件组成、外部设备以及软件配备等有关。

常⽤的微型计算机性能指标主要有:字长、主频、内存容量、指令数、基本指令执⾏时间、可靠性、兼容性、性能价格⽐等。

1.4 常见的微型计算机硬件结构由哪些部分组成?各部分的主要功能和特点是什么?【解答】微型计算机硬件⼀般由微处理器、内存储器、外存储器、系统总线、接⼝电路、输⼊/输出设备等部件组成。

主要组成部件的功能和特点分析如下:(1)微处理器:是微型计算机的核⼼部件,由运算单元ALU、控制单元、寄存器组以及总线接⼝部件等组成,其功能是负责统⼀协调、管理和控制系统中的各个部件有机地⼯作。

(2)内存储器:⽤来存放计算机⼯作过程中需要的操作数据和程序。

可分为随机存储器RAM 和只读存储器ROM。

RAM存放当前参与运⾏的各种程序和数据,特点是信息可读可写,存取⽅便,但信息断电后会丢失;ROM⽤于存放各种固定的程序和数据,特点是信息固定不变,关机后原存储的信息不会丢失。

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

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
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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
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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
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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

微型计算机原理与接口技术课件-第三章指令系统和寻址方式

微型计算机原理与接口技术课件-第三章指令系统和寻址方式
指出的存储区进行直接寻址,应在指令中指定段
超越前缀。例如,数据若放在附加段中,则应在
有效地址前加“ES:”,这里的冒号“:”称为 修改
属性运算符,计算物理地址时要用ES作基地址, 而不再是默认值DS。
例如: MOV AX,ES:[500H] 该指令的源操作数的物理地址等于16×ES+
500H。
3.符号地址 在汇编语言中还允许用符号地址代替数值地
MOV CL,AH 注意:源操作数的长度必须与目的操作数一
致,否则会出错。例如,不能将AH寄存器的内 容传送到CX中去,尽管CX寄存器放得下AH的 内容,但汇编程序不知道将它放到CH还是CL中。
这种寻址方式的优点是:寄存器数量 一般在几个到几十个,比存储器单元少很 多,因此它的地址码短,从而缩短了指令 长度,节省了程序存储空间;另一方面, 从寄存器里取数比从存储器里取数的速度 快得多,从而提高了指令执行速度。
用汇编语言(即主要由指令系统组成的语言)编写的程 序称为汇编语言源程序,若直接将它送到计算机,机器
并不认识那些构成程序的指令和符号的含义,还必须由
汇编程序将源程序翻译成计算机能认识的二进制机器语
言指令(机器码)后,才能被计算机识别和执行,得到运算 结果。
8086指令系统采用变长指令,指令的长度可由l~6 字节组成。一字节指令中只包含8位操作码,没有操作数。 如清进位位指令CLC的机器码为1111 1000,可直接从指 令编码表中查到。对于大部分指令来说,除了操作码(不 一定是8位)外,还包含操作数部分,所以要由几个字节组 成。不同的指令,其操作码和寻址方式都是不一样的,
例如:AREA1 EQU 0867H MOV AX,AREA1
例如:AREA1 DW 0867H MOV AX,AREA1 (该指令也可

微机原理与接口技术第三版课本习题答案

微机原理与接口技术第三版课本习题答案

第二章8086体系结构与80x86CPU1.8086CPU由哪两部分构成?它们的主要功能是什么?答:8086CPU由两部分组成:指令执行部件①小Execution Unit)和总线接口部件①卬,Bus Interface Unit)。

指令执行部件^^主要由算术逻辑运算单元(ALU)、标志寄存器FR、通用寄存器组和EU控制器等4个部件组成,其主要功能是执行指令。

总线接口部件(8口)主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路等4个部件组成,其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行,访问存储器或1/0端口读取操作数参加EU运算或存放运算结果等。

2.8086CPU预取指令队列有什么好处?8086CPU内部的并行操作体现在哪里?答:8086CPU的预取指令队列由6个字节组成,按照8086CPU的设计要求,指令执行部件^^在执行指令时,不是直接通过访问存储器取指令,而是从指令队列中取得指令代码,并分析执行它。

从速度上看,该指令队列是在CPU 内部,EU从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。

8086CPU内部的并行操作体现在指令执行的同时,待执行的指令也同时从内存中读取,并送到指令队列。

5.简述8086系统中物理地址的形成过程。

8086系统中的物理地址最多有多少个?逻辑地址呢?答:8086系统中的物理地址是由20根地址总线形成的。

8086系统采用分段并附以地址偏移量办法形成20位的物理地址。

采用分段结构的存储器中,任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部分构成,都是16位二进制数。

通过一个20位的地址加法器将这两个地址相加形成物理地址。

具体做法是16位的段基址左移4位(相当于在段基址最低位后添4个“0”),然后与偏移地址相加获得物理地址。

由于8086CPU的地址线是20根,所以可寻址的存储空间为1M字节,即8086系统的物理地址空间是1MB。

微型计算机控制系统课件第3章 输入输出接口及输入输出通道

微型计算机控制系统课件第3章  输入输出接口及输入输出通道
这种I/O控制方式是优是劣,不能一概而论,要看具体应用场合。如果I/O处理的实时性要求不那么高, 或者微型计算机的操作任务比较单一,并不很忙。比如在一个系统专门用于控制一个或几个I/O设备的特殊 情况下,CPU除了为外设服务,本身就没有更多的其它工作要做,在这种情况下,程序查询式控制不失为一 种比较理想的控制策略。正因为这样,所以它在实际中还是一种最常用的I/O控制方式。反过来,如果I/O处 理的实时性要求很高,或者CPU的任务很繁忙,则不宜采用这种方式,而最好采用中断驱动式或其它方式来 控制。
除缓冲器和锁存器外,还有一类既有缓冲功能又有锁存功 能的器件,Intel公司8255A可编程并行I/O扩展接口芯片就是 这样的器件。8255A与工业控制计算机(ISA)总线的连接如 图3-5所示。8255A有三个可编程的8位输入输出端口A、B和 C,内部有一个控制寄存器。通过向控制寄存器写入控制字定 义A、B、C端口的数据传输方向(输入或输出)。图中 ATF16V8作译码器用。
数字量输入接ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原理图
数字量输出接口原理图
输入输出接口设计
输入接口是输入通道与工业控制机总线之间的桥梁,输出接口是输出通道与工业控制机总线之间 的桥梁。下图是由缓冲器和译码器组成的数字量输入接口示例,以及锁存器和译码器组成的数字量输 出接口示例。
数字量输入接口示例
数字量输出接口示例
输入输出接口设计
S1=/A9+/A8+A7+A6+A5+A4+A3+A2 Y0=AEN+S2
输入输出接口与输入输出通道 数据信息的输入输出控制方式 数字量/模拟量输入输出通道的基本组成
基于板卡的输入输出接口与通道的设计
基于计算机通讯接口的输入输出接口与通道的 设计

微机原理与接口技术(清华大学课件,全套)

微机原理与接口技术(清华大学课件,全套)
64
3. 符号数的算术运算

通过引进补码,可将减法运算转换为加法运算。 即:[X+Y]补=[X]补+[Y]补
[X-Y]补=[X+(-Y)]补
=[X]补+[-Y]补 注:运算时符号位须对齐
65
[例]

X=-0110100,Y=+1110100,求X+Y=?


[X]原=10110100

将指令所在地址赋给程序计数器PC; PC内容送到地址寄存器AR,PC自动加1; 把AR的内容通过地址总线送至内存储器,经地址译码器译码, 选中相应单元。

CPU的控制器发出读命令。
在读命令控制下,把所选中单元的内容(即指令操作码)读到数 据总线DB。 把读出的内容经数据总线送到数据寄存器DR。 指令译码
37
三、无符号二进制数的运算
算术运算
无符号数 二进 制数的运算 有符号数
38
逻辑运算
主要内容

无符号二进 制数的算术运算
无符号数的表达范围 运算中的溢出问题 无符号数的逻辑运算 基本逻辑门和译码器
39
1. 无符号数的算术运算

加法运算

1+1=0(有进位)

减法运算

0-1=1(有借位)
55
[例]

X= -52 = -0110100
[X]原=1 0110100
[X]反=1 1001011
56
0的反码:
[+0]反=00000000
[-0]反 =11111111 即:数0的反码也不是唯一的。
57
补码
定义:

微机原理与接口技术(第二版)课后习题答案

微机原理与接口技术(第二版)课后习题答案

微机原理与接口技术(第二版)课后习题答案第1章作业答案1.1 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同?解:把CPU(运算器和控制器)用大规模集成电路技术做在一个芯片上,即为微处理器。

微处理器加上一定数量的存储器和外部设备(或外部设备的接口)构成了微型计算机。

微型计算机与管理、维护计算机硬件以及支持应用的软件相结合就形成了微型计算机系统。

1.2 CPU在内部结构上由哪几部分组成?CPU应该具备哪些主要功能? 解:CPU主要由起运算器作用的算术逻辑单元、起控制器作用的指令寄存器、指令译码器、可编程逻辑阵列和标志寄存器等一些寄存器组成。

其主要功能是进行算术和逻辑运算以及控制计算机按照程序的规定自动运行。

1.3 微型计算机采用总线结构有什么优点?解:采用总线结构,扩大了数据传送的灵活性、减少了连线。

而且总线可以标准化,易于兼容和工业化生产。

1.4 数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处?如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用部分总线,那么要靠什么来区分地址和数据?解:数据总线是双向的(数据既可以读也可以写),而地址总线是单向的。

8086CPU为了减少芯片的引脚数量,采用数据与地址线复用,既作数据总线也作为地址总线。

它们主要靠信号的时序来区分。

通常在读写数据时,总是先输出地址(指定要读或写数据的单元),过一段时间再读或写数据。

1.8在给定的模型中,写出用累加器的办法实现15×15的程序。

解: LD A, 0LD H, 15LOOP:ADD A, 15DEC HJP NZ, LOOPHALT第 2 章作业答案2.1 IA-32结构微处理器直至Pentillm4,有哪几种?解:80386、30486、Pentium、Pentium Pro、Peruium II 、PentiumIII、Pentium4。

2.6 IA-32结构微处理器有哪几种操作模式?解:IA一32结构支持3种操作模式:保护模式、实地址模式和系统管理模式。

南京邮电大学微型计算机原理与接口技术 第3章简 孙力娟

南京邮电大学微型计算机原理与接口技术 第3章简 孙力娟

地 址 输 入 缓 冲
An /CS /OE /WE 控 制 逻 辑
I/O1
列 地 址 译 码
存储体
数 据 缓 冲
I/Ox
存储器内部框图
存储器的基本组织 (1) 与CPU的连接
主要是 地址线、控制线、数据线 的连接。
(2) 多个芯片连接 设计的存储器容量与实际提供的存储器多有不符。实际 使用时,需进行字和位扩展(多个芯片连接),组成所需要的 实际的存储器 总容量
0 0 0 0
(3)
0 0 0 0
(4)
0 1, 0 0 1 0 , 0 0
0 0
1
0,
0 0
1 1, 1 1 1 1, 1 1 1 1
23FFH
线选法连线简单,但地址会有重叠.(如A15-A14取不同值时,各芯片对应不同地址)
(2)全译码法
全译码法除了将地址总线的低位地址直接与芯片的地址线相连之外,其 余高位地址全部接入译码器,由译码器的输出作为各芯片的片选信号。 例:某微机地址线16位,存储容量为64KB,由8KB的芯片构成(片内地 址为13位)。 D7-D0 A12-A0 (1) 8KB CS 0000H-1FFFH A15-A13
片SRAM?该存储器需要多少
12 根地址线?参与片选的地址位至少需要 2 位? (2)有若干片128KB SRAM芯片,如要构成512KB存储器 ,问:需要 4 片SRAM?如该512KB存储器的起始地址
是10000H,最后一个单元的地址是 8FFFF H 。 (3)如内存按字节编址,用存储容量为32K×8的存储芯片 构成地址为A0000H至EFFFFH的存储空间,则需要多少片 ?( 10 )
(4)已知如下电路,问第6个芯片的寻址范围从 A000H 到
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无条件段内转移
段内间接寻址 JMP BX JMP WORD PTR[BX] IP
┇ BX=1200 XXH XXH ┇ 数 据 段 ┇ JMP ┇
指令码
代 码 段
无条件转移指令——段间转移 段间转移 无条件转移指令 转移的目标地址不在当前代码段内 转移的目标地址不在当前代码段内 目标地址
指令中直接给 出目标地址
串扫描指令 格式: 格式: SCAS OPRD SCASB SCASW
目 标 操作数
执行与CMPS指令相似的操作,只是这里的源 指令相似的操作, 执行与 指令相似的操作 操作数是AX或 操作数是 或AL
串扫描指令的应用
常用于在指定存储区域中寻找某 个关键字
串装入指令 格式: 格式: 源操作数 LODS OPRD LODSB LODSW 操作:对字节: 操作:对字节: AL ([DS:SI]) 对 字: AX ([DS:SI])
“与”指令: 指令:
格式: 格式: AND OPRD1,OPRD2 , 操作: 两操作数相“与”,结果送目标 操作: 两操作数相“ 地址
“与”指令的应用 实现两操作数相与的运算 使目标操作数的某些位不变, 使目标操作数的某些位不变,某些位清 零 在操作数不变的情况下使CF和 清零 在操作数不变的情况下使 和OF清零 实现手段
MOV SI,1000H MOV DI,3000H MOV CX,4 BBB: BBB:MOV AL,[SI] MOV BL,AL AND AL,0FH OR AL,30H MOV [DI],AL INC DI MOV AL,BL PUSH CX MOV CL,4 SHR AL,CL OR AL,30H MOV [DI],AL INC DI INC SI POP CX DEC CX JNZ BBB HLT
串操作指令的特点
源串一般存放在数据段,偏移地址由 指定 指定。 源串一般存放在数据段,偏移地址由SI指定。 允许段重设 目标串必须在附加段,偏移地址由 指定 目标串必须在附加段,偏移地址由DI指定 指令自动修改地址指针,修改方向由 决定 决定。 指令自动修改地址指针,修改方向由DF决定。 DF=0 增地址方向;DF=1 增地址方向; 减地址方向 数据块长度值由CX指定 数据块长度值由 指定 可增加自动重复前缀以实现自动修改CX内容 可增加自动重复前缀以实现自动修改 内容
“测试”指令例 测试” 从地址为38F0H的端口中读入一个字节数, 的端口中读入一个字节数, 从地址为 的端口中读入一个字节数 如果该数的bit1位为 ,则可从 位为1,则可从38FEH端口 如果该数的 位为 端口 将DATA为首地址的一个字输出,否则就 为首地址的一个字输出, 为首地址的一个字输出 不能进行数据传送。 不能进行数据传送。 编写相应的程序段。 编写相应的程序段。
由指令中的32位存 由指令中的 位存 储器操作数指出目 标地址 段间间接寻址
段间直接寻址
无条件段间转移 段内直接寻址 JMP FAR Label
远地址标号 Label与 与 JMP之间 之间 的位移量 CS Label ┇ IP ┇ JMP XXH XXH XXH XXH ┇
代 码 段 1
代 码 段 2
无条件段间转移 段内间接寻址 JMP DWORD PTR[BX]
┇ JMP ┇ 指令码 ┇ [BX] IP CS XXH XXH XXH XXH ┇
代 码 段 1 代 码 段 2 数 据 段
条件转移指令 在满足一定条件下, 在满足一定条件下,程序转移到目标地 址继续执行 条件转移指令均为段内短转移, 条件转移指令均为段内短转移,即转移 范围为: 范围为: -128~+127 ~
串装入指令 用于将内存某个区域的数据串依次装入 累加器, 累加器,以便显示或输出到接口 LODS指令一般不加重复前缀 指令一般不加重复前缀
串送存指令
目 标 格式: 格式: 操作数 STOS OPRD STOSB STOSW 操作:对字节: 操作:对字节: AL ([ES:DI]) 对 字: AX ([ES:DI])
无条件转移指令 无条件转移指令 无条件转移到目标地址, 无条件转移到目标地址,执行新的指令 有条件转移指令 在具备一定条件的情况下转移到目标地址
无条件转移指令 格式: 格式: JMP OPRD
目标地址 与JMP在 在 同一代码段 与JMP不在 不在 同一代码段
原则上可实现在整个内存空间的转移
无条件转移指令
程序 功能? 功能?
程序例 将1000H开始存放 1000H 的四个压缩BCD BCD码 的四个压缩BCD码 转换为ASCII码存 转换为ASCII码存 ASCII 放在3000 3000H 放在3000H开始的 单元中去

1000H 12H 34H 56H 78据块或字符串的操作 可实现存储器到存储器的数据传送 待操作的数据串称为源串, 待操作的数据串称为源串,目标地址称 为目标串
p142
2. 循环控制指令 控制程序在以当前IP为中心的 控制程序在以当前 为中心的-128~ 为中心的 ~ +127范围内循环执行 范围内循环执行 循环次数由CX寄存器指定 循环次数由 寄存器指定
LOOP LOOPZ LOOPNZ
无条件循环指令
格式: 格式: LOOP LABEL 循环条件: 循环条件: CX ≠ 0 操作: 操作: DEC CX JNZ 符号地址
逻辑 左移
OPRD,1 , OPRD,CL , OPRD,1 , OPRD,CL ,
有符号数
无符号数
移动一位后, 移动一位后,若CF与最高不相 与最高不相 等,则OF=1;否则 ;否则OF=0
逻辑右移 格式: 格式: SHR OPRD,I , SHR OPRD,CL , 0
移动一位后,若次高位与最高 移动一位后, 位不相等, 位不相等,则OF=1;否则 ;否则OF=0
“与”指令应用例 AND BL,[BX] , AND AL,0FH , AND AX,AX ,
“或”运算指令 格式: 格式: OR OPRD1,OPRD2 , 操作: 两操作数相“ 操作: 两操作数相“或”,结果送目标 地 址
“或”指令的应用 实现两操作数相“ 实现两操作数相“或”的运算 使某些位不变,某些位置“ ” 使某些位不变,某些位置“1” 在不改变操作数的情况下使OF=CF=0 在不改变操作数的情况下使
串传送指令 格式: 格式: MOVS OPRD1,OPRD2 , MOVSB MOVSW 串传送指令常与无条件重复前缀连用
串传送指令 对比用MOV指令和 指令和MOVS指令实现将 对比用 指令和 指令实现将 200B数据从内存的一个区域送到另一个 数据从内存的一个区域送到另一个 区域的程序段
串传送指令例 用串传送指令实现200B数据的传送: 数据的传送: 用串传送指令实现 数据的传送
循环移位指令的格式、 循环移位指令的格式、对操作数的要求与非循 环移位指令相同
不带进位位的循环移位
CF
CF
带进位位的循环移位
CF
CF
循环移位指令的应用 用于对某些位状态的测试 高位部分和低位部分的交换 与非循环移位指令一起组成32位或更长 与非循环移位指令一起组成 位或更长 字长数的移位
程序例
段内转移
转移的目标地址在当前代码段内 转移的目标地址在当前代码段内 目标地址
指令中直接给 出目标地址 由指令中的寄存器 或存储器操作数指 出目标地址
段内直接寻址
段内间接寻址
无条件段内转移 段内直接寻址 JMP Label
近地址标号 位移量 Label 下一条要执行指令的 偏移地址=当前 当前IP+位移量 偏移地址 当前 位移量 ┇ ┇ JMP 代 码 段
第3章 指令系统(2) 章 指令系统( )
三、逻辑运算和移位类
与 或 非 异或 非循环移位 循环移位 逻辑移位 算术移位 不带进位位的移位 带进位位的移位
逻辑运算
移位操作
1.逻辑运算 逻辑运算 逻辑运算指令对操作数的要求大多与 MOV指令相同。“非”运算指令要求操 指令相同。 指令相同 作数不能是立即数 除“非”运算指令外,其余指令的执行 运算指令外, 都会使标志位OF=CF=0 都会使标志位
“或”指令的应用例 OR AX,[DI] , OR CL,0FH , OR AX,AX ,
将一个二进制 数9变为字符 变为字符 ‘9’ ’
OR AL,AL , JPE GOON OR AL,80H , GOON:…. :
偶校验转移 (PF=1) )

“非”运算指令 格式: 格式:NOT OPRD 操作:操作数按位取反再送回原地址 操作: 指令中的操作数不能是立即数 指令的执行对标志位无影响 例:NOT BYTE PTR[BX]
串比较指令例 测试200B数据是否传送正确: B数据是否传送正确: 测试
LEA SI,MEM1 , LEA DI,MEM2 , MOV CX,200 , CLD REPE CMPSB TEST CX,00FFH , JZ STOP DEC SI MOV AL,[SI] , MOV BX,SI , STOP:HLT :
串操作指令流程
取源串地址
传送一个字节或字 修改地址指针 修改串长度值
取目标串地址
设串长度
传送完否? 传送完否?
重复前缀 REP REPE REPZ REPNE REPNZ 无条件重复 相等重复 为零重复 不相等重复 不为零重复
CX≠0 重复 CX≠0 ZF=1 CX≠0 ZF=0
条件重复
串操作指令 串传送 MOVS 串比较 CMPS 串扫描 SCAS 串装入 LODS 串送存 STOS
;ZF=1转移 转移
2. 移位指令 非循环移位指令 循环移位指令 移动一位时由指令直接给出;移动两位 移动一位时由指令直接给出; 及以上,则移位次数由CL指定 指定。 及以上,则移位次数由 指定。
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