微机原理 重要章节

1.4.1 CPU的内部组成 CPU的内部组成
3、控制器
控制器是指挥与控制计算机各功能部件协 同工作。自动执行计算机程序的部件。 同工作。自动执行计算机程序的部件。 控制器一般是由指令指针寄存器IP、 控制器一般是由指令指针寄存器IP、指 指令指针寄存器IP 令寄存器IR 指令译码器ID 控制逻辑电路和 IR、 ID、 令寄存器IR、指令译码器ID、控制逻辑电路和 时钟控制电路等组成 等组成。 时钟控制电路等组成。
~
① BCD码加法运算 码加法运算
BCD加法就是按“逢十进位”的原则进行相加， 加法就是按“逢十进位”的原则进行相加， 加法就是按 其和也是一个BCD数。但微机只能进行二进制 其和也是一个 数 加法，在相邻BCD码字之间只能“逢十六进 码字之间只能“ 加法，在相邻 码字之间只能 导致出现非BCD码。因此需要对结果进 位”。导致出现非 码 行调整，做到“逢十数， 相加结果为无符号数，最高位进位有效
总结： 总结：
加法过程中， 在BCD加法过程中，进制不同导致出现 加法过程中 码或某位向高位产生进位， 非BCD码或某位向高位产生进位，使运算结 码或某位向高位产生进位 果不正确。在这种情况下均应作加6调整 调整， 果不正确。在这种情况下均应作加 调整， 上多拿走的6。 以补上多拿走的 。十进制调整在微机中有 专门的调整电路自动完成
ASCII 字 表 符 H L 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 000 NUL SOH STX ETX EOT ENG ACK BEL BS HT LF VT FF CR SO SI 001 DLE DC1 DC2 DC3 DC4 NAK SYN ETB CAN EM SUB ESC FS GS RS US 010 SP ! " # $ % & ' ( ) * + , . / 011 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 : ; < = > ? 100 @ A B C D E F G H I J K L M N O 101 P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ↑ ← 110 ` a b c d e f g h i j k l m n o 111 p q r s t u v w x y z { | } ~ DEL
结果仍为BCD码 码 进位→ 进位 110000100B ← 结果仍为
例： 48+69=
117
[48]BCD =01001000B + [69]BCD =01101001B + 10110001B 01100110B 100010111B
低位向高位产生进位， 低位向高位产生进位， 高位出现非BCD码 高位出现非 码 均应作加6调整 均应作加 调整 结果仍为BCD码 码 结果仍为
FA
Ci Bi
组成八位二进制数加法器电路如图所示
OV CY C8 S7 C7 S6 C6 S5 C1 S0 SUB FA7 FA6 FA5 FA0 C0
⊕
⊕
⊕
a7 b7
⊕
a6 b6
⊕
a5 b 5 a0
⊕
b0
a0a1a2a3a4a5a6a7 为被加数 被减数 为被加数/被减数 b0b1b2b3b4b5b6b7 为加数 减数 为加数/减数 S0S1S2S3S4S5S6S7 为和或差 C1C2C3C4C5C6C7C8 为加法运算中 低位向高位的进位 SUB为加减控制信号 为加减控制信号
BCD码表 BCD BCD码只有0 10种编码 BCD码只有0 9共10种编码 码表 码只有 十进制数 0 1 2 3 4 例： 二进制 00000111 10001001 11000101 十六进制 07 89 C5 组合BCD码 非组合 码 非组合BCD码 组合 码 07 89 无效 7 无效 无效 BCD码 码 0000 0001 0010 0011 0100 十进制 5 6 7 8 9 BCD码 码 0101 0110 0111 1000 1001
练习题
① [95]BCD-[78]BCD=? ② [85]BCD -[27]BCD=?
§1.5 微机中的运算电路及补码运算
1. 微机中的运算电路 微机中的运算都是在运算器中运行的， 微机中的运算都是在运算器中运行的， 运算器是由加法器构成的， 运算器是由加法器构成的，只会做二进制加 法运算，一位二进制全加器电路如图所示： 法运算，一位二进制全加器电路如图所示： 全加器真值表 Si Ci+1 Ai
（2）信息编码
输入码 汉字输入编码方法分为四类:(1)数编码， :(1)数编码 汉字输入编码方法分为四类:(1)数编码，例如国 标码、区位码；(2)字音编码，例如微软拼音；(3) 标码、区位码；(2)字音编码，例如微软拼音； 字音编码 字形编码，例如五笔输入法；(4)形音编码 形音编码， 字形编码，例如五笔输入法；(4)形音编码，结合 字音编码和字形编码的优点。 字音编码和字形编码的优点。 字形码 字形码是指字形的点阵信息的数字代码。 字形码是指字形的点阵信息的数字代码。存放在 汉字库中。字形码有显示字形码和打印字形码两种。 汉字库中。字形码有显示字形码和打印字形码两种。 根据输出的去向将汉字输出在显示器上或打印机上。 根据输出的去向将汉字输出在显示器上或打印机上。
（2）信息编码 ）
英文字符编码(ASCII码)
每一个ASCII码占用一个字节，其中最高位为0 每一个ASCII码占用一个字节，其中最高位为0，余下 ASCII码占用一个字节 位用来表示128个不同的字符、控制码和状态码。 128个不同的字符 7位用来表示128个不同的字符、控制码和状态码。 数字的ASCII码是00110000B 30H），数字8 ASCII码是00110000B（ ），数字 如0数字的ASCII码是00110000B（30H），数字8的 ASCII码是00111000（38H），字符A ASCII码是 码是00111000 ），字符 ASCII码是00111000（38H），字符A的ASCII码是 01000001B（41H） 01000001B（41H）
练习题
① [65]BCD+[78]BCD=? ② [35]BCD+[82]BCD=?
② BCD码减法运算 码减法运算
BCD码减法运算与加法运算同理 码减法运算与加法运算同理 减法运算的调整原则 调整原则： 减法运算的调整原则：在运算过程中某位出现借 位或非BCD码，相应位作减 调整，减去多借的 。 调整， 位或非 码 相应位作减6调整 减去多借的6。 也是有专门的指令来完成的 例： 58-25= 33
-
[58]BCD =01011000B [25]BCD =00100101B 00110011B
结果仍为BCD码 码 结果仍为
例： 35-28=
7
_
_
[35]BCD=00110101B ←低四位向高四位借位 [28]BCD=00101000B 00001101B ←运算结果的低 位出现非 运算结果的低4位出现非 位出现非BCD码 码 个位做减6调整 00000110B ← 个位做减 调整 结果仍为BCD码 码 00000111B ← 结果仍为
当执行加法运算指令时， 当执行加法运算指令时，SUB=0，图中 加法运算指令时 ， 各异或逻辑门均为同相逻辑门， 各异或逻辑门均为同相逻辑门，对加数没有 任何影响， 任何影响，则Si=ai+bi+ci 当执行减法指令时， 当执行减法指令时，SUB=1，图中各异 减法指令时 ， 或逻辑门均为反相逻辑门， 或逻辑门均为反相逻辑门，则Si= ai-bi+ci = ai+ bi +ci，并且 连同 并且FA连同 连同SUB的状态一起做加 的状态一起做加 法运算 结论：微机作减法运算时，其运算过程是： 结论：微机作减法运算时，其运算过程是： 一个数减去另一个数， 一个数减去另一个数，等于加上另一个数的 反码并加1， 反码并加 ，这个运算过程称为补码运算
微型计算机原理 及应用
第二讲
1.3.3 二进制编码
(1)BCD码 (1)BCD码 BCD BCD码是指用等值的 位二进制数来表示1 码是指用等值的4 BCD码是指用等值的4位二进制数来表示1位十进 制数， 制数，即二进制编码的十进制数 BCD码分两类： BCD码分两类： 码分两类 □ 组合的BCD码，指用一个字节的二进制数表示 组合的BCD BCD码 的2位十进制数 □ 非组合BCD码，指用一个字节的低四位表示1位 非组合BCD BCD码 指用一个字节的低四位表示1 的十进制数，高四位为0 的十进制数，高四位为0
1.4.2 Intel 8086的编程结构 8086的编程结构
8086：是Intel系列16位处理器，采用HMOS(高密度金 是Intel系列16位处理器，采用HMOS(高密度金 系列16位处理器 HMOS( 半导体)技术，其集成度29000个管/ 29000个管 属氧化物 半导体)技术，其集成度29000个管/片。 数据总线：16位 数据总线：16位 地址总线：20位 可直接寻址的空间为1M(2 地址总线：20位，可直接寻址的空间为1M(220) 字节 (问题：内存寄存器、运算器为16位，如何产生20位 地址) 8088：准16位机，CPU内部数据总线16位，外部8位， 位机， 内部数据总线16 准16位机 CPU内部数据总线16位 外部8 20位地址总线 推出8088 位地址总线。 8088的目的是为了向下兼容以前 20位地址总线。推出8088的目的是为了向下兼容以前 位微型机。 的8位微型机。
注 H表 高3位 L表 低4位 ： 示 ， 示 。
（2）信息编码 ）
汉字编码
汉字编码以区位码为核心分为几种编码 输入码 国标码 机内码：区位码的特殊形式高位为1 机内码：区位码的特殊形式高位为1 字形码： 字形码：汉字点阵输出编码