微型计算机原理与应用知识点总结

第一章计算机基础知识

一、微机系统的基本组成

1. 微型计算机系统由硬件和软件两个部分组成。

(1) 硬件:

①冯●诺依曼计算机体系结构的五个组成部分：运算器，控制器，存储器，输入设备，输入

设备。其特点是以运算器为中心。

②现代主流的微机是由冯●诺依曼型改进的，以存储器为中心。

③冯●诺依曼计算机基本特点：

核心思想：存储程序；

基本部件：五大部件；

信息存储方式：二进制；

命令方式：操作码（功能）+地址码（地址），统称机器指令；

工作方式：按地址顺序自动执行指令。

(2) 软件:

系统软件：操作系统、数据库、编译软件

应用软件：文字处理、信息管理（MIS）、控制软件

二、微型计算机的系统结构

大部分微机系统总线可分为 3 类：数据总线DB(Data Bus) ，地址总线AB(Address Bus)，控制总线CB(Control Bus) 。

总线特点：连接或扩展非常灵活，有更大的灵活性和更好的可扩展性。

三、工作过程

微机的工作过程就是程序的执行过程, 即不断地从存储器中取出指令, 然后执行指令的过程。★例：让计算机实现以下任务：计算计算7+10=？

程序：mov al,7

Add al,10

hlt

指令的机器码：

10110000 （OP ）

00000111

00000100 （OP）

00001010

11110100 （OP ）

基本概念：

2. 微处理器、微型计算机、微型计算机系统

3. 常用的名词术语和二进制编码

（1）位、字节、字及字长

（2）数字编码

（3）字符编码

（4）汉字编码

4. 指令、程序和指令系统

习题：

1.1 ，1.2 ，1.3 ，1.4 ，1.5

第二章8086／8088 微处理器

一、8086／8088 微处理器

8086 微处理器的内部结构：从功能上讲，由两个独立逻辑单元组成，即执行单元EU和总线

接口单元BIU。

执行单元EU包括：4 个通用寄存器（AX，BX，CX，DX，每个都是16 位，又可拆位，拆成 2 个8 位）、4 个16 位指针与变址寄存器（BP，SP，SI ，DI）、16 位标志寄存器FLAG（6 个状

态标志和 3 个控制标志）、16 位算术逻辑单元(ALU) 、数据暂存寄存器；

EU功能：从BIU 取指令并执行指令；计算偏移量。

总线接口单元BIU 包括：4 个16 位段寄存器（CS(代码段寄存器) 、DS(数据段寄存器) 、SS(堆

栈段寄存器) 和ES(附加段寄存器) ）、16 位指令指针寄存器IP （程序计数器）、20 位地址加

法器和总线控制电路、 6 字节（8088 位4 字节）的指令缓冲队列；

BIU 功能：形成20 位物理地址；从存储器中取指令和数据并暂存到指令队列寄存器中。

3、执行部件EU和总线接口部件BIU 的总体功能：提高了CPU的执行速度；降低对存储器的

存取速度的要求。

4、地址加法器和段寄存器

由IP 提供或由EU按寻址方式计算出寻址单元的16 位偏移地址( 又称为逻辑地址或简称为偏

移量) ，将它与左移 4 位后的段寄存器的内容同时送到地址加法器进行相加，最后形成一个

20 位的实际地址( 又称为物理地址) ，以对应存储单元寻址。

要形成某指令码的物理地址（即实际地址），就将IP 的值与代码段寄存器CS（Code Segment）左移 4 位后的内容相加。

【例假设CS＝4000H，IP ＝0300H，则指令的物理地址PA＝4000H× 1 0H＋0300H＝40300H。

逻辑地址=4000H: 0300H 。

“段加偏移”的寻址机制：物理地址=段基地址（又称段起始地址=段地址×10 H）+偏移地址逻辑地址：其表达形式为“段地址：段内偏移地址”。

二、8086/8088CPU 基本执行环境

指令指针（IP ）寄存器包含下一条要执行的指令在当前码段中的偏移。

8086 ／8088 的16 位标志寄存器 F 只用了其中的9 位作标志位，即 6 个状态标志位， 3 个控制标志位。

6 个状态标志位：

CF（Carry Flag ）进位标志：进位或借位时，则CF为1；否则为0。

PF（Parity Flag ）奇偶性标志：含有偶数个“1”时，则PF 为1；否则为0。

AF(Auxiliary Carry Flag) 辅助进位标志：

ZF(Zero Flag) 零标志：运算结果为零，ZF 为1；否则为0。

SF(Sign Flag) 符号标志：OF(Overflow Flag) 溢出标志：

3 个控制标志位（程序设置（1），清除（0））：

DF(Direction Flag) 方向标志

IF(Interrupt Enable Flag) 中断允许标志

TF(Trap Flag) 跟踪( 陷阱) 标志

存储器组织：

1M字节存储器以64K 为范围分为若干段。在寻址一个具体物理单元时，必须要由一个

基地址再加上由SP或IP 或BP或SI 或DI 等可由CPU处理的16 位偏移量来形成实际的20 位物理地址。

三、总线周期

1、时钟周期：时钟脉冲信号的一个循环时间叫一个时钟周期，又称为一个“T”状态，是微

处理器工作的最小时间单位

2、总线周期（机器时间）：完成一次对存储器或I/O 端口的操作所需要的时间。

3、指令周期：执行一条指令所需要的时间。

1 个最基本的总线周期由 4 个时钟周期组成， 4 个时钟周期又称为 4 个状态, 。

四、8086/8088 引脚

地址／数据总线AD15～AD0：分时复用

地址/ 状态总线：A19/S6~A16/S3：

控制总线：

BHE/S7:表示高8 位数据有效，T1 输出。

RD:存储器或I/O 口读信号，输出，低电平有效，T2~T3 有效。

READY：准备就绪信号，输入，高电平有效。READY＝1 时，表示CPU访问的存储器或I/O 端口已准备好传送数据，马上可以进行读／写操作。

TEST：测试信号，输入，低电平有效。

INTR：可屏蔽中断请求信号，输入，电平触发，高电平有效。CPU每执行完一条指令, 即检

查INTR, 为“1”表示有中断清求，为“0”，则没有。是否响应受标志寄存器中IF 的控制