微机原理串讲
微机原理讲稿(6)
逻辑运算和移位指令包括逻辑运算、移位和循环移位指令¾逻辑运算指令包括AND、TEST、OR、XOR、NOT 五条指令(1)NOT OPRD9求反并将结果送回。
9操作数可以是8位或16位的寄存器或存贮器。
9对标志位不产生影响。
例：NOT AL(2)AND指令9一般格式：AND OPRD1，OPRD29功能：对操作数进行按位相“与”的逻辑运算。
9操作数可以是字节或字。
9目的操作数、源操作数的类型与加法指令相同。
9应用场合：使操作数若干位不变而某些位为09标志位：CF=0，OF=0PF、SF、ZF反映操作的结果，AF未定义例：AND AL，0FHAND AX，BXAND SI，BPAND AX，DATA_WORDAND DX，BUFFER[SI+BX]AND DATA_WORD，00FFHAND BLOCK[BP+DI]，DX(3) TEST指令9一般格式：TEST OPRD1，OPRD29功能与AND指令相同，但不影响操作数，反映在标志位上9场合：常用于位测试，常与条件转移指令一起使用例：IN AL,PORTTEST AL,00101010BJNZ NEXT …NEXT：…(4) OR指令9一般格式: OR OPRD1,OPRD2 9操作数类型以及标志位均与AND指令相同9操作数的若干位不变，某些位置1例：OR AL，30HOR AX，00FFHOR BX，SIOR BX，DATA_WORDOR BUFFER，SIOR BUFFER[BX+SI]，8000H(5) XOR指令9一般形式为XOR OPRD1，OPRD2 9操作数类型以及标志位均与AND指令相同9使操作数若干位维持不变，而某些位取反的情形。
例：XOR AL，0FHXOR AX，BXXOR DX，SIXOR CX，CONNT_WORDXOR BUFFER,DIXOR BUFFER[BX+SI]，AXXOR AX，AXXOR SI，SI¾移位指令移位指令：逻辑左移SHL、算术左移SAL、逻辑右移SHR、算术右移SAR移位指令的操作对象：8位或16位的寄存器或存储器可以移一位，可以移多位，移多位时，移动位数必须放在寄存器CL中逻辑左移与算术左移完全相同(1) SAL/SHL指令9每移位一次在右面最低位补0 9左面的最高位移入标志位CF标志位的影响：若移动一位，则移位后，若操作数的最高位与CF不相等，则OF=1，否则OF=0，即若移位使得符号位发生变化，则OF=1 ；若移动多位，OF不确定。
微机原理考前复习串讲
复习重点
第一章第二章复习课件 第三章第四章复习课件 第五章第六章复习课件 总复习串讲课件 答疑课课件 课后重点习题及作业题 上机实验内容
微机原理与接口技术
第一章 微型计算机基础概论
1．微机系统的组成
2．掌握计算机中常用的数制与编码：
十进制、二进制数、十六进制的运算和转换； BCD码的表示及与二进制的转换 常用的ASCII码：数字、大小写英文字母的ASCII码表示 数据在内存中的存贮方式
8086/8088CPU结构
1. Intel 8088 CPU 的结构：执行部件及总线接口部件
（1） 执行部件 EU： ①通用寄存器（AX、BX、CX、DX）； ②变址寄存器（SI、DI） ③堆栈指针寄存器（SP）； ⑤标志寄存器（FR）； （2） 总线接口部件 BIU： ① 4 个段地址寄存器（ CS 、 DS 、 SS 、 ES ）；②指令指针寄存器 （IP） ③20位的地址加法器； ④六字节的指令队列； ④基数指针寄存器（BP）； ⑥算术逻辑部件（ALU）；
变量名及其属性、指令中的变量名
表达式与关系运算符 伪指令：DB、DW、DD、DUP、EQU、ORG、
段定义 / 过程定义 / 程序结束伪指令 :SEGMENT 、 ENDS、ASSUME、PROC、FAR、NEAR、 ENDP、END
常用 DOS 功能的调用方法： 1 、 2 、 9 、 0AH 、 4CH 号 调用 程序调试过程（编译、连接、运行、debug）
扩展原则：
每个芯片的地址线、数据线、控制线并联，仅片选端分 别引出，以实现每个芯片占据不同的地址范围
字位扩展
微机原理讲稿 (2)
(1) 4个通用寄存器既可以作为16位寄存器使用，也可以 作为8位寄存器使用。当BX寄存器作为8位寄存器时， 分为BH和BL，BH为高8位，BL为低8位。 (2) AX寄存器也常称为累加器，8086指令系统中有许多 指令都是通过累加器的动作来执行的。当累加器作为16 位来使用时，可以进行按字乘操作、按字除操作、按字 输入／输出和其他字传送等；当累加器作为8位来使用 时，可以实现按字节乘操作、按字节除操作、按字节输 入／输出和其他字节传送，以及十进制运算等。 (3) 加法器是算术逻辑的主要部件，绝大部分指令的执 行都由加法器来完成。 (4) 标志寄存器FR共有16位，其中7位未用，所用的各 位含义如下：
(3) 当指令队列已满，而且执行部件又没有总线访问时， 总线接口部件便进入空闲状态。 (4) 在执行转移指令、调用指令和返回指令时，下面要 执行的指令就不是在程序中紧接着的那条指令了，而总 线接口部件往指令队列装入指令时，总是按顺序进行的， 这样，指令队列中已经装入的字节就没有用了。遇到这 种情况，指令队列中的原有内容被自动消除，总线接口 部件会接着往指令队列中装入另一个程序段中的指令。
15
图2.5
16
例如，代码段寄存器CS=2000H，指令指针寄存器存 放的是偏移地址IP=2200H，存储器的物理地址为 20000H+2200H=22200H。 每一个存储单元看成是具有两种类型的地址： 物理地址和逻辑地址。 物理地址就是实际地址，它具有20位的地址值，并 是唯一标识1MB存储空间的某一个字节的地址。 逻辑地址由段基址和偏移地址组成。程序以逻辑 地址编址，而不是用物理地址。 4个段寄存器分别指向4个现行可寻址的分段的起始 字节单元。一般指令程序存放在代码段中，段地址来 源于代码段寄存器，偏移地址来源于指令指针IP。当 涉及到一个堆栈操作时，段地址寄存器为SS，
微机原理与接口技术串讲
十六进制 8 9 A B C D E F
相互转换
• 其它数制－>十进制
• 按权展开：数值＝各位数字与对应权值的乘积之和 n
• XnXn-1…X1X0X-1…X-m ＝ Xi×Pi （P为数制基数）
• 1101.011B＝13.375 ，6C2m.A1H ＝ 1730.6289
• 十进制－>其它数制
8086最小模式系统配置
RD WR M/IO
8086
ALE
BHE, A19-16 AD15
READY AD0
DEN DT/R
8282
STB DQ
8286
CS
CS
A19
A19
AB
IO
M A0
A0
D15
D0
D15
D0
DB OE
最小模式读写时序
• 总线周期
• CPU通过数据总线对存储器或IO端口进行一次读或者写操作所需要 的时间
7、（看图）地址信号锁存后，RD信号有效，使得能从存储 器中读出数据。 8、（看图）数据要读入CPU，还需要DEN信号有效，作为8 286的选通信号，是数据能通过8286传送。 T3的时候 9、T3状态一开始，CPU检查READY信号，如果为低电平， 表示存储器速度较慢，数据没有准备好，需要在T3和T4状态 中插入Tw状态。CPU在每个Tw状态检查READY信号，若检 测到高电平，则进入T4状态，否则继续插入Tw状态，在Tw 期间，控制信号及状态信号都保持进Tw之前的状态。 10、READY信号为高电平，CPU读取输入的数据，数据传输 完毕后进入高阻态。 T4的时候 11、读取数据后，数据从数据总线上撤除，各个控制信号和 状态信号线进入无效状态，DEN、RD信号撤销。一个读总线 周期结束。
微机原理串讲
16
选择题 1 、设 SS=2000H ， SP=0100H ， AX=2107H ，执行 指令 PUSH AX后，数据 21H的存放地址是（ B ）。 A：200FEH B：200FFH C：20101H D：20102H 2 、若显示器的最高分辨率为 1280×1024 、 32 位真 色彩，所需最小缓存为（ C ）。 A：2MB B：4MB C：5MB D：6MB
如果(DS)=2000H, (23012H) = CDH, (23013H) = ABH 则操作数的物理地址为： 存储器 20000H+3102H = 23102H 指令执行后：(AX) = ABCDH
AH
AL
23102H
MOV操作码 02H 31H
代 码 段
. .
CDH ABH
数 据 段
25
3 寄存器寻址
微机原理复习
1
第1章
1.1 1.3 1.5
微机系统概述
微型机的发展 微机系统的组成 微机系统的主要性能指标
本章要点： 微机系统的组成（硬件系统和软件系统） 微机的性能指标（字长、内存容量、运算速 度等）
2
1. 位 ( bit) 计算机能表示的最基本最小的单位 计算机中采用二进制表示数据和指令，故： 位就是一个二进制位，有两种状态，“ 0” 和 “ 1” 2. 字节 ( Byte )
•
• • •
•（见下页图示）
31
MOV AX，DATA[BX]
DS 6000
BX 1000 + DATA 2A00 63A00
AX AH AL
. . .
操作码
00 偏移量低 2A 偏移量高
代 码 段
. . .
微机原理实验四串操作指令
实验四串操作指令程序实验一、实验目的1. 熟悉五种串操作指令的功能，会编写常用的串操作应用程序。
2. 会使用DEBUG 命令查看串操作运行的结果。
二、实验环境1. 硬件：PC 微机2. 软件：Masm for Windows 汇编集成开发环境三、实验讲义串指连续存放在存储器中的一些数据字节、字或者双字。
串操作允许对程序连续存放的数据块进行操作。
这是唯一一种可以从存储器到存储器的指令。
源串一般存放在数据段，偏移地址由SI 指定；目标串必须在附加段，偏移地址由DI 指定。
在每次进行串操作后，SI 和DI 两个指针会自动修改。
修改的是增量方向还是减量方向由标志位DF 决定，DF=0 为增量操作，DF=1 为减量操作。
CX 中存放的是数据块的长度，可在CX 前加重复前缀标志，对串进行连续操作。
执行串指令之前，一般先进行如下操作：源串首地址（末地址）→ SI目的串首地址（末地址）→ DI串长度→ CX建立方向标志DF1. 重复前缀标志助记符判断条件说明REP CX 0 CX=CX-1，若CX 0 则重复REPE 或REPZ CX 0 且ZF=1 CX=CX-1，若CX 0 且ZF=1 则重复REPNE 或REPNZ CX=0 且ZF=0 EX=CX-1，若CX 0 且ZF=0 则重复2. 方向标志指令方向标志由标志位DF 决定，有CLD 和STD 两种指令。
CLD 将DF 置0，地址为增量操作。
STD 将DF 置1，地址为减量操作。
3. 串传送指令格式： [REP] MOVS DESTS, SRCS[REP] MOVSB/ MOVSW / MOVSD功能：将DS:SI 中的源串数据传送到ES:DI 规定的目的串单元中。
加重复前缀REP 可实现连续存放的数据块的传送。
例1：将源串中前三个字节的数据传送到目的串。
源串在数据段（DATAS）中，存放在SRC 单元中；目的串在附加数据段（EDATAS）中，存放在DEST 单元中。
微机原理讲稿(7)
¾程序控制指令主要指程序转移指令，转移类指令可改变CS与IP的值（段间转移）或仅改变IP 的值（段内转移），以改变指令执行的顺序。
1.无条件转移、调用和返回指令2.条件转移指令3.循环控制指令4.软中断指令及中断返回指令1.无条件转移、调用和返回指令转移有段内转移和段间转移段内转移：CS不变，IP改变段间转移：CS、IP均改变(1)无条件转移指令JMP9指令的一般格式为JMP OPRD 其中OPRD是转移的目的地址9包括直接转移和间接转移9直接转移指令直接给出转移目的地址，包括短程(SHORT)、近程(NEAR)和远程(FAR)3种形式9间接转移指令的目的地址由存储器或寄存器给出，包括段内间接转移和段间间接转移9直接转移的3种形式•短程转移JMP SHORT NEXT其中目的地址与JMP指令所处地址的距离位于范围-128~127NEXT是本段内的一个标号。
如果段内标号定义在前，并且目的地址与JMP指令所处地址的距离位于范围-128~127内，则SHORT 可以省略。
•近程转移JMP NEAR PTR LOOP1或JMP LOOP1其中目的地址与JMP指令应处于同一地址段范围之内，NEAR往往予以省略。
•远程转移JMP FAR PTR LOOP2远程转移是段间转移，目的地址与JMP指令所在地址不在同一段内，执行该指令时要修改CS和IP的内容。
9间接转移指令的两种形式•段内间接转移JMP CXJMP WORD PTR[BX]指令的操作是一个16位的寄存器或存储器地址。
•段间间接转移JMP DWORD PTR[BX]该指令指定的双字指针的第一个字单元内容送入IP，第二个字单元内容送入CS。
所定义的单元必须是双字单元。
(2)调用和返回指令9CALL指令调用一个过程或子程序，调用过程或子程序结束后，使用返回指令RET返回主程序。
9过程或子程序有段间(即远程FAR)和段内调用(即近程NEAR)之分，CALL、RET也有FAR和NEAR之分。
微机原理串讲20121225
寻址方式
立即数：立即寻址方式 （指令队列）
寄存器：寄存器寻址方式（速度最快）
存储器
EA＝
直接寻址方式 寄存器间接寻址方式
BX BP Ⅰ
＋
SI DI Ⅱ
＋
Disp8 Disp16 Ⅲ
寄存器相对寻址方式
基址变址寻址方式 相对基址加变址寻址方式
指令系统
数据传送类指令 算术运算类指令 位处理类指令 字符串处理类指令 控制转移类指令
BHE
地址总线
存储器
I/O芯片
DEN
DT/R
T
8286 （2）
数据总线
OE
8086存贮器结构
奇存储体
偶存储体
D7～D0 D15～D8
பைடு நூலகம்
数据总线DB7～DB0 数据总线DB15～DB8
D7～D0
D7～D0 偶地址存贮体 （低字节）
对准字 非对准字
BHE
A0 A19～A1
奇地址存贮体 （高字节） SEL A18～A0
二进制←→十进制数←→ BCD码
二进制数运算规则
算术运算 加法、减法、乘法、除法 逻辑运算 与、或 、非、异或
数据表示方法
数值数据
无符号数（所有位均表示数值；数值范围） 有符号数（原码、补码）
符号数据：ASCII码（美国信息交换标准码）
0～9 A～F a～f 回车 换行 → → → → → 30H～39H 41H～46H 61H～66H 0DH 0AH
过程调用指令 CALL 过程返回指令 RET
返回地址：入栈/出栈 修改IP / CS IP
微机原理讲稿 (3)
注：
按指令格式,一条指数指令。 双操作数指令不能同为存储器操作数 助记符形式的汇编语言经汇编（DEBUG，MASM， ASM）变成机器代码才能被CPU识别和执行。 指令不同，寻址方式不同，指令执行时间不同，时 间和计算机主频（时钟周期）还有关。
本章教学目的
指令语言是面向机器的语言，它在自动控制、智能化 仪器仪表、监测等领域应用非常广泛。 本章结合8086微处理器的指令系统学习，使学生掌握 指令系统相关知识，如寻址方式、各种指令的运用， 通过学习，要求学生能够用所学指令编程实现较简单 的程序设计，分析现有程序的功能，完成已知程序的 查错与填空等。
例如：
CS：MOV BX，［3000H］；将CS段的3000H和 3001H两单元的内容送BX 设CS为5100H，则本指令在执行时，将54000H和 54001H两单元的内容取出送BX。
直接寻址的功能
MOV AX,DS:[2000H]
直接寻址的执行
MOV AX,DS:[2000H]
3.1.2 86系列 CPU的寻址方式（4）
3.1 86系列汇编语言 及指令的格式与寻址方式
3.1.1 86系列汇编语言指令语句格式
86系列汇编语言指令语句格式:
3.1.2 86系列 CPU的寻址方式
指令系统设计了多种操作数的来源，寻找操作数的过程就 是操作数的寻址方式。 操作数采取哪一种寻址方式，会影响机器运行的速度和效 率。 如何寻址一个操作数对程序的设计来讲也很重要。
3.1.2 86系列 CPU的寻址方式（11）
【例】设(BX)＝3158H，(SI)＝12A8H，(DS)＝2100H，并假定 没有使用段前缀，即把DS作为操作数对应的段寄存器。并且内存 单元情况如图所示，试分析下列程序执行后AX的内容。
微机原理微机原理讲义第4章课件
Rambus内存条模块(Rdram)
7
存储器分类 随着计算机系统结构的发展和器件的发展，存
储器的种类日益繁多，分类的方法也有很多种
1)按构成存储器的器件和存储介质分类
存储器
磁芯存储器 半导体存储器 光电存储器 磁膜，磁泡存储器 光盘存储器
从理论上讲，只要有两个明显稳定的物理状态的器件和介
质都能用来存储二进制信息。
Y6
Y7
输入
输出
C B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
00 0 01 111 111
00 1 10 111 111
01 0 11 011 111
01 1 11 101 111
10 0 11 110 111
10 1 11 111 011
11 0 11 111 101
11 1 11 111 110
微型计算机原理及应用
1
第四章 存储器是核心组成部分之一。因为 有了它，计算机才具有“记忆”功能，才能把程序及数据 的代码保存起来，才能使计算机系统脱离人的干预，而自 动完成信息处理的功能。
存储器的性能指标有：容量、速度和成本。
容量：指存储器所包含的存储单元的总数
4
在计算机系统中常采用三级存储器结构
Cache存储器
内存储器
主存储器（RAM和ROM）（使用半导体存储器芯片）
外存储器（软盘、硬盘、光盘） 后备存储器（磁带、光盘）
外存储器 (辅助存储器)
从整体看，其速度接近高速缓存的速度，其容量
接近辅助存储器的容量，而位成本接近廉价慢速
辅存的平均价格。
5
6
单列直插式内存条
半导体 存储器
掩膜ROM（Mask ROM）
微机原理讲稿 (4)
微机原理与接口技术
4.汇编结束语句
程序结束语句的格式为： END [标号] 其中标号是程序中第1条指令性语句的标号。当程序由多个 模块组成时，只需在主程序的结束语句中写出标号；其他子程 序模块的结束语句只要写出命令END即可。
微机原理与接口技术
5.返回DOS的方法
标准方法 将主程序定义成一首先执行下列指令： PUSH DS XOR AX,AX PUSH AX 即：将PSP开始处的INT 20H指令的段基址及偏移地址压入 堆栈。
ASCII码形式存储在内存中。如“AB”，在内存中就是41H， 42H。
微机原理与接口技术
2.变量定义伪指令
DB、 DW、 DD、 DQ、 DT。 这些伪指令可以把其后跟着的数据存入指定的存储单元，形 成初始化数据，或者只分配存储空间而并不存入确定的数值， 形成未初始化数据空间。
变量名 变量名 变量名 变量名 变量名 DB DW DD DQ DT 表达式 ； 定义字节变量。 表达式 ； 定义字变量。 表达式 ； 定义双字变量。 表达式 ； 定义长字变量。 表达式 ； 定义一个十字节变量。
(3) 十进制数：0～9数字序列，可以用字母D结尾，也可以没有结尾字 母，如129，129D。 (4) 十六进制数：以字母H结尾，由数字0～9和字母A～F(或a～f)组成 的序列，如3A5BH，0FH。为了区别由A～F组成的是一个十六进制数 还是一个标识符，凡以字母A～F为起始的一个十六进制数，必须在前 面冠以数字“0”，否则汇编程序认作标识符。 ( 5) 字符串常数：用引号括起来的一个或多个字符。这些字符以
微机原理与接口技术
‘类别’（‘class’）
类别必须用单引号括起来。在定位时，连接程序将各程序模块 中具有相同类别的逻辑段集中在一起，形成一个统一的物理段。
微机原理讲义
前言微型计算机是电子计算机技术飞速发展的产物，具有体积小、重量轻、耗电少、价格低廉、可靠性高、结构灵活等特点。
微型计算机最早的是美国IBM公司用INTEL公司的8086CPU芯片制造的IBM-PC机，现在已经由低档的8位机8080、8086、8088，发展到16位的80286，32位的80386、80486、PENTUIM、PENTUIM II、PENTUIM III等高档机型。
主机的内存容量也由最初的48K字节增加到640K、2M、…、128M甚至更大。
处理速度也越来越快，工作稳定性显著提高。
当前，微型机技术正往两个方向发展，一个是高性能、多功能的方向，另一个是价格低廉、功能转移的方向。
在不久的将来，微型机将发展成为融工作、学习、娱乐于一体，集电脑、电视、电话于一身的综合办公设备和新型家用电器，以及信息高速公路上的数字化、多媒体智能终端。
未来的微机在我们工作学习和日常生活中将会充当重要角色，它不仅会改变我们的生活方式，而且会改变我们的文化特征，会出现我们今天无法想象的事物，微机必将成为人类文明之侣。
通过本课程掌握微机关键技术的原理和实现方法，使用户深入理解、牢固掌握、灵活运用微型机最主要的技术，从而能够在日新月异的计算机领域更快地理解、熟悉、掌握新的发展。
在软件方面，本教学软件以介绍8086指令系统为基础，重点讨论 Intel公司的ASM-86汇编语言程序设计；而在硬件方面则着重讨论8086的体系结构、接口技术、 Intel公司的I/O配套支持器件及其应用，为用户开发应用8086系列微型计算机（包括IBM-PC机）打下必要的基础。
第一章绪论本章介绍计算机基础知识，内容包括计算机的发展、特点、分类及应用；计算机中常用的数制以及不同数制间的相互转换；数据的编码；二进制数的算术运算和逻辑运算；数据的存贮组织等。
其中涉及到不少名词、术语及其相关概念，必须弄懂和掌握，为我们以后学习作好必要的知识准备。
世界上第一台计算机，是1946年2月由美国宾夕法尼亚大学研制成功的。
微机原理讲稿(5)
¾8088指令系统大致可分为7种类型：数据传送指令算术运算指令逻辑运算和位移指令串操作指令程序控制指令处理器控制指令输入/输出指令数据传送指令1)一般格式：MOV OPRD1，OPRD29MOV是操作码，OPRD1和OPRD2分别是目的操作数和源操作数。
9该指令可把一个字节或一个字操作数从源地址传送到目的地址。
9源操作数可以是累加器、寄存器、存贮器以及立即操作数，而目的操作数可以是累加器、寄存器和存贮器。
9具体如下i.在CPU各内部寄存器之间传送数据(CS和IP除外)MOV AL，BL；字节传送MOV CX，BX；字传送MOV DS，BXii.立即数传送至CPU的内部通用寄存器(即AX、BX、CX、DX、BP、SP、SI、DI)MOV DL，9MOV BX，03EFHMOV DI，057AHiii.CPU内部寄存器(CS和IP除外)与存贮器(所有寻址方式)之间的数据传送MOV AL, BUFFERMOV AX, [SI]MOV [DI], CXMOV SI, BLOCK[BP]MOV DS, DATA[SI+BX]MOV DEST[BP+DI], ESiv.能实现用立即数给存储单元赋值例如：MOV [2000H], 25HMOV [SI],35H对于MOV 指令应注意几个问题：①存储器传送指令中，不允许对CS和IP进行操作；②两个操作数中，除立即寻址之外必须有一个为寄存器寻址方式，即两个存储器操作数之间不允许直接进行信息传送；如我们需要把地址(即段内的地址偏移量)为AREAl的存储单元的内容，传送至同一段内的地址为AREA2的存储单元中去，必须以CPU内部寄存器为桥梁：MOV AL，AREA1MOV AREA2，AL③两个段寄存器之间不能直接传送信息，也不允许用立即寻址方式为段寄存器赋初值；如：MOV AX，0MOV DS，AX④目的操作数，不能用立即寻址方式。
2）交换指令一般格式：XCHG OPRD1，OPRD29能在通用寄存器之间、通用寄存器与存贮器之间进行。
微机原理讲义
电子计算机的发展：
第一代：电子管计算机（1946-1956） 第二代：晶体管计算机（1957-1964） 第三代：中小规模集成电路计算机（1965-1970） 第四代：超大规模集成电路计算机（1971-今）
大型计算机/巨型计算机（Mainframe Computer） 中型计算机 小型计算机（Minicomputer） 微型计算机（Microcomputer） 单片计算机（Single-Chip Microcomputer）
100-200
8086/8088 80286 80386 32 80486 32 Pentium P/Pro P/MMX PII PIII P4 Itanium
六
32
七
64
0.13
550 133-200 450 166-233 750 233-450 >300 850 450-1200 1000 1300-2400 CPU:2.5K 800(20条指令 >3000 Cache:30K /时钟周期)
(2n1 1) ~ (2n1 1)
对应的原码是1111～ 0111。
33
数0的原码
8位数0的原码：+0 = 0 0000000 - 0 = 1 0000000
即：数0的原码不唯一。
34
反码[X]反
定义 若X>0 ，则 [X]反=[X]原 若X<0， 则 [X]反= 对应原码的符号位 不变，数值部分按位取反
D Dn 1 10 Dn 2 10 D0 10
1 n 1 n2 0
D1 10 D m 10
m
i m
D 10
i
《微机原理讲 》课件
输标02入题
总线分为数据总线、地址总线和控制总线三类，数据 总线用于传输数据，地址总线用于传输地址信息，控 制总线用于传输控制信号。
03
总线的发展经历了多个阶段，从早期的ISA总线到现 在的PCIe总线，带宽和速度得到了极大的提升。
04
总线的带宽和速度直接影响着微机的性能和数据传输 速率。 Nhomakorabea03
云计算
微机作为云计算基础设施的 重要组成部分，未来将在云 计算领域发挥更加重要的作 用。
工业自动化
随着工业自动化程度的不断 提高，微机在工业自动化领 域的应用前景广阔，如智能 制造、自动化检测等。
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《微机原理讲》ppt课件
目录
• 微机原理概述 • 微机的硬件结构 • 微机的软件系统 • 微机的应用 • 微机的发展趋势
01
微机原理概述
微机的基本概念
微机
微机的组成
微型计算机的简称，是一种体积小、 功耗低、价格便宜、性能适中的计算 机系统。
微机由中央处理器、存储器、输入输 出设备等部分组成，通过总线连接在 一起。
01
汇编语言
汇编语言是一种低级语言，与机 器语言对应，通过助记符表示指 令。
高级语言
02
03
常见高级语言
高级语言是一种更接近自然语言 和数学表达式的编程语言，易于 编写和维护。
常见的高级语言有C、C、Java和 Python等。
数据库管理系统
数据库管理系统定义
数据库管理系统是一种软件，用于创建、使用和维护 数据库。
网络化
随着互联网的普及，微机的网络功能越来 越重要，通过网络连接可以实现远程控制 、数据传输等功能。
微机原理讲稿(10)
6
HLT CODE ENDS END SBCDAD 注：AAA也可用于ASCII码调整
例 3 二进制整数乘法程序。 两个二进制整数相乘，每个数的字长度 放在CONT中，被乘数放在DATA1为首地 址的存贮单元中，乘数放在 DATA2 为首 地址的存贮单元中，乘积放在 DATA3 为 首地址的存贮单元中。
11
ASCB2： CMP AL，’A’ JL ERROR CMP AL，’F’ JG ERROR SUB AL，37H
ASCB3： OR ROR DEC JNZ
DL，AL DX，CL CH ASCB1
CODE
MOV WORD PTR BIN，DX HLT ENDS END ASCB
例6 输入一行字符的输入程序。
15
CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATA， SS：STACK ASCB: MOV AX，DATA MOV DS，AX MOV CL，4 MOV CH，CL MOV SI，OFFSET ASCSTG CLD XOR AX，AX XOR DX，DX
ASCB1： LODS ASCSTG AND AL，7FH CMP AL，’0’ JL CMP JG SUB JMP ERROR AL，’9’ ASCB2 AL，30H SHORT ASCB3
一般从终端可送入 80 个字符，再加一个回 车符共 81 个，程序在回车符后另加 1 个换行符， 因此放在缓冲区内的字符实际为82个。 假设接口的接收寄存器地址为52H，发送寄 存器为 53H，状态寄存器为 54H，并且状态寄 存器 b0=1 时为发送就绪， b1=1 时为接收就绪。 接收数据时要进行偶校验，如发现有错则 转错误处理。若输入字符超过80个字符，则输 出缓冲区溢出信息。
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源变址寄存器 Source Index 目的变址寄存器 Destination Index 基址指针寄存器 Base Point 堆栈指针寄存器 Stack Point
通 用 寄 存 器
8086
指 针 寄存器
数据段寄存器 Data Segment 附加段寄存器 Extra Segment 堆栈段寄存器 Stack Segment 代码段寄存器 Code Segment 指令指针寄存器 Instruction Pointer 状态标志寄存器 Processor Status Word
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例： MOV AX, [BX+8] • MOV CX, TABLE[SI] • MOV AX, [BP+1000H] ; 默认段寄存器为SS
指令操作例：MOV AX，DATA[BX]
若(DS)=6000H, (BX)=1000H, DATA=2A00H,
(63A00H)=66H, (63A01H)=55H 则物理地址 = 60000H + 1000H + 2A00H = 63A00H 指令执行后：（AX）=5566H
微机原理复习
1
第1章
1.1 1.3 1.5
微机系统概述
微型机的发展 微机系统的组成 微机系统的主要性能指标
本章要点： 微机系统的组成（硬件系统和软件系统） 微机的性能指标（字长、内存容量、运算速 度等）
2
1. 位 ( bit) 计算机能表示的最基本最小的单位 计算机中采用二进制表示数据和指令，故： 位就是一个二进制位，有两种状态，“ 0” 和 “ 1” 2. 字节 ( Byte )
; SI
(AX)
指令执行后：(AX)=2233H，(SI)=2233H
AX
2233H
SI
27
4 寄存器间接寻址
操作数的偏移地址(有效地址EA)放在寄存器中 只有SI、DI、BX和BP可作间址寄存器
(BX) (BP) (SI) (DI)
EA =
例： MOV AX, [BX] MOV CL, CS:[DI] 错误例 ：
段寄存器
的 内 部 寄 存 器
控制寄存器
3. 学习寄存器注意事项（思考）：
（1）8086对存储器的管理为什么采用分段的 办法？ （2）CPU内部有什么寄存器？名称和功能分别 是什么？状态标志寄存器中OF、IF的含义？ （3） AX,BX,CX,DX能用来存放偏移地址吗？ 哪些可以？哪些不可以？
（4）有几个段寄存器？其功能是什么？
•
• • •
•（见下页图示）
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MOV AX，DATA[BX]
DS 6000
BX 1000 + DATA 2A00 63A00AX AH ຫໍສະໝຸດ L. . .操作码
00 偏移量低 2A 偏移量高
代 码 段
. . .
63A00H
66H 55H
. . .
数 据 段
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6 基址-变址寻址
若操作数的偏移地址： 由基址寄存器(BX或BP)给出 —— 基址寻址方式 由变址寄存器(SI或DI)给出 —— 变址寻址方式
MOV AX，[BX+BASE] [SI]
MOV AX，[BX+SI+BASE] MOV AX，[BX] BASE [SI] MOV AX，[BX+SI] BASE
36
指令操作例：MOV AX，DATA[DI][BX]
17
3、8086 CPU中标志寄存器的主要作用是（ D ）。 A：检查当前指令的错误 B：纠正当前指令执行的结果与错误 C：决定是否停机 D：产生影响或控制某些后续指令所需的 标志
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判断题
1 、 I/O 端口与存储器单元独立编址的主要优 点是I/O端口不占用存储器单元。（ √ ） 2 、 8086 系统中寄存器和存储器都是 CPU 内 部的存储单元。（ × ）
由一个基址寄存器的内容和一个变址寄存器的内 容相加而形成操作数的偏移地址，称为基址-变址寻 址。
EA =
(BX) (BP)
+
(SI)
(DI)
同一组内的寄存器不能同时出现。
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• • • • • • •
例： MOV AX, [BX] [SI] MOV AX, [BX+SI] MOV AX, DS: [BP] [DI] 错误例： × MOV AX, [BX] [BP] × MOV AX, [DI] [SI]
20根地址线， 16根数据线，寻 址范围1MB。
6
1.8086的内部结构
AH BH CH DH AL BL CL DL SP BP SI DI
16位
地址 加法 器
∑
20位
通用 寄存器
CS DS SS ES IP 内部暂存器
16位
输入/输出 控制电路 外 部 总 线
ALU
标志寄存器
执行部分 控制电路
（5）BX,BP,SP,SI,DI,IP存放的偏移地址在构 成物理地址时，与段地址是如何配合使用？
10
4.存储器组织
地址：辨识存储器和I/O寄存器内的存储单元。
地址空间：所有地址的组合。
地址线决定地址空间的大小：n ——2n
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•物理地址：存储单元的实际地址编码， 每个存 储单元都有一个唯一的20位地址作为该存储单元 的物理地址。 CPU访问存储器时，必须先确定所要访问 的存储单元的物理地址才能存取该单元中的内容。 •偏移地址：指段内任意一个存储单元，其相对 于段起始地址的偏移量，也称为有效地址EA。是 一个16位的地址。 •逻辑地址：段地址：偏移地址 2000H：0123H
8000 2000 1000
操作码
代码段
83000 83000H
AX AH AL
. . .
YY XX 数据段
. . .
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7 相对的基址-变址寻址
在基址-变址寻址的基础上再加上一个相对位移量 注意事项同基址-变址寻址
EA =
(BX)
(BP)
+
(SI) (DI)
+
8位
16位
位移量
例： MOV AX，BASE [SI] [BX]
3102H
执行后，(AH) = 31H，(AL) = 02H
立即寻址指令在存 储器中的存放形式
存储器
MOV操作码
立 即 数
操作码 低 8位 高 8位
代 码 段
02H 31H
代 码 段
23
2 直接寻址
指令中直接给出操作数的16位偏移地址
偏移地址也称为有效地址(EA, Effective Address)
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1 立即寻址
操作数(为一常数)直接由指令给出 (此操作数称为立即数) 立即寻址只能用于源操作数 例：
MOV MOV
错误例：
AX, 1C8FH BYTE PTR[2A00H], 8FH
× MOV
2A00H, AX
; 错误！
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指令操作例：MOV AX，3102H
AX AH AL
; AX
如果(DS)=2000H, (23012H) = CDH, (23013H) = ABH 则操作数的物理地址为： 存储器 20000H+3102H = 23102H 指令执行后：(AX) = ABCDH
AH
AL
23102H
MOV操作码 02H 31H
代 码 段
. .
CDH ABH
数 据 段
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3 寄存器寻址
操作数放在某个寄存器中
源操作数与目的操作数字长要相同
寄存器寻址与段地址无关 例： MOV MOV MOV 错误例： × MOV × MOV AX, BX [3F00H], AX CL, AL AX, BL ES: AX, DX ; 字长不同 ; 寄存器与段无关
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指令操作例：MOV SI，AX 指令执行前：(AX)=2233H
如逻辑指令、移 位指令等。
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80x86的8大寻址方式
• • • • • • • 1、立即寻址 mov cx,2129h 2、寄存器寻址 mov cx,ax 3、存储器寻址 mov cx,[2000h] 4、寄存器间接寻址 mov cx,[bp] 5、寄存器相对寻址 mov cx,[bx+1000h] 6、基址变址寻址 mov cx,[bx+si] 7、相对基址变址寻址 mov cx,[bp+si+100h] • 8、隐含寻址
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举例
下图表示的是8086系统中的（ A ）操作。 A：读存储器 B：写存储器 C：读I/O口 D：写I/O口
CLK M/IO
AD RD
地址信号
数据信号
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填空题 1、8086/8088系统启动时，CS=（0FFFFH），IP=（0000H ）。若开机后要系统从 08000H 单元开始执行程序，应在 （ 0FFFF0H ）处设置一条跳转指令。 2 、设 DS=4500H ， AX=0508H ， BX=4000H ， SI=0320H ， 8086以最小方式执行 MOV [BX+SI+0100H]，AX指令时， 引脚M/IO=（ 1 ），RD=（ 1 ），WR=（0）， 地址总线上的地址 = （ 49420 ） H ，数据总线传输的数据 = （0508）H。
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第3章 汇编
•了解汇编程序的基本概念
什么是助记符、指令、伪 指令？汇编上机的过程， 每个阶段文件的后缀？
•掌握常见的几种寻址方式中操作数寻址过程 •掌握间接寻址和基址变址寻址方式中寄存器的约定 •了解段超越的概念及其使用 •掌握80X86基本汇编指令 •了解伪指令语句的格式及作用 •掌握程序的结构