北科大微机原理
第2章微型计算机系统的微处理器教学教案
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8086存储器的分体结构
读/写一个非规则字数据： ▼ 该字数据的地址从奇地址开始，低字节数据放在奇地址 存储体中，而高字节数据存放在偶地址存储体中 ▼ CPU需要发送两个地址，并连续地执行二个总线读/写周 期，才能分两次完成对该字的读/写
▼第一次读写奇地址体上数据，发送该字数据的地址 (A0一定为1)，并令信号BHE=0，通过高位数据线读写低字 节数据；偶地址体上的8位数据被忽略
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8086存储器的分体结构
读/写一个字节数据： 如果BHE=1，表示要读/写偶地址存储体，发送偶地址； 此时A0=0， DB8 -- DB15上的数据将被忽略 如果BHE=0，表示要读/写奇地址存储体；发送奇地址； 此时A0=1， DB0 -- DB7上的数据将被忽略
低地址
CPU
数据 偶地址
空闲
16位的总线足可以管理和标记它 某存储单元的实际地址用段的基本地址（段基址）加该存储
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标志寄存器图示
状零符态控 执 执在标结算号结算对算结为控制行行运志4时值果结标果结于结果0位制，C算Z，将是果志的果有果为P向标F还过U辅被否为S用符的符的正高志是是F程助置为0来号最号正数用奇4T，单正中位进为0F反位高数负时来偶结数的值。则步常位，的进位1映，位就号，反标果的个为如其((用如T进位标T算如生时运它相反。S映志的 奇 数 1果 值FF来F果位标志是果了其算=与同映运=运P的低偶为运为溢10发F或志A否运一值运。运算方算))值性偶81用出F运结范1中生位C借产算个为，向的作表称。数于标F算果围断应断C蔽中低中位生结进1否标主”示为如，标P志所超，允C请中断“进果位U则志要指由递果则志P位得过则许求断请都1位的或U，D用令高减”“P运O结当称标。请求必外的FF或最借O来F执字方1算位的果前为志但求；须部个”用F借高位反行节式的用是运溢I不，I响的于位位，FF映时向值来否算出位=管以应可反。产此运的低1被决溢位，用该及C屏表映步字清定P出数O来标C蔽示有U进节FP为在。所决志中开外符的U方方0“如能定为断内中部号值向向数果表C何发部断的数被；进P据运示值出产不加U置D行串算的是，的生可减为F—操=否中的屏1响
北京科技大学微机原理汇编程序实验
北京科技大学实验报告学院：计算机与通信学院专业：通信工程班级：姓名：学号：实验日期： 2018 年 4月19日实验名称：显示程序实验实验目的：1. 掌握在PC机上以十六进制形式显示数据的方法；2. 掌握部分DOS功能调用使用方法；3. 熟悉汇编语言调试环境和Turbo Debugger的使用。
实验仪器：PC微机一台。
实验原理：本实验是为了将16进制在电脑屏幕上显示出来，我们首先将数据的段地址放入DS中，首先将AL加上48（03H），而后将AL送到DL中，将DOS功能调用号送至AH，用21H中断显示。
返回DOS实验内容与步骤：1. 运行轻松汇编软件，选择Edit菜单，根据实验内容的描述编写实验程序，本实验显示部分参考实验流程如图1-1示；2. 使用Compile菜单中的Compile和Link对实验程序进行汇编、连接；3. 使用Run菜单中的Run，运行程序，观察运行结果；4. 使用Run菜单中的Debug，调试程序，观察调试过程中，数据传输指令执行后，各寄存器及数据区的内容；5. 更改数据区中的数据，考察程序的正确性。
实验数据：DATA SEGMENTMES DB 'hexadecimal:', 0AH,0DH,'$'SD DB 5AHDATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DATASTART: MOV AX, DATAMOV DS, AXMOV DX, OFFSET MES ;显示提示信息MOV AH, 09HINT 21HMOV DI, OFFSET SDMOV AL, DS:[DI]AND AL, 0F0H ;显示提示信息MOV CL, 4SHR AL, CL ;将ALCMP AL, 0AH ;是否是A以上的数JB C2 ;如果小于就直接屏幕显示ADD AL, 07H ;否则加7HC2: ADD AL, 30H ;屏幕显示MOV DL, AL ;显示字符MOV AH, 02HINT 21HMOV AL, DS:[DI]AND AL, 0FH ;取低4位CMP AL, 0AHJB C3ADD AL, 07HC3: ADD AL, 30HMOV DL, AL ;显示字符MOV AH, 02HINT 21HMOV AX, 4C00H ;返回DOSINT 21HCODE ENDSEND START实验数据处理：实验结果与分析：本实验是为了将16进制在电脑屏幕上显示出来，我们首先将数据的段地址放入DS中，而后将显示信息放入的提示信息DX中，而后申请21H，将要显示的数的偏移地址放入DI中，和0AH比较，如果是0到9之间的就直接调至C3，否则将其加07H后转至C3。
北京科技大学考研科目
(二选一)
1.微机原理
《微型计算机原理》西安电子科技大学出版社,第二版王忠民
2.数字信号处理
《数字信号处理教程》清华大学出版社,2001年8月第二版程佩青
同等学力加试考试范围
1.电磁场理论基础
《电磁场与电磁波理论基础》中国铁道出版社,2001年8月,第一版陈乃云等
2.自动控制原理
《自动控制原理》清华大学出版社,2003年第一版蒋大明等
④843信号系统与数字电路(信号系统占50%;数字电子占50%)
参考书目
843信号系统与数字电路(信号系统占50%;数字电子占50%)
《数字电子技术基础》高等教育出版社闫石；
《信号与系统》西安交通大学出版社1998年3月第一版奥本海姆(著),刘树棠(译)
610单考数学
《高等数学》第上,下册第五版，高等教育出版社同济大学应用数学系主编
06SoC应用与研究
07人机交互与虚拟现实
08生物电子学
09移动信息技术与装置
103C数字系统集成技术
初试科目
①101政治理论
②201英语或203日语
③301数学一
④415电路及数字电子技术(电路70%，数字电子技术30%)或439信号系统与数
字电路(信号系统占50%;数字电子占50%)
①111单考政治
②210单考英语或212单考日语
③610单考数学
④439信号系统与数字电路(信号系统占50%;数字电子占50%)
参考书目
439信号系统与数字电路(信号系统占50%;数字电子占50%)
《数字电子技术基础》高等教育出版社闫石;
《信号与系统》西安交通大学出版社,1998年3月第一版奥本海姆(著),刘树棠(译)
2014年北京科技大学计算机与通信学院电子科学与技术专业复试真题 (回忆版)
2014年北京科技大学计算机与通信学院电子科学与技术专业复试真题（回忆版）一相关内容介绍2014年的研究生考试是在1月4、5、6三天，学这一科的4号5号两天就结束了，一天两门，按照顺序来依次是政治、数学、英语、专业课。
北科的时间安排的公布向来是最晚的，所以希望大家都能够耐心的等待。
成绩出的晚，复试名单公布晚，在查询自己成绩的网站上是看不到自己的排名的，但是可以去考研网的北科论坛查看，在人人上可以加计通协会为好友，在这里往往会找到自己的排名。
根据计划招生人数，按照120%~140%的比例，算出复试人数，减去推免人数，看看排名，自己就可以算出是否进复试了，另外，强军计划的人数不在考虑范围之内。
另外，2014年的复试提前了，以前往往是在4月9~12号，今年直接4月1号开始，复试分数线是339分。
注意每天都上考研网看看，会发布最新的消息。
二复试时间流程及真题回忆首先是4月1号现场报道，下面是报到流程及要求一、报到时间2014年4月1日（周二）上午8:30——11:30二、报道流程统考考生：签到——缴费——资格审查——抽签；强军计划考生：签到——缴费——抽签——资格审查（研究生院310招生办）；三、流程要求1、签到处（1）出示证件：二代居民身份证、准考证、复试通知书；（2）领取报考材料袋、政审信封等，并按要求填写材料袋和信封封面（学院代码060）信封将用于邮寄（以邮政平信的形式）拟录取考生的调档函和政审表，请考生自行填写本人或制鞋亲属的通讯地址，并在信封舌头内侧注明专业代码、姓名、初试总分。
为确保调档政审工作顺利进行，晴务必填写一个详细准确地地址。
注意：强军计划考生之林去政审信封，缴费、抽签后，到研招办资审。
2、缴费处上交复试费100元/人，并领取收据。
3、资格顺查处（1）出示证件：往届生——毕业证书原件、应届生——学生证；（2）上交填写好封面的材料袋及以下材料：毕业证书复印件（应届生不交）；学籍、学历证明（应届生提供学籍证明，往届生提供学历证明（这些是在学信网上缴费证明然后可以打印的，不贵，一个月两元））；大学期间成绩单（加盖学校教务处获档案托管人事单位公章）；获奖证书、科研成果复印件。
北科大微机原理
CPU 结构 示意图
寄存器组
R1 R2 R3 R4
运 算 器
IP
地
指令
址
指针 寄存器
寄 存
器
数据寄存器
地址总线 AB 数据总线 DB
指令寄存器
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标志 寄存器
指令译码器 控制电路
控制总线 CB
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7．译码器 译码器是将输入代码转换成相应输出信号的逻辑电路。
地址总线 AB
CPU
存 I/O 输 储 接入 器 口设
备
输
I/O 接 口
出 设 备
数据总线 DB 控制总线 CB
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数据总线的条数决定一次可最多传送数据的宽度。 8 根 → 一次传送 8位
16 根 → 一次传送 16位 32 根 → 一次传送 32位 64 根 → 一次传送 64位
1) 按构成分类 2) 按CPU的字长分类 3)按主机装置分类 5. IBM PC机的发展简史
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一、计算机的基本组成和工作原理 ENIAC (1946)
掌上电脑(2000)
按性能可分为：巨型机，大型机， 中型机，小型机，微机 ▲ 现代计算机的结构基础：存储程序控制结构
1945年，美籍匈牙利数学家Von Neumann提出, 冯诺依曼计算机
主 要
集成电路计算机
采用微程序、流水线等技术， 提高运行速度
特
(1965—1970) 出现操作系统、诊断程序等软件 点
超大规模集成 采用半导体存储器 电路计算机 采用图形界面操作系统 (1971—至今) 器件速度更快, 软件、外设更加丰富
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北京科技大学微机原理与接口技术期末试卷
北京科技⼤学微机原理与接⼝技术期末试卷微机原理B期末考题A卷⼀、选择题1、与⼗进制数254.53125等值的⼗六进制数是____B_____。
A、0EF.78HB、0FE.88HC、0ED.71HD、0FE.81H2、⼀个8位的⼆进制整数，若采⽤补码表⽰，且由5个“0”和3个“1”组成，则⼗进制最⼩值是___D_____。
A、-122B、-127C、-124D、-1253、⽤BCD码编码的数是__C____进制。
A、⼆B、⼋C、⼗D、⼗六4、下⾯是单字节有符号计算式，结果溢出的算式是___A_____。
A、3FH+41HB、0C1H+0BEHC、5EH+0C2HD、0DEH+0CCH5、8086CPU在___D____时，执⾏总线周期。
A、寄存器寻址B、设置进位标志位C、⽴即寻址D、读写存储器单元6、8086CPU中存放EU要执⾏的下⼀条指令的偏移地址的寄存器是_____C____。
A、BPB、SPC、IPD、DI7、堆栈栈顶单元的物理地址可由____A_____组合确定。
A、SS:SPB、ES:SIC、DS:DID、CS:IP8、（CL）=5，（AL）=4BH，运⾏ROR AL,CL 指令后(AL)=____B_____。
A、A5HB、5AHC、96HD、2DH9、8086/8088 指令“LEA DI，[6720H]”，表⽰将_D_传送给DI寄存器。
A、[6270H]单元内数据B、[6270H]和[6270H]单元内数据C、[6270H]和[6271H]单元内数据D、6270H10、指令MOV BX，45H[BP]中，约定的段寄存器是___C_____。
A、CSB、DSC、SSD、ES11、下列指令中，正确的指令是____D____。
A、OUT 38FH，ALB、XCHG [SI]，[DI]C、POP ALD、MOV SI，WORD DIR[023AH]12、⼀个8253计数器芯⽚有___D_____初始值寄存器。
北京工业大学微机原理实验报告2
北京工业大学微机原理实验报告2微机原理实验报告—实验二熟悉汇编程序建立及其调试方法姓名：学号：一、实验目的1、熟悉汇编语言源程序的框架结构，学会编制汇程序。
2、熟悉汇编语言上机操作的过程，学会汇编程序调试方法。
二、实验内容1、学习编写汇编语言源程序的方法，了解数据存放格式。
2、阅读给出的程序，找出程序中的错误。
3、通过调试给出的汇编语言源程序，了解并掌握汇编语言程序的建立、汇编、链接、调试、修改和运行等全过程。
三、实验预习1、阅读实验指导第一章的内容，了解汇编语言程序建立、汇编、链接、调试的全过程。
2、下面的汇编语言源程序有错误的，试给程序加注释。
通过调试手段找出程序中的错误并修改之。
写出程序的功能，画出程序流程图。
（1）程序修改前：STACKSG：SEGMENT PARA STACK ‘STACK’ ；不能有冒号DB 256 DUP(?)STACKSG ENDSDATASG: SEGMENT PARA ‘DATA’；不能有冒号BLOCK DW 0,-5,8,256,-128,96,100,3,45,6,512DW 23,56,420,75,0,-1024,-67,39,-2000COUNT EQU 20MAX DW ?DATASG ENDSCODESG: SEGMENT ；不能有冒号ASSUME SS:STACKSG , CS:CODESGASSUME DS:DATASGORG 100HBEGIN MOV DS, DATASG ；BEGIN: 应改为MOV AX , DATASG MOV DS, AX LEA SI ,BLOCKMOV CX, COUNTDEC CXMOV AX , [SI]CHKMAX ADD SI,2 ；应加冒号CHKMAX: CMP [SI] , AXJLE NEXTMOV AX , [SI]DEC CX ；删除NEXT: LOOP CHKMAXMOV MAX ,AXMOV AH, 4CHINT 21HCODESG ENDSEND BEGIN（2）程序修改后：STACKSG SEGMENT PARA STACK ‘STACK’DB 256 DUP(?)STACKSG ENDSDATASG SEGMENT PARA ‘DATA’BLOCK DW 0,-5,8,256,-128,96,100,3,45,6,512DW 23,56,420,75,0,-1024,-67,39,-2000COUNT EQU 20MAX DW ?DATASG ENDSCODESG SEGMENTASSUME SS:STACKSG , CS:CODESGASSUME DS:DATASGORG 100HBEGIN MOV AX , DATASGMOV DS, AXLEA SI ,BLOCKMOV CX, COUNTDEC CXMOV AX , [SI]CHKMAX：ADD SI,2CMP [SI] , AXJLE NEXTMOV AX , [SI]NEXT: LOOP CHKMAXMOV MAX ,AXMOV AH, 4CHINT 21HCODESG ENDSEND BEGIN（3）程序注释：STACKSG SEGMENT PARA STACK 'STACK'DB 256 DUP(?)STACKSG ENDS ；定义堆栈段DATASG SEGMENT PARA 'DATA' ；数据段定义BLOCK DW 0,-5,8,256,-128,96,100,3,45,6,512DW 23,56,420,75,0,-1024,-67,39,-2000 ；定义变量BLOCK包含20个字COUNT EQU 20 ；COUNT=20MAX DW ? ；定义字变量MAX并不赋值DATASG ENDSCODESG SEGMENT ；代码段定义ASSUME SS:STACKSG , CS:CODESG ；说明STACKSG是堆栈段ASSUME DS:DATASG ；CODESG是代码段，DATASG是数据段ORG 100HBEGIN: MOV AX, DATASGMOV DS, AX ；DS指向DATASGLEA SI ,BLOCK ；取BLOCK的有效地址给SIMOV CX, COUNT ；CX=20DEC CX ；CX=CX-1MOV AX , [SI] ；将DS:[SI]里的值送到AX CHKMAX : ADD SI, 2 ；SI=SI+2CMP [SI] , AX ；比较DS:[SI]与AX值的大小JLE NEXT ；如果DS:[SI]的值小于AX里的值，则跳转到NEXT MOV AX , [SI] ；将DS:[SI]的值送到AXNEXT: LOOP CHKMAX ；循环CHKMAXMOV MAX ,AX ；将AX的值送到变量MAXMOV AH, 4CH ；结束INT 21HCODESG ENDSEND BEGIN（4）程序的流程图：Y NNY（5）程序的功能：找出20个数中的最大值并保存。
华北科技学院微机原理期末复习重点
第3章 习题 P99 3.7
（1）当前栈顶地址 = SS*10H+SP=2FF00H （2）执行PUSH BX后： 栈顶地址 = 2FF00H -2H =2FEFEH 物理地址为2FEFE的存储单元内容为 57H 物理地址为2FEFF的存储单元内容为 34H
反码([X]反)：
X>0，[X]反=[X]原 X<0，[X]反=对应原码符号位不变，数值部分按位求反 补码([X]补)： X>0，[X]补= [X]反= [X]原 X<0，[X]补= [X]反+1
• 第1章 习题 P17~18
1.3 把下列十进制数分别转换为二进制数和十六进制数 （1）125.625 = 1111101.101B = 7D.AH 1.4把下列二进制数分别转换为十进制数和十六进制数 （1）11110000.101 = F0.AH = 240.625D
第1~5章 重点掌握内容
第1章 重点掌握内容
1 数制 2 原码、反码、补码
1 数制
整数:除基取余 逆序排列 小数:乘基取整 顺序排列
二进制
十进制
按位权展开 后相加求和
八进制
十六进制
2 原码、反码、补码
对一个真值X： 原码([X]原)： 最高位为符号位，用“0”表示正，用“1”表示负； 不论X正负，数值部分都为X的绝对值。
1.5把下列十六进制数分别转换为十进制数和二进制数
（2）ABCD.A8 = 3031.65625D = 1010101111001101.10101B
1.7 试实现下列转换 （1）[x]原 = 10111110，求[x]补
北工大微机原理 实验六 8251串行通信实验
实验六串行通信实验8251一、实验目的：1、进一步了解串行通信的基本原理2、掌握串行接口芯片8251的工作原理和编程方法二、实验内容：1、按图连接线路。
2、从键盘输入一个字符，将其ASCLL码加1后发送出去，再接收回来在屏幕上加1 后的字符显示出来，实现自发自收。
三、实验设备：8251芯片 8253芯片试验箱若干导线四、实验原理：根据引脚号按下图在试验箱上正确连接好电路五．程序代码：data segmentioport equ 5400h-280hio8253a equ ioport+280hio8253b equ ioport+283hio8251a equ ioport+2b8hio8251b equ ioport+2b9hap1 db 'you can play a key on the keybord!',0dh,0ah,24hap2 dd ap1data endscode segmentassume cs:code,ds:datastart: mov ax,datamov ds,axmov dx,io8253b ;设置8253计数器0工作方式mov al,16hout dx,almov dx,io8253amov al,52 ;给8253计数器0送初值out dx,almov dx,io8251b ;初始化8251xor al,almov cx,03 ;向8251控制端口送3个0delay: call outloop delaymov al,40h ;向8251控制端口送40H,使其复位call outmov al,4eh ;设置为1个停止位,8个数据位,波特率因子为16 call outmov al,27h ;向8251送控制字允许其发送和接收call outlds dx,ap2 ;显示提示信息mov ah,09int 21hwait: mov dx,io8251bin al,dxtest al,01 ;发送是否准备好jz waitmov ah,01 ;是,从键盘上读一字符int 21hcmp al,27 ;若为ESC,结束jz exitmov dx,io8251ainc alout dx,al ;发送mov cx,0F00hkd1: loop kd1 ;延时next:mov dx,io8251bin al,dxtest al,02 ;检查接收是否准备好jz next ;没有,等待mov dx,io8251ain al,dx ;准备好,接收mov dl,almov ah,02 ;将接收到的字符显示在屏幕上 int 21hjmp waitexit: mov ah,4ch ;退出int 21hout proc near ;向外发送一字节的子程序 out dx,alpush cxmov cx,0F00hkd2: loop kd2 ;延时pop cxretout endpcode endsend start六、实验结果：将程序进行汇编，连接，运行后，从键盘输入字母或者数字，屏幕上显示这个字母或数字和这个数字的ASCⅡ加一后的字母或数字。
北科大微机原理实验报告
实验一：8259中断控制器应用实验实验名称PC机内中断应用实验成绩班级通信姓名学号实验目的：1. 学习可编程中断控制器8259的工作原理；2. 掌握可编程中断控制器8259的应用控制方法；实验内容：PC机中断实验。
使用单次脉冲模拟中断产生。
验证中断处理程序，在显示屏幕上显示一行预设定的字符串。
实验步骤：实验结果及分析：DATA SEGMENTMESS DB 'TPCA interrupt! ',0DH,0AH, '$'DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DATASTART: MOV AX, CSMOV DS, AXMOV DX,OFFSET INT3 ;采用间接修改法,调用DOS功能，设置中断向量,取得偏移地址MOV AX,SEG INT3 ;通过AX的过渡，得到段首地址。
MOV DS,AXMOV AL,0BH ;设置IRQ3对应的中断向量0BHMOV AH,25HINT 21HIN AL, 21H ;读中断屏蔽寄存器，21H是该寄存器的端口号AND AL,0F7H ;开放IRQ3中断，允许IRQ3的中断申请，11110111OUT 21H, AL ;输出到中断屏蔽寄存器MOV CX, 10 ;记中断循环次数为10次STI ;允许中断发生W AIT: JMP WAITINT3: MOV AX, DATA ;中断服务程序MOV DS, AXMOV DX, OFFSET MESSMOV AH, 09H ;在屏幕上显示每次中断的提示信息INT 21HMOV AL, 20H ; 发出EOI结束中断到PC内主片的地址20HOUT 20H, ALLOOP NEXT ;当CX为0，跳转到NEXTIN AL, 21H ;读中断屏蔽寄存器，获取中断屏蔽字OR AL,04H ;关闭IRQ3中断，00000100OUT 21H, AL ;将中断屏蔽字送到中断屏蔽寄存器STI ;置中断标志位MOV AH, 4CH ;返回DOSINT 21HNEXT: IRET ;中断返回CODE ENDSEND START收获体会：使用间接法设置中断向量：1.将中断处理程序的段首地址送入DS寄存器，偏移量送入DX寄存器。
北京科技大学微机原理及应用实验报告
微机原理及应用实验报告学院：机械工程学院班级：机自1104学号：41140194姓名：李文虎组员：王靖宇实验一：8253定时器\计数器（2013年12月19日机电楼305）1.实验目的：掌握8253方式0的工作原理及编程方法。
2.实验内容：按图7虚线连接电路,将计数器0设置为方式0,计数器初值为N(N=0FH),用手动逐个输入单脉冲,编程使计数值在屏幕上显示,并同时用逻辑笔观察OUT0电平变化(当输入N+1个脉冲后OUT0变高电平)。
3.参考流程图4.程序编码：ioport equ 0c800h-0280hIo8253a equ ioport+283hio8253b equ ioport+280hcode segmentassume cs:codestart: mov al,14h ; 通道0为工作方式2mov dx,io8253aoutdx,almov dx,io8253b ;送计数初值为0FHmov al,0fhoutdx,allll: in al,dx ;读计数值call disp ;调显示子程序push dxmov ah,06hmov dl,0ffhint 21hpop dxjzlllmov ah,4ch ;退出int 21hdispproc near ;显示子程序push dxand al,0fh ;首先取低四位movdl,alcmp dl,9 ;判断是否<=9jlenum ;若是则为'0'-'9',ASCII码加30Hadd dl,7 ;否则为'A'-'F',ASCII码加37Hnum: add dl,30hmov ah,02h ;显示int 21hmov dl,0dh ;加回车符int 21hmov dl,0ah ;加换行符int 21hpop dxret ;子程序返回dispendpcode endsend start5.实验现象：拨动触发器开关一次产生一个脉冲，拨动14次后绿灯亮，再拨一次红灯又亮。
北科大单片机实验报告
北京科技大学《微机原理及应用》实验报告实验内容：单片机及应用班级：智能12姓名：2015年1月5日目录实验一A VR单片机硬件开发平台 (1)一、实验目的 (1)二、实验内容 (1)三、实验所用仪表及设备 (1)四、实验步骤 (1)了解A VR系列单片机 (1)认识A VR_StudyV1.1实验板的组成模块 (2)五、思考题 (6)六、心得体会 (7)实验二A VR单片机软件开发环境 (9)一、实验目的 (9)二、实验内容 (9)三、实验所用仪表及设备 (9)四、实验步骤 (9)新建项目 (9)编译项目 (11)下载程序 (11)五、思考题 (13)六、实验现象 (13)七、遇到的问题及解决方法 (14)八、心得体会 (15)实验三I/O口操作实验 (16)一、实验目的 (16)二、实验内容 (16)三、实验所用仪表及设备 (16)四、实验步骤 (16)硬件接线图： (16)新建工程，实现实验内容1。
(17)新建工程，实现实验内容2。
(18)下载程序，观察实验现象。
(19)五、实验现象 (20)六、思考题 (21)七、遇到的问题及解决方法 (22)八、心得体会 (22)实验四数码管显示实验 (24)一、实验目的 (24)二、实验内容 (24)三、实验所用仪表及设备 (24)四、实验步骤 (24)新建项目，实现实验内容1。
(24)建立新项目，实现实验内容2。
(24)五、实验现象 (25)七、遇到的问题及解决方法 (27)八、心得体会 (27)实验五按键实验 (28)一、实验目的 (28)二、实验内容 (28)三、实验所用仪表及设备 (28)四、实验步骤 (28)新建项目 (28)五、实验现象 (29)六、思考题 (30)七、遇到的问题及解决方法 (32)八、心得体会 (32)实验六外部中断实验 (34)一、实验目的 (34)二、实验内容 (34)三、实验所用仪表及设备 (34)四、实验步骤 (34)新建项目实现实验内容 (34)新建项目实现实验内容2 (36)五、实验现象 (37)六、思考题 (38)七、遇到的问题及解决方法 (39)八、心得体会 (40)实验七定时计数器实验 (42)一、实验目的 (42)二、实验内容 (42)三、实验所用仪表及设备 (42)四、实验步骤 (42)新建工程 (42)普通模式 (43)CTC模式 (43)五、实验现象 (44)六、思考题 (44)七、遇到的问题及解决方法 (45)八、心得体会 (45)选作内容：基于A VR Mega16单片机的闹表测温仪设计 (47)一、实验目的 (47)二、功能简介 (47)三、功能细节设计 (47)实验设备 (48)端口、功能分配以及硬件连接设计 (49)六、程序结构设计 (50)七、各功能模块的具体实现 (53)九、实验心得 (56)附录源程序： (57)实验一AVR单片机硬件开发平台一、实验目的1．了解ATmega16单片机的组成。
东北大学微机原理课件
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东北大学微机原理课 件
目 录
• 微机原理概述
• 指令系统与汇编语言程序设计 • 微机的基本应用
PART 01
微机原理概述
微机原理的定 义
01
微机原理是一门研究微型计算机 系统设计的学科，主要涉及计算 机硬件和软件的基本原理、组成 结构和实现方法。
02
微机原理是计算机科学与技术专 业的重要基础课程，为后续的专 业课程提供必要的基础知识和技能。
PART 03
微机的软件系统
操作系 统
操作系统定义
操作系统是控制和管理计算机硬件与软件资源，合理组织计算机 工作流程以及方便用户使用的程序集合。
操作系统功能
操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理和设备管 理。
常见操作系统
常见的操作系统有Windows、Linux和macOS等。
汇编语 言
存储器
存储器分为内存储器和外存储器两类，内存储 器直接与CPU交换数据，外存储器则通过输入
输出设备与CPU交换数据。 存储器的容量和速度是影响微机性能的重要因素。
存储器是微机中用于存储数据和程序的部件。
内存储器包括随机存取存储器（RAM）和只读 存储器（ROM），RAM用于存储运行中的程序 和数据，ROM用于存储固件程序。
工业机器人控制 微机可以作为工业机器人的大脑，控制机器人的 运动轨迹、姿态和操作，提高机器人作业的精度 和效率。
能源监控与管理 微机可以对能源的供应和消耗进行实时监控和管 理，实现能源的合理利用和节能减排。
微机在办公自动化中的应用
文档处理与编辑
01
微机可以用于文档的录入、编辑、排版和打印，提高办公效率
PART 02
微机接口实验-北京科技大学
微机原理与接口技术实验报告学院计算机与通信工程学院班级通信1002姓名马勇学号410502132012年5月实验十一 8259中断控制器应用实验一、实验目的1. 学习中断控制器8259的工作原理；2. 掌握可编程控制器8259的应用编程方法。
二、实验所用设备1. PC微机一台；2. TD-PIT+实验系统一套。
三、实验内容1. 利用PC机给实验系统分配的中断线，设计一个单中断应用。
使用单次脉冲模拟中断产生。
编写中断处理程序，在显示器屏幕上显示一个字符。
2. 利用实验平台上8259控制器对扩展系统总线上的中断线INTR进行扩展。
编写程序对8259控制器的IR0和IR1中断请求进行处理。
四、实验原理1．8259控制器的介绍中断控制器8259A是Intel公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。
它将中断源优先级排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集于一片中，因此无需附加任何电路，只需对8259A进行编程，就可以管理8级中断，并选择优先模式和中断请求方式，即中断结构可以由用户编程来设定。
同时，在不需增加其他电路的情况下，通过多片8259A的级连，能构成多达64级的矢量中断系统。
它的管理功能包括：1）记录各级中断源请求，2）判别优先级，确定是否响应和响应哪一级中断，3）响应中断时，向CPU传送中断类型号。
8259A的内部结构和引脚如图11-1所示。
8259A的命令共有7个，一类是初始化命令字，另一类是操作命令。
8259A 的编程就是根据应用需要将初始化命令字ICW1-ICW4和操作命令字OCW1- OCW3分别写入初始化命令寄存器组和操作命令寄存器组。
ICW1-ICW4各命令字格式如图11-2所示，OCW1-OCW3各命令字格式如图11-3所示，其中OCW1用于设置中断屏蔽操作字，OCW2用于设置优先级循环方式和中断结束方式的操作命令字，OCW3用于设置和撤销特殊屏蔽方式、设置中断查询方式以及设置对8259内部寄存器的读出命令。
北京科技大学微机原理第三四章作业答案
微机原理第三、四章作业1. 设当前(SS)=0C000H, (SP)=2000H, (AX)=2355X, (BX)=2122H, (CX)=8788H，则当前栈顶的物理地址是 0E000H ？若连续执行PUSH AX, PUSH BX, POP CX这3条指令后，堆栈内容发生变化？ (SP)-2，AX存入堆栈;再是(SP)-2，BX存入堆栈;最后取栈顶的2122H存到CX中(SP)+2 。
AX, BX, CX中的内容是什么？（AX）=2355H;（BX）=2122H;（CX）=8788H;2. 假设(SS)=20A0H, (SP)=0032H, 将(CS)=0A5BH, (IP)=0012H, (AX)=0FF42H, (SI)=537AH, (BL)=5CH 依次压入堆栈保存。
要求：(1) 画出堆栈数据存放示意图；(2) 写出入栈完毕后SS和SP的值。
堆栈数据存放示意图：其中(BL)=5CH入栈时错误，可改为（ BX）=005CH入栈，(SS)=20A0H;(SP)=0028H3. 指出下列指令的错误原因。
(1) MOV AL, SI；源操作数和目的操作数长度不一致(2) MOV [1001H], [1000H]；存储器不可传送给存储器(3) MOV DS, 2000H ；立即数不可传送给段寄存器(4) MOV CS, AX;CS不能作为目的操作数(5) PUSH 5000H；入栈的源操作数不能使立即数(6) POP DL；出栈的应该是字操作数(7) IN AX, 1234H;1234H必须放在DX中才行(8) XCHG BX, 0F000H；XCHG的源操作数不能是立即数，可以是寄存器操作数和存储器操作数4. 用一条指令将BX清零，请写出三种方法。
(1)MOV BX,00H; (2)SUB BX,BX; (3)AND BX,00H; (4)XOR BX,BX5. 分析下列指令序列完成什么功能。
北科大 机组原理第四次实验_简单模型机设计实验
北京科技大学计算机与通信工程学院实验报告实验名称：简单模型机设计实验学生姓名：专业：计算机与科学技术班级：学号：指导教师：实验成绩：实验地点：实验时间：2015 年 6 月16 日一、实验目的与实验要求1、实验目的（1）掌握一个简单CPU的组成原理（2）在掌握部件单元电路的基础上，进一步将其构造一台基本模型计算机（3）为其定义五条机器指令，编写相应的微程序，并上机调试掌握整机概念。
（4）掌握Cache控制器的原理及其设计方法。
（5）熟悉FPGA应用设计及EDA软件的使用。
（6）熟悉QuartusII软件的使用及FPGA应用设计2、实验要求（1）学会使用联机写入实验程序，并校验程序（2）了解简单模型机的工作原理，并利用5条指令编写程序，使之在简单模型机上运行。
（3）学会扩展模型机的指令集，并应用扩展后的指令集编写程序验证其功能。
（4）用画图方式给出FPGA外围电路接线图。
（5）将设计文件下载到实验箱中，观察Cache的运行结果。
（6）通过观察Cache存储器的执行情况，描述其工作原理和特点。
二、实验设备（环境）及要求拥有QuartusII的电脑一台、熟悉verilog语言的编写方法三、实验内容与步骤1、实验1（1）实验内容实现一个简单的CPU，并且在此CPU的基础上，继续构建一个简单的模型机计算机。
使用5条机器指令编写程序，并扩展指令集，并下载到实验箱中验证其功能。
（2）主要步骤①联机写入实验程序，并进行校验。
选择联机软件的“转储”->“装载”功能，在打开文件对话框上选择文件，软件自动将机器程序和微程序写入指定单元。
选择联机软件的“转储”->“刷新指令区”可以读出下位机所有的机器指令和微指令，并在指令区显示，对照文件检查微程序和机器程序是否正确，如果不正确，则说明写入操作失败，应重新写入，可以通过联机软件单独修改某个单元的指令，以修改微指令为例，先用鼠标左键单击指令区的“微存”TAB按钮，然后再单击需修改单元的数据，此时该单元变为编辑框，输入6 位数据并回车，编辑框消失，并以红色显示写入的数据。
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CPU
存 储 器
I/O 接 口
I/O 接 口
数据总线 DB
控制总线 CB
34 11:36:32
数据总线的条数决定一次可最多传送数据的宽度。
8根 →
16 根 →
一次传送 8位
一次传送 16位
32 根 →
64 根 →
一次传送 32位
一次传送 64位
35 11:36:32
控制总线CB ( Control Bus ) ： 用于传送各种控制信号。
+ 进位
1010 1100 0110 0101 1001 1000 0100 0011 被加数 1100 0011 1100 0011 0001 0101 0101 1000 加数 1 1 1111 1 111 1 1 0111 0000 0010 1000 1010 1101 1001 1011 和
教材、参考书 ：
教材： 微型计算机系统原理
王忠民 主编
西安电子科技大学出版社
参考书：IBM PC汇编语言程序设计 微机计算机技术及应用 实验指导书及习题集:
沈美明
温冬婵 编著
清华大学出版社出版
戴梅萼 编著 清华大学出版社出版
本校自编《微机原理及应用实验指导及习题集》
6 11:36:32
第1章 计算机基础知识
← 编号
字节
1
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
18 11:36:32
字的编号为15 ~ 0
15 1 D15 A15 0 1 0 1 0 1 8 0 7 1 0 1 0 1 0 1 0 0 D0 A0
D8 D7 A8 A7
双字的编号依此类推，为31 ~ 0
位 字节 字和字长 位编号 指令 指令系统 程序 寄存器 译码器
三、计算机发展简史 四、微型计算机概述
1. 微型计算机的基本结构 1) 构成部件 (1) 总线 (2) 中央处理器CPU (3) 内存 (4) 外设和输入/输出接口（I/O接口） 2) 微机的工作过程 2. 微处理器、微型计算机、微型计算机系统 3. 微型计算机的特点 4. 微型计算机的分类 1) 按构成分类 2) 按CPU的字长分类 3)按主机装置分类 5. IBM PC机的发展简史
寄存器组
R1 R2 R3 R4
指令 指针 寄存器
IP
地 址 寄 存 器
地址总线 AB
…
程 序
地 址
运 算 器
数据暂存器 指令寄存器 指令译码器
数据总线 DB
译 码
指令1 指令2 指令3 指令4 …
标 志 寄存器
11:36:32
控制总线 CB
器
控制电路
数据1 数据2 数据3 …
数 据
23
三、计算机发展简史 1. 根据使用的基本电子器件，计算机经历了四个阶段： 电子管计算机 (1946—1956)
11:36:32
采用半导体存储器 采用图形界面操作系统 器件速度更快, 软件、外设更加丰富
24
2．计算机的发展方向：
研制高速度、强功能的巨型机和大型机 适应军事和尖端科学的需要。 研制价格低廉的超小型机和微型机 开拓应用领域和占领更广大的市场。 研制非“冯诺依曼”计算机和“神经”计算机 仿人、仿智。 微型计算机是第四代计算机的典型代表。
用户用编码形式的指令进行编程，程序存放在内存中;
CPU从内存取来编码形式的指令, 对指令进行译码，发出执行该指令功能所需的信号。
22 11:36:32
根据译码内容的不同，可分为： 指令译码器: 将指令代码转换成该指令所需的各种控制信号。 地址译码器: 将地址信号转换成各地址单元相应的选通信号。 CPU 总线 内存
微机原理及应用
主讲教师：董 洁
E-mail: pdongjie@ 办公地点：机电楼1026
1 11:36:32
Байду номын сангаас
序
计算机基础教学分三个层次：
计算机应用 计算机技术基础 计算机文化基础
计算机基础教学三层次结构
2 11:36:32
微机原理及应用课程特点：
内容多,学时少,进度快,难度大,应用广。
26 11:36:32
四、微型计算机概述
1. 微型计算机的基本结构
2. 微处理器、微型计算机、微型计算机系统
3. 微型计算机的特点
4. 微型计算机的分类
5. IBM PC机的发展简史
27 11:36:32
1. 微型计算机的基本结构
地址总线 AB
CPU
存 储 器
I/O 接 口
输 入 设 备
I/O 接 口
用一条条指令编写的指令的序列。 构成程序的指令在存储器中一般都是顺序存放， 要破坏这种顺序性，必须由转移指令操作。
20 11:36:32
6．寄存器 寄存器是用来存放数据和指令的一种基本逻辑部件。 根据存放信息的不同， 有指令寄存器、数据寄存器、地址寄存器等。
寄存器组
R1 R2 R3 R4
指令 指针 寄存器
地址总线 AB
CPU
存 储 器
I/O 接 口
输 入 设 备
第一节 计算机概述
一、计算机的基本组成和工作原理 二、有关术语 三、计算机发展简史 四、微型计算机概述 第二节 计算机中数的表示和编码 一、进位计数制及其表示方法 二、数制之间的转换 三、字和各种字符的编码 四、小结
8 11:36:32
第一节 计算机概述
一、计算机的基本组成和工作原理 二、有关术语
3. 字和字长 (Word) 4. 位编号 5. 指令、指令系统和程序 6. 寄存器 7. 译码器
12 11:36:32
1. 位 ( Bit) 指计算机能表示的最基本最小的单位 在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 ) 相邻的8位二进制数称为一个字节 1 Byte = 8 Bit
而将其保存到标志寄存器中
被加数 10110101 + 10001111 进位 1 1 1 1 1 1 1 01000100 被加数8位 加数8位
运 运 算 算 器 器
PSW 标志 进位 标志寄存器 寄存器
和8位
加数 和
15 11:36:32
▲字长是衡量CPU工作性能的一个重要参数。 不同类型的CPU有不同的字长。 如: Intel 4004 是 4 位 8080 是 8 位 8088/ 8086/80286 是 16 位 80386/80486、Pentium 是 32 位
4位 8位 16位 32位
16 11:36:32
8次 4次 2次 1次
把一个字定为16 位，
一个双字定为32位，
1 Word = 2 Byte
1 DWord = 2 Word= 4 Byte
位 字
1或 0 1100 0011 0011 1100 高字节 低字节
1位
字节 1100 0011
8位
16位 32位
如： 1100 0011
0101 0111 是存储器系统中的最小存取单位。
13 11:36:32
3．字和字长
字是CPU内部进行数据处理的基本单位。
字长是每一个字所包含的二进制位数。 常与CPU内部的寄存器、 运算装置、总线宽度一致
14 11:36:32
例
某CPU内含 8位运算器，则： 参加运算的数及结果均以 8位 表示, 最高位产生的进位或借位在8位运算器中不保存，
25 11:36:32
3．微处理器的发展（五代）
第一代——4位或低档8位微处理器（4004、8008）
第二代——中高档8位微处理器（8080、Z80、MC6800、 8085）
第三代——16位微处理器（8086、8088、Z8000、 MC6800、80286） 第四代——32位高档微处理器（80386、80486） 第五代——64位高档微处理器（ Pentium 、 Power PC ）
2、学习意义:
知其然，知其所以然 学习掌握单片机、DSP、PLC等控制芯片的基础 有助于学习C等语言，理解指针等概念
考试，毕业
4 11:36:32
3、抓住教学过程中的3个环节
上课:主动参与、发现、探究 作业:独立完成
实验课:
课前要预习;课后，要总结经验和教训
4．收获与时间成正比
5 11:36:32
输 入 设 备
I/O 接 口
地址总线的条数 决定CPU的寻址能力。
10根 → 210
20根 → 220
1024
1024K
1K
1M
32根 →
36根 →
232
236
22 × 230
26 × 230
4G
64G
33 11:36:32
数据总线 DB ( Data Bus )：双向 用来在CPU与存储器、I/O接口之间进行数据传送。 地址总线 AB 输 入 设 备 输 出 设 备
29 11:36:32
构 成 部 件
(1)总线
总线是连接多个功能部件的一组公共信号线 微机中各功能部件之间的信息是通过总线传输。 输 入 设 备 输 出 设 备
CPU
存 储 器
I/O 接 口
I/O 接 口
总线 BUS
30 11:36:32
按信号的作用，总线分为三类：
地址总线、数据总线、控制总线 地址总线 AB 输 入 设 备 输 出 设 备 数据总线 DB 控制总线 CB
双字 1100 0011 0011 1100 1100 0011 0011 1100 高字 低字