32位微机原理
32位微机原理 输入输出接口技术
AL, 55H 81H,AL DEY AL 81H,AL DEY CX,08 AL,01 81H,AL DEY AL,1 JXL
MOV JXR: OUT CALL SAR LOOP JMP END
CX,08 81H,AL DEY AL,1 JXR MM
JXL:
第六章 微型计算机的输入/输出
7.3.2 异步（条件）查询方式与接口
要求:外设提供状态信息，状态信息是通过状态端口 检测的。 状态满足条件: CPU则从数据端口与外设交换数据， 状态不满足条件:CPU则要不断地从状态端口检测状 态,直至状态满足为止。 缺点：程序循环，将浪费CPU很多时间，因为它只能
等待，不能处理其它任务。
第六章 微型计算机的输入/输出
一、 异步查询输入方式与接口
MOV AL,[BX] INC BX
OUT DPORT，AL ；输出数据
第六章 微型计算机的输入/输出
7.4 可用于输入/输出接口的8212芯片
输入:74LS244 输出:74LS273 输入输出:8212
第六章 微型计算机的输入/输出
MD=1，输出 MD=0，输入
第六章 微型计算机的输入/输出
置数据段 设55H 循环值 置基地址 设变址起址 (AL)=55H 写入数据55H 变址+1 N 55H写完否？ 设循环计数器 N
读数 比较 变址-1
55比较 完否？
错退出
设循环计数器
设AAH循环值 置AAH写数据 写入数据AAH 变址+1 N 写完否？ N
读数
aa比较 变址-1 a,7FFH MOV A,0AAH JAA: MOV [BX+SI],AL INC SI LOOP JAA MOV CX,7FFH JAB: MOV AL,[BX+SI] CMP AL,0AAH JNZ ERR DEC SI LOOP JAB ENDS
32位微型计算机原理与接口技术
32位微型计算机原理与接口技术
32位微型计算机原理与接口技术是指使用32位数据总线和32位地址总线的微型计算机系统的工作原理和接口设计技术。
在32位微型计算机系统中，数据总线的宽度为32位，可以同时传输32位的二进制数据。
地址总线的宽度为32位，可以寻址的内存空间大小为2^32，即4GB。
这种设计使得32位微型计算机系统能够处理更大的数据量和地址范围，提高了计算机系统的计算和存储能力。
32位微型计算机系统的工作原理与16位微型计算机系统类似。
它由中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备和总线组成。
CPU负责执行指令和控制系统的操作，存储器用于存储程序和数据，输入输出设备用于与外部设备进行数据交换，总线用于连接各个部件，实现数据和控制信号的传输。
在32位微型计算机系统中，接口技术起到了重要的作用。
它定义了各个部件之间的连接方式和数据传输规则。
常见的接口技术包括数据总线接口、地址总线接口、控制总线接口、输入输出接口等。
这些接口技术能够实现数据的传输、地址的寻址、控制信号的生成和输入输出设备的连接与通信。
总之，32位微型计算机原理与接口技术是指使用32位数据总线和32位地址总线的微型计算机系统的工作原理和接口设计技术。
它能够提高计算机系统的计算和存储能力，实现数据的传输、地址的寻址、控制信号的生成和输入输出设备的连接与通信。
32位微机原理指令汇总
注意：：：红笔写的为根据课本该写的，可能有错！！！一、数据传输指令作用：它们在存贮器和寄存器、寄存器和输入输出端口之间传送数据.1. 通用数据传送指令.MOV 传送字或字节.MOVSX 先符号扩展,再传送.MOVZX 先零扩展,再传送.PUSH 把字压入堆栈.POP 把字弹出堆栈.PUSH把AX,CX,DX,BX,SP,BP,SI,DI依次压入堆栈.POPA 把DI,SI,BP,SP,BX,DX,CX,AX依次弹出堆栈. PUSHA 把EAX,ECX,EDX,EBX,ESP,EBP,ESI,EDI依次压入堆栈. POPAD 把EDI,ESI,EBP,ESP,EBX,EDX,ECX,EAX依次弹出堆栈.BSWAP 交换32位寄存器里字节的顺序XCHG 交换字或字节.( 至少有一个操作数为寄存器,段寄存器不可作为操作数)CMPXCHG 比较并交换操作数.( 第二个操作数必须为累加器AL/AX/EAX )XADD 先交换再累加.( 结果在第一个操作数里)XLAT 字节查表转换.BX 指向一张256 字节的表的起点, AL 为表的索引值(0-255,即0-FFH); 返回AL 为查表结果. ( [BX+AL]->AL )2. 输入输出端口传送指令.IN I/O端口输入. ( 语法: IN 累加器, {端口号│DX} )OUT I/O端口输出. ( 语法: OUT {端口号│DX},累加器)输入输出端口由立即方式指定时, 其范围是0-255; 由寄存器DX 指定时,其范围是0-65535.3. 目的地址传送指令.LEA 装入有效地址.例: LEA DX,string ;把偏移地址存到DX.LDS 传送目标指针,把指针内容装入DS.例: LDS SI,string ;把段地址:偏移地址存到DS:SI.LES 传送目标指针,把指针内容装入ES.例: LES DI,string ;把段地址:偏移地址存到ES:DI.LFS 传送目标指针,把指针内容装入FS.例: LFS DI,string ;把段地址:偏移地址存到FS:DI.LGS 传送目标指针,把指针内容装入GS.例: LGS DI,string ;把段地址:偏移地址存到GS:DI.LSS 传送目标指针,把指针内容装入SS.例: LSS DI,string ;把段地址:偏移地址存到SS:DI.4. 标志传送指令.LAHF 标志寄存器传送,把标志装入AH.SAHF 标志寄存器传送,把AH内容装入标志寄存器. PUSHF 标志入栈.POPF 标志出栈.PUSHD 32位标志入栈.POPD 32位标志出栈.二、算术运算指令ADD 加法.ADC 带进位加法.INC 加1.AAA 加法的ASCII码调整.DAA 加法的十进制调整.SUB 减法.SBB 带借位减法.DEC 减1.NEC 求反(以0 减之).CMP 比较.(两操作数作减法,仅修改标志位,不回送结果). AAS 减法的ASCII码调整.DAS 减法的十进制调整.MUL 无符号乘法.IMUL 整数乘法.以上两条,结果回送AH和AL(字节运算),或DX和AX(字运算),AAM 乘法的ASCII码调整.DIV 无符号除法.IDIV 整数除法.以上两条,结果回送:商回送AL,余数回送AH, (字节运算);或商回送AX,余数回送DX, (字运算).AAD 除法的ASCII码调整.CBW 字节转换为字. (把AL中字节的符号扩展到AH中去) CWD 字转换为双字. (把AX中的字的符号扩展到DX中去) CWDE 字转换为双字. (把AX中的字符号扩展到EAX中去) CDQ 双字扩展. (把EAX中的字的符号扩展到EDX中去) 三、逻辑运算指令AND 与运算.OR 或运算.XOR 异或运算.NOT 取反.TEST 测试.(两操作数作与运算,仅修改标志位,不回送结果). SHL 逻辑左移.SAL 算术左移.(=SHL)SHR 逻辑右移.SAR 算术右移.(=SHR)ROL 循环左移.ROR 循环右移.RCL 通过进位的循环左移.RCR 通过进位的循环右移.以上八种移位指令,其移位次数可达255次. 移位一次时, 可直接用操作码. 如SHL AX,1. 移位>1次时, 则由寄存器CL给出移位次数. 如MOV CL,04SHL AX,CL四、串指令DS:SI 源串段寄存器:源串变址.ES:DI 目标串段寄存器:目标串变址.CX 重复次数计数器.AL/AX 扫描值.D标志0表示重复操作中SI和DI应自动增量; 1表示应自动减量.Z标志用来控制扫描或比较操作的结束.MOVS 串传送.( MOVSB 传送字符. MOVSW 传送字. MOVSD 传送双字. )CMPS 串比较.( CMPSB 比较字符. CMPSW 比较字. )SCAS 串扫描.把AL或AX的内容与目标串作比较,比较结果反映在标志位.LODS 装入串.把源串中的元素(字或字节)逐一装入AL或AX中.( LODSB 传送字符. LODSW 传送字. LODSD 传送双字. ) STOS 保存串.是LODS的逆过程.REP 当CX/ECX<>0时重复.REPE/REPZ 当ZF=1或比较结果相等,且CX/ECX<>0时重复.REPNE/REPNZ 当ZF=0或比较结果不相等,且CX/ECX<>0时重复.REPC 当CF=1且CX/ECX<>0时重复.REPNC 当CF=0且CX/ECX<>0时重复.五、程序（控制）转移指令1>无条件转移指令(长转移)JMP 无条件转移指令CALL 过程调用RET/RETF过程返回.2>条件转移指令(短转移,-128到+127的距离内)( 当且仅当(SF XOR OF)=1时,OP1<OP2 )一测试无符号整数运算的结果(标志C和Z).JA/JNBE 不小于或不等于时转移.JAE/JNB 大于或等于或者进位为0转移.JB/JNAE 小于等于或者进位为1转移.JBE/JNA 小于或等于转移.二测试带符号整数运算的结果(标志S,O和Z).JG/JNLE 大于转移.JGE/JNL 大于或等于转移.JL/JNGE 小于转移.JLE/JNG 小于或等于转移.三根据单个条件标志位转移的条件转移指令。
32位微机原理与接口技术
32位微机原理与接口技术冯·诺伊曼机具有基本特点；1.计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备与输出设备五部分组成。
2.采用存储程序的方式，程序和数据放在同一个存储器中，指令和数据一样可以送到运算器运算，即由指令组成的程序是可以修改的。
3.数据以二进制码表示。
4.指令由操作码和地址码组成。
8086微处理器的功能结构指令周期=取指周期+执行周期1.执行部件EU1）4个16位通用寄存器AX BX CXDX2）4个16位专用寄存器SP（堆栈指针）BP（基址指针）SI （源变址寄存器）DI（目的变址寄存器）3）16位标志寄存器状态标志有6个：CF、PF、AF、ZF、SF和OF进位标志CF 奇偶标志PF 辅助进位标志AF 零标志ZF符号标志SF 溢出标志OF控制标志有3个：TF、IF和DF跟踪标志TF 中断允许标志IF 方向标志df4）算术逻辑单元ALU 可以完成多种运算，包括加、减、乘、除等算术运算和与、或、非等逻辑运算。
2.总线接口部件BIU1）6字节的指令队列2）4个16位段地址寄存器CS、DS、SS、ES。
3）16位指令指针寄存器IP4）20位地址加法器由16位段地址寄存器和某个16位偏移地址相加，形成20位的地址，访问外部存储器。
U流水线和V流水线每条流水线都有自己的地址生成器、ALU。
U流水线可执行所有的整数和浮点指令（浮点指令会被提交给浮点单元实现）；V流水线只能能执行简单的整数指令和一条异常的FXCH 指令。
IA-32微处理器的工作模式1.实地址模式32位微处理器完全模仿16位微处理器，只是功能稍强、速度更快。
通过修改控制寄存器CR0中的PE控制位，可以切换到保护模式。
2.保护模式该模式是处理器的原生模式，可访问4GB字节的物理存储空间，支持段、页两级保护机制，段有4个特权级，页面有2 个特权级。
0级为最高特权级，3为最低特权级。
可防止特权级低的程序或任务访问特权级高的段。
3.虚拟8086模式该模式不是一种专门的处理器工作模式，而是保护模式下的一种功能。
32位微机原理04
派出所实习总结结尾在派出所实习的这段时间里，我收获了很多宝贵的经验和知识。
通过与民警的互动和实地实践，我深刻领悟到了作为一名警察的责任和使命，也对警察的工作和职责有了更加清晰的认识。
这段实习经历不仅帮助我更好地学习和理解专业知识，也培养了我解决问题和应对困难的能力。
实习期间，我积极参与了各类警务工作。
在接处警方面，我通过观摩警察们的执勤工作，了解到了如何快速、准确地理解报警信息，并采取相应措施处理警情。
在一次辖区内发生的打架斗殴案件中，我有机会参与到案件的调查和询问工作中。
通过与受害人的交流和取证过程，我更加深刻地认识到了警察的责任重大和工作的复杂性。
在这个案件中，我也意识到自己在处理案件时需要更加理智和冷静，不能被情绪所左右，要以公正的态度为受害人做出正确的处理和判断。
此外，在巡逻和维护治安方面，我也学到了很多。
在一次夜间巡逻中，我亲身体验到了守夜的艰辛和危险。
在凌晨三点的时候，我和一位老警察一起出警，接到一起抢劫案。
虽然案件尚未得到解决，但现场环境异常紧张，我见证了警察在处理危险情况时的果敢和决断，也明白了在面对极端情况下的应对之道。
这次经历让我更加珍惜平常的安全生活，也让我明白了作为一名警察需要具备的勇气和智慧。
除了实地实践，我在派出所的办公室工作中也学到了很多实用的技能。
在数据整理和文书处理方面，我通过警察的指导和学习，掌握了一些常见的办公软件和操作技巧。
在起草公告和报告的过程中，我也更加注重表达的准确性和语言的简练性。
总的来说，这次派出所实习对我的职业素养和综合能力有着重要的提升。
在实习中，我不仅了解到了警察的职责和使命，更重要的是学会了如何与人沟通和处理问题。
通过与受害人和嫌疑人的接触，我更加了解到了人性的复杂和社会的多样性，也提醒我要保持冷静和客观的态度。
在整个实习过程中，我也感受到了民警们对于工作的热忱和坚守，他们用实际行动向我展示了作为一名警察需要具备的品质和精神。
最后，我要对派出所的全体民警表示由衷的感谢。
32位微机原理与汇编语言课程设计 (2)
32位微机原理与汇编语言课程设计一、设计背景随着计算机技术的不断发展，嵌入式系统已经成为众多领域中的重要应用之一。
在嵌入式系统中，对于嵌入式微控制器的设计与开发都离不开对于汇编语言的掌握。
汇编语言是一种底层语言，直接操作硬件，因此汇编语言代码通常比高级语言的代码快速且高效。
在嵌入式系统中，汇编语言的掌握可以提高编程效率，提高代码质量，从而提高产品的竞争力。
因此，本课程将重点介绍32位微机的原理及汇编语言的基本知识，并通过课程设计，提高学生对于32位微机原理及汇编语言的应用能力，同时加强对于嵌入式系统的理解。
二、设计目标本课程的设计目标主要有以下几点：1.掌握32位微机的基本操作原理及组成结构；2.掌握汇编语言的基本语法及运算过程；3.通过实际案例的分析和练习，提高学生的汇编语言编程能力；4.培养学生在嵌入式系统领域的应用能力，并提高对于嵌入式系统的理解。
三、课程内容1. 32位微机的基本操作原理及组成结构•计算机基本组成结构和工作原理•32位微机CPU结构及寄存器•内存分配与管理•中断处理•总线结构2. 汇编语言的基本语法及运算过程•汇编语言的基本语法•数据表示与运算•控制结构及函数调用•存储器操作•输入输出操作3. 汇编语言的应用•用汇编语言实现简单的算法和函数•设计不同的汇编程序，进行程序调试和优化•针对具体问题设计并实现功能强大的汇编语言程序•利用汇编程序优化嵌入式系统设计4. 综合实践本课程将安排一段时间的综合实践，要求学生通过对于嵌入式系统设计的理解与实践应用，设计并编写一份完整的32位微机汇编程序，从而达到课程目标。
四、课程评估1. 平时成绩•课堂参与：30%•作业完成情况：20%2. 期末成绩•综合实践成绩：50%五、教学方法•讲授与实践相结合的教学方法•课堂中讨论和解答学生的疑惑•常见案例的分析与讨论•综合实践项目的设计与实现六、参考文献•汇编语言(第3版)，王爽，中国电力出版社，2010年•计算机系统结构，土屋俊蔚，电子工业出版社，2006年•32位微处理器及其体系结构，王汉生，高等教育出版社，2009年七、总结通过本课程的学习，学生将能够充分掌握32位微机原理及汇编语言的基本知识，并通过综合实践项目的设计与实现，提高自身的嵌入式系统领域的应用能力，从而更好地适应日益发展的计算机技术和市场需求。
16、32位微机原理课后习题答案-整理精简版
add al,9dh；AL＝0AFH00101
cmp al,0bch；AL＝0AFH10101
sub al,al；AL＝00H01001
dec al；AL＝0FFH00101
inc al；AL＝00H01001
〔习题2.12〕
⑴add dx,bx
⑵add al,[bx+si]
〔习题5.8〕
主存容量：215＝32KB，因低位地址信号的个数是15个。
地址范围：01011 000000000000000～01011 11111111111111，即58000H～5FFFFH。
〔习题5.11〕
位扩充：存储器芯片数据引脚个数小于主机数据信号个数时，利用多个存储器芯片在数据“位”方向的扩充。
（3）ROM-BIOS是“基本输入输出系统”，操作系统通过对BIOS的调用驱动各硬件设备，用户也可以在应用程序中调用BIOS中的许多功能。
（4）中断是CPU正常执行程序的流程被某种原因打断、并暂时停止，转向执行事先安排好的一段处理程序，待该处理程序结束后仍返回被中断的指令继续执行的过程。
（5）ISA总线是指IBM PC/AT机上使用的系统总线。
存储器：存储器是存放程序和数据的部件。
外部设备：外部设备是指可与微机进行交互的输入（Input）设备和输出（Output）设备，也称I/O设备。I/O设备通过I/O接口与主机连接。
总线：互连各个部件的共用通道，主要含数据总线、地址总线和控制总线信号。
〔习题1.6〕
总线：传递信息的共用通道，物理上是一组公用导线。
②调用步骤（1）AH中设置系统功能调用号
（2）在指定寄存器中设置入口参数
（3）使用中断调用指令执行功能调用10
32位微机原理汇编语言及接口技术教学设计
16/32位微机原理汇编语言及接口技术教学设计前言随着计算机技术的飞速发展，各种高级编程语言层出不穷，越来越多的开发者转向使用高级语言进行编码。
然而，作为计算机编程的基础，汇编语言仍然具有不可替代的重要性，它可以使开发者更加深入地理解计算机底层硬件原理。
本文将介绍16/32位微机原理汇编语言及接口技术的教学设计，旨在帮助教师在教授汇编语言时实现更好的教学效果。
教学目标1.理解16位微机和32位微机的基本硬件构成及其工作原理；2.掌握汇编语言基本语法和常用指令；3.能够编写简单的汇编程序并调试；4.熟悉计算机外围设备的接口技术。
教学内容第一章 16位微机原理1.16位微机的硬件概述；2.16位微机的软件概述；3.DOS系统的基本使用方法；4.汇编语言基础知识；5.汇编语言的基本指令和寄存器。
第二章 16位微机汇编程序设计1.汇编语言的流程控制指令；2.汇编语言的算术和逻辑指令；3.汇编语言的数据传送指令；4.汇编语言的字符串操作指令；5.汇编语言的中断处理程序。
第三章 32位微机原理1.32位微机的硬件概述；2.32位微机的软件概述；3.操作系统的基本概念；4.汇编语言高级知识。
第四章 32位微机汇编程序设计1.汇编语言的向量表和中断处理程序；2.汇编语言的分段技术；3.汇编语言的调试技术；4.汇编语言的动态链接库。
第五章计算机外围设备的接口技术1.计算机外围设备接口的基本概念；2.串口和并口的工作原理；3.打印机和显示器的接口技术；4.网络接口技术。
教学方法在教学过程中，我们应该注重培养学生的实践动手能力。
为此，可以采取以下方法：1.教师讲授知识点后，布置相关的编程作业；2.学生可以通过模拟器等软件进行编程实践；3.在实验室中，可以配备硬件设备让学生亲自操作。
此外，还可以在教学过程中展示一些相关的经典设计案例，激发学生的兴趣，增强合作意识。
教学评估教学评估分为两个方面，一方面是学生的理论知识掌握，另一方面是实践能力的评估。
32位微型计算机原理与接口技术
32位微型计算机原理与接口技术一、32位微型计算机的工作原理1.总线结构：32位微型计算机采用了32位数据总线、32位地址总线和32位控制总线的总线结构。
通过这三种总线，CPU能够与内存、输入输出设备等进行数据的传输和控制。
2.CPU架构：32位微型计算机的主要组成部分是中央处理器（CPU）。
CPU由控制单元、算术逻辑单元（ALU）和寄存器组成。
控制单元负责解析并执行指令，ALU负责进行运算操作，寄存器用于存储指令和数据。
3.内存管理：32位微型计算机采用虚拟内存管理技术，将物理内存划分为若干个固定大小的页面，并将程序分割为若干个页面。
通过虚拟内存地址转换机制，使得程序的执行可以超过物理内存的大小。
4.输入输出系统：32位微型计算机通过输入输出设备与外部环境进行交互。
输入输出设备包括键盘、显示器、鼠标、打印机等。
CPU通过总线与输入输出设备进行数据传输和控制。
5.中断处理：32位微型计算机支持中断处理机制。
当外部设备请求处理时，CPU会暂时中断当前的执行，转而处理中断请求。
中断处理分为硬件中断和软件中断，可以及时响应外部设备的请求。
二、32位微型计算机的接口技术1.存储器接口技术：32位微型计算机采用了存储器映射方式的存储器接口技术。
通过在地址总线上发送不同的地址，CPU可以读取或写入不同的存储器单元。
2.输入输出接口技术：32位微型计算机采用了基于端口的输入输出接口技术。
每个输入输出设备都会被分配一个端口地址，在CPU执行相应指令时，可以通过端口地址与设备进行数据交换。
3.中断接口技术：32位微型计算机采用了中断控制器来管理中断请求。
中断控制器负责接收外部设备的中断请求信号，并向CPU发送中断请求信号，以触发中断处理程序的执行。
4.总线接口技术：32位微型计算机的各种接口设备都通过总线与CPU 进行通信。
总线接口技术包括时序控制、数据传输和中断响应等方面，确保各种接口设备能够与CPU有效地进行通信和交互。
微机原理课件第二章Intel 32位CPU
第二章第二章 Intel 32 Intel 32 Intel 32位位CPU 2.1 CPU的基本结构 2.2 寄存器2.3 指令流水线操作2.1 CPU的基本结构2.1.1 几种典型CPU简介1、16位CPUIntel 8086•16位内部体系结构•16位外部数据总线，20位地址总线（寻址范围220B=1MB）2、32位CPUIntel 80386•32位内部体系结构•32位外部数据总线，32位地址总线（实内存232B=4GB，虚拟空间=64TB）•三种工作方式：实方式、保护方式、虚拟8086方式•采用流水线技术和指令预取技术Intel 80486•32位内部体系结构•32位外部数据总线，32位地址总线•三种工作方式：实方式、保护方式、虚拟8086方式•采用流水线技术和指令预取技术•片内含8KB高速缓存（Cache）•片内含浮点运算单元（FPU）Intel Pentium系列经典奔腾 高能奔腾 多能奔腾 奔腾二代奔腾三代奔腾四代AMD K5、K6、K73、64位CPUIntel Pentium4 双核Intel 酷睿系列AMD K8、K10趋势：1、多核2、更快的主频3、更大的缓存4、更小的制作工艺2.1.2 CPU的内部结构80486CPU内部由八大部件组成：总线接口部件、高速缓存部件、代码预取部件、指令译码部件、浮点数部件、执行部件、段部件、分页部件。
总线接口部件分页部件段部件执行部件浮点数部件高速缓存部件代码预取部件指令译码部件外部数据总线32位外部地址总线32位内部控制线内部数据总线64位物理地址物理地址线性地址逻辑地址2.1.3 CPU的外部引脚C L K A2～A31D0～D31B E3A D SB E2A D YB E1IN T R B E0R E SE T MM/ION M I D/CIN T A W/RA H O L D L O C KE A D S 80486 PL O C K KK E N H O L DFL U SH H L D AB O FFPW T BFFPC D B R E QFE R R B R D YIG N N E B L A STA20M B S8B S16D P3D P2DD P1D P0PC H K2.3 CPU的工作方式1、实地址方式（Real Address Mode） 2、保护方式（Protected Mode）3、虚拟8086方式（Virtual 8086 Mode）2.2 寄存器2.2.1 通用寄存器31 15 7 00～31 0～15 8～15 0～7 EAX AX AH AL EBX BX BH BL ECX CX CH CL EDX DX DH DL EBP BPESP SPESI SIEDI DI2.2.2 指令指针寄存器 EIP （32位）IP （EIP的低16位）内容：下一条要取入CPU的指令在内存中的偏移地址。
32位微机原理03
负数求补运算，等效于用带借位的0 负数求补运算，等效于用带借位的0作减法
真值： 00H 08H 真值：-8，补码：[-8]补码＝00H-08H＝F8H 补码： 补码：11111000，真值： 00H H)＝ 08H 补码：11111000，真值：-(00H-F8H)＝-08H＝-8
+8 = 00001000 11110111 + 1 -8 = 11111000 0= -(8= -8 = 00000000 00001000) 11111000
定点格式（ 定点格式（第3章） 浮点格式（ 浮点格式（第9章）
微 机 原 理 与 接 口 技 术 · 第 4 版 机 械 工 业 出 版 社
1. 定点整数
定点格式： 定点格式：固定小数点的位置表达数值 定点整数： 定点整数：小数点固定在机器数的最右侧 定点小数： 定点小数：小数点固定在机器数的最左侧 无符号整数（无符号数） 无符号整数（无符号数）
示意图
十进制小数的转换
返回
微 机 原 理 与 接 口 技 术 · 第 4 版 机 械 工 业 出 版 社
二进制和十六进制数的相互转换
二进制和十六进制数之间具有对应关系 以小数点为基准 整数从左向右， 整数从左向右，小数从右向左 每4个二进制位对应一个十六进制位 00111010B 00111010B＝3AH 11110010B F2H＝11110010B
[X＋ [X]补码＋[Y]补码＝[X＋Y]补码 [X－ [X]补码－[Y]补码＝[X]补码＋[－Y]补码＝[X－Y]补码
微 机 原 理 与 接 口 技 术 · 第 4 版 机 械 工 业 出 版 社
4. 原码和反码
正数的原码、 正数的原码、反码和无符号数一样 求负数的原码、 求负数的原码、反码和补码
32位微机原理 新32位CPU
第二章 Intel 32位CPU
2.1 CPU的基本结构
2.1.1 几种典型Intel CPU简介 1、8086 ——（16位CPU） •外部数据总线16位， •地址总线20位（寻址范围220=1MB）。
第二章 Intel 32位CPU
2、80386 （32位CPU)
• 32位内部体系结构, • 32位外部数据总线， • 32位地址总线（实内存232=4GB，虚拟空间
BREQ
BS8 总线 BS16 宽度
行送哪其HB标中一BDIO总中LRN的8他志总线仲裁FIDDPRE周1地GDF位E断EC、6线PP线写T断MP0D~二数系位NFRA02HS1~期A总址LD，服——地在被N—周宽IR.信EBYK操L—2时—据统的—O、2E被O线位TDDE若.由—3务BH中址写锁—期度C号总应—中CC—;—针是硬01作控——3R锁所P为3O浮K传A断M字6～请B；K总、定I输执，断控设：U忽～输总2E线N（件8号制—外—2LE低时点类定D有/送进节求位请位T若线伪Q0读，I入略行该制D备D30出线7电CI控一O若错A0部发型—控允~“入，2外数求表—1N允表，—数或FI：锁周C，强数其端B：L3。准数用平有输6锁码F制旦I非出第—T许P数据F响使制部值EK—位F许示当并—1示=A定期U，调中输出当。RF来据效定使二根备据 据线存63数应有=屏该由D0独)错C表定控2进决当F数，地信B——则总位申信开—1之，~要断出外请个线的区2信，输C据F总空P输据效蔽信外使，就S占输入A4示时制表定总据号B址始——线~，请F—中U号间不P的奇求服低8号求分入设表3出D外间第总，D中3号E部8允系示线有F1：U转绪C入计周的。线;和断奇为是偶请若，控,.与0，S允C务电信当3设0—形三0内一明—设已数限P线已当表断1后允4电许到统效响H偶校数期总：C周P数—”,C外求号制L8不U许。个程平两数备可B成存据C—示—的相启P、U制宽前请，单许6路C应总校验时接PO都线可据正：期S—据U设输中总,工P信得C线另序时在者值浮脱应U3W和P低读总总动8验；在度指C求响所元D指使线控，导U2和是周分读断在P收在U“周可入有提线点作放的有。，下均出离K号线位/；0I电应已地线U了0与令致输有取开R明A，~响响总/制B相期奇为—使内协期中屏O，0到供不的在弃周D6响而表一有错总I地区2协平将址，宽一S0应总执入N寄始总运应偶4线处数周断0对改定4用部7定期总蔽0是基1同信实外KDD应且T示了处个;效报线址别的个总6时总状度个0校线行理端存执线有服行中传无R期PP，BC—义总执据I义中H总本的理号地部线不中线当时告时13总读屏八/验后C，器线态需务总E周完L，器行周O这在断送效— —～，效写信线器行信断线周定是接操址总1错，需断前PK钟，发，子：线/蔽位端表交输要时线允期毕DD此处写指期读，8传不0D操号期时U时号上信上先。时当收生方。线程82要位，总周总作F，，信，口示给出向周许/C的后理4～信于周令何—且，送发C作向F，错均序升～号其和前端式，。C发数则线期P线可号由睬物D当。了。C期DF区然终，号初期。时C申3P误执D能U发出有沿输1他内操。F改P出据周继82释浮传U表寻有B后P理前53另。别请~止C恢不，始开行F位U够1数从出效指U入S设部D作点的—中；期续再放送数PH址效中地的产外示程数发。8复受状始据数。进1连U错和此。定端备发工需的据写断断当和执其3信5生序4时址总一据来线据对立I态，数具入继2G续;一B信线的F，请作要1中。周应B下行对位，的总。线息B个和BS续总马M控B，并体个中的据完S求号断。其频多E1期S奇线答一原总数内将处1周6本向BI线。响奇制允的传断82决1成NC，6线信偶上率一允中物3信个来和线理据存8有期偶地TC设的应P，许送响定；0。校读A号，个数许上，理号U总P的的。校空4备效的B，控，该验取应传U8据将受总验S间。线回程控间有6时总；制并信1，。内从。I，6序制,F，线。执
32位微机原理08
微 机 原 理 与 接 口 技 术 · 第 4 版 机 械 工 业 出 版 社
计数值编程示例
; 8253的计数器0、1、2端口和控制端口地 址：40H～43H ;设置计数器0采用二进制计数 ;写入计数初值：1024（＝400H） mov ax,1024 ;计数初值：1024（＝400H） ;写入计数器0地址：40H out 40h,al ;写入低字节计数初值 mov al,ah out 40h,al ;写入高字节计数初值
写操作WR* 写计数器0 写计数器1 写计数器2 写控制字
微 机 原 理 与 接 口 技 术 · 第 4 版 机 械 工 业 出 版 社
2. 工作方式
8253有6种工作方式，由方式控制字确定 每种工作方式的过程类似：
① ② [ ③ ④ ⑤ ⑥ 设定工作方式 设定计数初值 硬件启动 ] 计数初值进入减1计数器 每输入一个时钟计数器减1的计数过程 计数过程结束
微 机 原 理 与 接 口 技 术 · 第 4 版 机 械 工 业 出 版 社
2. 定时刷新
需要重复不断提出刷新请求 门控总为高，选择方式2或3 2ms内刷新128次，即15.6s刷新一次 计数初值为18 mov al,54h ;计数器1为方式2 ;采用二进制计数，只写低8位计数值 out 43h,al ;写入方式控制字 mov al,18 ;计数初值为18 out 41h,al ;写入计数值
微 机 原 理 与 接 口 技 术 · 第 4 版 机 械 工 业 出 版 社
定时器方式0：计数结束中断
① 方式0 WR
② ④ 4
⑤
⑥
CLK
GATE 4 3 2 1 OUT 0
④ ② ⑥ ① ⑤ 计 数 设 计 设 计 值 数定 数定 送 工 结计 过 入 数 束 作 程 计 初 方 数 值 式 器
【微机原理】32位微处理器
1.2 80386的寄存器
CR1保留给将来开发的Intel微处理器使用；CR2包含一个32 位的线性地址，指向发生最后一次页故障的地址；CR3包含页目 录表的物理基地址，因为80386中的页目录表总是在页的整数边 界上，每4KB为一页，所以CR3的低端12位保持为“0”。 5. 系统地址寄存器
80386微处理器是为多用户和多任务操作系统而设计的，具有 32位寄存器和数据通道，支持32位地址和数据类型。CPU片内有 存储器管理部件，可实现分段和分页管理，使微处理器地址有 4GB(千兆字节)物理存储器和64MMB(万亿字节)虚拟存储器，以 及有4级保护功能，因此程序不能访问段所规定区域以外的单元， 数据也不能写入到禁止的段里。另外，其指令流水线，在高速缓 冲存储器(cache)和高速总线带宽的作用下，缩短了指令执行时间 及增加了系统的数据吞吐能力。
这3种32位微处理器的工作原理类同，都属于80X86系列。它 们的软件也与我们前面所学的16位微处理器兼容。为了学习方便， 我们先从80386微处理器开始，讲述32位微处理器的工作原理。 随后，再来介绍80486和Pentium微处理器。
本章着重讲解32位微处理器与16位微处理器在结构和工作原 理上的区别，重点论述32位微处理器的实地址方式、保护方式和 虚拟8086方式的机理，存储器的分段和分页管理以及32位微处理 器的寻址方法。使同学对32位微处理器有一个基本的认识。
32位微机原理汇编语言及接口技术课程设计
16/32位微机原理汇编语言及接口技术课程设计概述本课程设计旨在通过对16/32位微机原理、汇编语言和接口技术的学习，设计一个结合硬件和软件的系统。
本设计主要涉及以下内容：•硬件电路设计与实现；•汇编语言程序设计；•接口技术应用。
硬件电路设计与实现本设计中所要使用的主要硬件包括：•CPU：MIPS32;•存储器：16M SDRAM；•存储器：1M Flash；•显示屏：7寸TFT-LCD显示屏；•人机交互设备：按键、LED灯。
在硬件设计方面，需要完成以下任务：1.基于MIPS32 CPU设计环境；2.设计存储芯片选型和连接电路；3.设计LED灯和按键硬件电路；4.设计TFT-LCD显示屏驱动接口电路。
经过上述任务的完成，硬件电路设计与实现方面的任务就基本完成了。
汇编语言程序设计在本设计中，汇编语言程序设计主要是为硬件电路提供驱动和控制，使设备和用户能够进行良好的协同工作。
本设计中需要完成以下任务：1.为TFT-LCD显示屏设计驱动程序，使该屏幕能够显示用户输入的信息；2.为按键设计驱动程序，使按键能够正常的响应和交互用户请求；3.为LED灯设计控制程序，使LED灯能够正常的显示各种状态。
在完成上述任务之后，汇编语言程序设计的任务也就完成了。
接口技术应用在本设计中，接口技术应用主要是为硬件电路和用户之间建立良好的沟通和交互，使用户能够方便的使用系统。
本设计中，主要需要完成以下任务：1.设计基于Ethernet和USB接口的通信协议；2.设计抗干扰和防窃听的加密协议；3.实现基于接口技术的用户登录和权限控制功能。
在完成上述任务后，接口技术应用的任务也就完成了。
总结通过本课程设计，我们深入学习了16/32位微机原理、汇编语言和接口技术相关内容，并对其进行了综合应用。
设计完成的硬件和软件系统具备了较强的实用性和应用价值。
同时，本设计也给我们提供了实践基础，能够有效提高我们的工程实践能力和掌握相关技术的能力。
32位微机原理中断技术资料精品PPT课件
讨论: 已知中断类型码n,如何得到中断服务程序
入口地址?
保护模式：
第七章 中断
.中断描述符表（IDT）：在内存中的首地址保存在CPU 内部的IDTR系统寄存器中。
.CPU响应中断过程中，CPU把中断类型码乘以8，与IDTR 中的基地址相加，指示中断描述符表中的某一中断门或 陷阱门(8个字节组成)。
第七章 中断
8.3.2 8259A的中断管理方式
一、中断优先权管理(4种)
1.完全嵌套方式
固定优先权 : IR0 IR1
…
IR7。
高优先级的中断可进入低优先级，但低优先级不能
进入高优称级或同等优先级。
2.自动循环方式
IR0-IR7 轮流具有最高优先权。 当任何一级中断被处理完，它的优先级别就被改变 为最低，而最高优先级分配给该中断的下一级中断。
11 0
置位优先权命令
3.OCW3的格式
第七章 中断
控制8259A的中断屏蔽和读取寄存器的状态。
A0
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
1
X ESMM SMM 0 1 P RR RIS
.ESMM及SMM：0X-无用；10-清除特殊屏蔽； 11-设置特殊屏蔽
.P=1，查询中断； P=0，非查询中断； .RR及RIS：0X-无用；10-随后读IRR；
第七章 中断
利用DOS中断21H以及专门为更新中断服务程序地址 的25H号功能来设置中断地址。
使用25H功能时要求：AL=中断类型号，DS∶DX=中
断服务程序首地址的段、偏移地址。
PUSH DS
；保存当前数据段
MOV DX，SEG INT60H
32位微机原理
32位微机原理一、引言32位微机是一种计算机架构，它具有32位数据总线和32位地址总线。
本文将介绍32位微机的基本原理和工作方式。
二、32位微机的组成部分1. 中央处理器（CPU）：32位微机的CPU是其核心部件，负责执行指令和控制计算机的运行。
它包括运算器、控制器和寄存器等组件。
2. 存储器：32位微机的存储器主要包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
RAM用于临时存储数据和程序，而ROM用于存储固化的程序和数据。
3. 输入输出设备：32位微机通过输入输出设备与外部环境进行交互。
常见的输入设备包括键盘、鼠标和触摸屏，而输出设备包括显示器、打印机和扬声器等。
4. 总线系统：32位微机的各个组件通过总线进行数据和控制信号的传输。
总线系统包括数据总线、地址总线和控制总线。
三、32位微机的工作原理1. 指令执行过程：32位微机的CPU按照指令的顺序逐条执行。
它从存储器中读取指令，并根据指令的操作码和操作数执行相应的操作。
2. 数据传输过程：32位微机的数据传输可以分为内部数据传输和外部数据传输。
内部数据传输是指CPU内部寄存器之间的数据传输，而外部数据传输是指CPU与外部设备之间的数据交换。
3. 中断处理过程：32位微机可以响应外部设备的中断请求。
当外部设备发生中断时，CPU会立即暂停当前任务，保存现场并执行中断服务程序，然后返回到原来的任务继续执行。
四、32位微机的特点和优势1. 大内存寻址能力：32位微机的32位地址总线可以寻址的内存空间达到4GB，远远超过16位微机的64KB寻址能力，可以处理更大规模的程序和数据。
2. 高精度运算能力：32位微机的32位数据总线可以进行高精度的运算，提供更准确的计算结果。
3. 并行处理能力：32位微机的指令集架构支持并行处理，可以同时执行多条指令，提高计算机的运行效率。
4. 多任务处理能力：32位微机的操作系统支持多任务处理，可以同时执行多个任务，提高计算机的利用率。
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第3章 指令系统
2.指令系统
（3）逻辑指令 逻辑运算指令： AND、OR、NOT、XOR、TEST 移位指令: SHL、SAL、SHR、 SAR、ROL、ROR （4）串处理指令 串处理指令 串重复前缀 MOVSB / MOVSW REP STOSB / STOSW REPE / REPZ LODSB / LODSW REPNE / REPNZ CMPSB / CMPSW SCASB / SCASW 设置方向标志指令：CLD、STD
根据该图，写出DMAC、INTR、T/C以及PIOCS的地址范围
用比较器组成的可选式译码电路：
A0 A1 A2 A3 A9 AEN . . . . . . . . . DIP +5V
P0~P7
74LS688 IOR/IOW
P=Q
比较器
Q0~Q7
Y0 Y1 Y2 Y3 G Y4 G2B Y5 G2A Y6 Y7 74LS138 A B C
第4章 汇编语言程序设计
子程序
从功能上来讲，子程序是主程序的一个组成部分。为了实 现程序的结构化、模块化，提高程序的可重用性，通常将 主程序中具有公用性、重复性、功能相对独立和完整的一 个程序段，单独设计成一个程序模块，供主程序调用，该 程序模块就称为子程序。 子程序可以嵌套。
第4章 汇编语言程序设计
分支程序
分支程序是利用条件转移指令实现程序执行次序改变的一种程 序结构形式，即当程序执行到某一指令后，根据某个条件是否 满足，分别执行不同的指令序列。 一般来说，分支程序经常是先用比较指令或数据操作及位检测 指令等来改变标志寄存器各个标志位。然后用条件转移指令进 行分支。 分支程序执行完后可以立即结束，也可以转到公共点结束，如 下图所示。 分支程序可以再分支。 程序框图：在绘制程序流程图时，需用菱形判断框,表示判定 条件。在绘制好流程图编写助记符程序时，建议先按上下流程 线写,写完上下流程线上的各框环节后，再写分支部分里的框 框。
第2章 微处理器
1.8086/8088微处理器 （1）8086CPU的内部结构 掌握EU和BIU的功能，了解两者的配合 （2）8086CPU寄存器组织 掌握主要寄存器的结构及功能，熟练掌握标志寄存器各位的 含义。 （3）8086/8088CPU的存储器组织和I/O组织 微机中存储器组成结构，存储器的分段，逻辑地址与物理地 址概念。 （4）8086CPU内部时序 掌握时钟周期、总线周期及指令周期的定义，掌握CPU读、写 操作时序 2 Pentium微处理器
第3章 指令系统
基本要求：理解指令的构成及各种寻址方式，理解8088指 令系统中数据传送，算术运算，逻辑运算，串操作和控制 传送指令的含义及操作过程及算术和逻辑运算对标志位的 影响。掌握常用指令的使用。 1.寻址方式 包括立即寻址，寄存器寻址，直接寻址，寄存器间接 寻址，寄存器相对寻址，基址加变址寻址，相对基址变址 寻址方式中操作数寻址过程） 2.指令系统 包括数据传送指令、算术运算指令、逻辑指令、串处 理指令、控制转移指令、及处理机控制指令
第6章 存储器系统
基本要求：掌握存储器的基本概念，掌握存储 器的结构、分类及常用的存储器芯片的扩展， 并掌握存储器与CPU的连接方法。
1、存储器的基本概念，存储器的结构、分类。 2、存储器芯片的扩展：位扩展、字扩展、字 位扩展。 3、存储器与CPU的连接 。 片选控制译码的方法:线选法、全译码法、 部分译码法和混合译码法
第5章 总线技术
基本要求：掌握微机总线的基本概念，掌握总线的分 类方法及主要的性能指标。掌握几种主要的总线技术。 熟悉PCI总线、PC104总线以及USB总线的结构、原理 和开发方法。
1、 总线的分类：片内总线…,ISA属于哪一类？ 2、ISA及PCI总线的主要特点：传输位数，速率等。 3、USB的基本特点：传输线、速率等。
第4章 汇编语言程序设计
子程序调用与返回 子程序调用与返回由CALL和RET指令实现。 子程序调用方式有近程(段内)调用、远程(段间)调用、直接 调用(指令中直接给出调用地址)和间接调用(用寄存器或内存 单元给出调用地址)。 子程序调用实际是程序的转移，但与转移指令有所不同： 子程序调用指令CALL执行时要保存返回地址、将其压入堆 栈，每个子程序都有RET指令负责把压入栈区的返回地址 弹出送IP或CS∶IP(段间返回)，实现子程序返回。 转移指令不考虑返回问题。 F1 PROC
第3章 指令系统
2.指令系统
（1）数据传送指令 通用数据传送指令:MOV、PUSH、POP、XCHG 累加器专用传送指令:IN、OUT、XLAT 地址传送指令: LEA、LDS、LES 标志寄存器传送指令:LAHF、SAHF 类型转换指令: CBW、CWD （2）算术运算指令 加法指令： ADD、ADC、INC 减法指令: SUB、SBB、DEC、NEG、 CMP 乘法指令: MUL、IMUL 除法指令: DIV、IDIV
第3章 指令系统
2.指令系统
（5）控制转移指令 无条件转移指令： JMP 条件转移指令：根据单个条件标志的设置情况转移 比较两个无符号数，并根据比较结果转移 比较两个带符号数，并根据比较结果转移 循环指令 ：LOOP LOOPZ / LOOPE LOOPNZ / LOOPNE 子程序调用及返回指令：CALL、RET 中断及中断返回指令: INT、 IRET （6）标志处理指令
第1章 计算机基础
1.微型计算机系统的组成与结构 2.数制之间的转换
（1）二、十六进制数转换成十进制数
（2）二进制与十六进制数之间的转换 （3）十进制数转换成二、十六进制数: 整数、小数分别转换
3.半加器、全加器电路设计 4.二进制数值数据的编码方法 原码、反码、补码表示方法及其之间的转换。
. . CALL F1；将下条指令的地址压入堆栈 . .
.
RET；将堆栈中的地址弹出到CS:IP中 F1 ENDP
第4章 汇编语言程序设计
系统功能调用
系统功能调用中的几十个子程序 成为汇编语言程序员的重要工具，程 序员不必了解所使用设备的物理特性、 接口方式及内存分配等，不必编写繁 锁的控制程序。调用它们时采用统一 的格式，只需使用以下3个语句： (1) 传送入口参数到指定寄存器中； (2) 功能号送入AH寄存器中； (3) INT 21H。 调用结束后，系统将出口参数送 到指定寄存器中或从屏幕显示出来。 例如： MOV DL,’A’ MOV AH,2 INT 21H ;在屏幕当前光标位置显示字符‘A’
第4章 汇编语言程序设计
循环程序
循环程序各部分的内容： (1)初始化 建立循环次数计数器，设定变量和存放数据的内存地址 指针(常用间址方式)的初值等。 (2) 循环体 实现程序功能的、被重复执行的指令序列。 (3) 循环控制 修改变量和地址指针，为下一次循环做准备；修改循环 计数器或者判断循环条件是否满足，满足则继续循环， 否则结束循环。 (4) 结束处理 它主要用来分析和存放程序的结果。
第4章 汇编语言程序设计
基本要求：掌握汇编语言程序结构、常用伪指令格式和子 程序的概念；理解标号与变量，以及过程与宏的联系和区 别；掌握顺序、分支、循环三种基本结构程序的设计方法， 掌握子程序设计与调用方法，掌握DOS/BIOS功能的调用方 法，具备汇编语言程序设计的基本能力。 1.伪指令 段定义伪指令：SEGMENT/ENDS 假定伪指令：ASSUME 数据定义伪指令：DB、 DW、 DD 符号定义伪指令：EQU、＝ 地址计数器（$）与定位伪指令ORG 过程定义伪指令：PROC/ENDP 源程序结束伪指令：END
第7章 输入输出接口
1、I/O传送控制方式：理解程序控制传送方式、中 断方式、DMA方式及I/O处理机方式 。 2、接口电路的基本结构：端口、地址译码电路、 数据缓冲器与锁存器 3、I/O端口的编址方式：了解独立编址和统一编址 的方法及特点。 4、I/O端口地址译码：掌握I/O端口地址译码的基 本方法，可熟练推导片选信号和地址信号及控制 信号之间的逻辑关系 。
译 码 输 出
思考题：若DIP设为：S2、S1为ON,S3、S0为OFF,则Y5的地 址范围由原来的什么改为什么？
第8章 中断系统
基本要求：掌握有关中断的基本概念；理解CPU 响应中断的条件和中断响应过程；掌握8259A可 编程中断控制器的应用和编程，掌握用户中断入 口地址的设置，了解中断处理程序的结构及编写。 1、基本概念：中断源（软中断、硬中断）、中断 类型码、中断向量、中断向量表、中断处理程序。 2、可屏蔽硬件中断响应过程：几个关键步骤。 3、8259的中断类型码提供、中断屏蔽的设置、中 断结束语句。
第4章 汇编语言程序设计
2.汇编语言程序结构
DATA SEGMENT ┆ ；存放数据项的数据段 DATA ENDS EXTRA SEGMENT ┆ ；存放数据项的附加段 EXTRA ENDS STACK1 SEGMENT PARA STACK ┆ ；作堆栈用的堆栈段 STACK1 ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATA, ES:EXTRA, SS:STACK1 START: MOV AX, DATA MOV DS, AX ┆ ；存放指令序列 CODE ENDS END START
第4章 汇编语言程序设计
循环程序
循环程序是强制CPU重复执行某一指令序列(程序段)的一种程 序结构形式。 循环结构程序缩短了程序的长度、减少了占用的内存空间。 循环程序并不简化程序执行过程，相反，由于增加了一些循 环控制等环节，总的程序执行语句和时间会有所增加。 循环程序一般由4部分组成：初始化、循环体、循环控制和循 环结束处理。 循环程序分为单循环和多重循环，两重以上循环称为多重循 环。 内外循环不能交叉。