微机原理--复习笔记
微机原理期末复习总结
微机原理期末复习总结⼀、基本知识1、微机的三总线就是什么?答:它们就是地址总线、数据总线、控制总线。
2、8086 CPU启动时对RESET要求?8086/8088 CPU复位时有何操作?答:复位信号维⾼电平有效。
8086/8088 要求复位信号⾄少维持4个时钟周期的⾼电平才有效。
复位信号来到后,CPU便结束当前操作,并对处理器标志寄存器,IP,DS,SS,ES 及指令队列清零,⽽将cs设置为FFFFH, 当复位信号变成地电平时,CPU 从FFFF0H 开始执⾏程序3、中断向量就是就是什么?堆栈指针的作⽤就是就是什么?什么就是堆栈?答:中断向量就是中断处理⼦程序的⼊⼝地址,每个中断类型对应⼀个中断向量。
堆栈指针的作⽤就是指⽰栈顶指针的地址,堆栈指以先进后出⽅式⼯作的⼀块存储区域,⽤于保存断点地址、PSW 等重要信息。
4、累加器暂时的就是什么?ALU能完成什么运算?答:累加器的同容就是ALU 每次运⾏结果的暂存储器。
在CPU 中起着存放中间结果的作⽤。
ALU称为算术逻辑部件,它能完成算术运算的加减法及逻辑运算的“与”、“或”、“⽐较”等运算功能。
5、8086 CPU EU、BIU的功能就是什么?答:EU(执⾏部件)的功能就是负责指令的执⾏,将指令译码并利⽤内部的寄存器与ALU对数据进⾏所需的处理BIU(总线接⼝部件)的功能就是负责与存储器、I/O端⼝传送数据。
6、CPU响应可屏蔽中断的条件?答:CPU 承认INTR 中断请求,必须满⾜以下4个条件:1 )⼀条指令执⾏结束。
CPU 在⼀条指令执⾏的最后⼀个时钟周期对请求进⾏检测,当满⾜我们要叙述的4个条件时,本指令结束,即可响应。
2 )CPU 处于开中断状态。
只有在CPU的IF=1 ,即处于开中断时,CPU 才有可能响应可屏蔽中断请求。
3)没有发⽣复位(RESET),保持(HOLD)与⾮屏蔽中断请求(NMI )。
在复位或保持时,CPU 不⼯作,不可能响应中断请求;⽽NM I的优先级⽐INTR⾼, CPU 响应NMI ⽽不响应INTR 。
微机原理复习总结资料
重要概念:1、微处理器微处理器:微处理器是一个中央处理器cpu,由算术逻辑部件ALU、累加器和寄存器组、指令指针寄存器IP(程序计数器)、段寄存器、时序和控制逻辑部件、内部总线等构成。
2、微型计算机:微型计算机由微处理器、存储器、输入/输出接口电路和系统总线组成。
微处理器是计算机系统的核心,也称CPU(中央处理器)。
3、微型计算机系统:微型计算机为主体,配上外部输入/输出设备及系统软件就构成了微型计算机系统。
微处理器,微型计算机,微型计算机系统有什么联系与区别?微处理器是微型计算机系统的核心,也称为CPU(中央处理器)。
主要完成:①从存储器中取指令,指令译码;②简单的算术逻辑运算;③在处理器和存储器或者I/O之间传送数据;④程序流向控制等。
微型计算机由微处理器、存储器、输入/输出接口电路和系统总线组成。
以微型计算机为主体,配上外部输入/输出设备及系统软件就构成了微型计算机系统。
4、8086CPU内部结构及各部分功能8086CPU内部由执行单元EU和总线接口单元BIU组成。
主要功能为:执行单元EU负责执行指令。
它由算术逻辑单元(ALU)、通用寄存器组、16 位标志寄存器(FLAGS)、EU 控制电路等组成。
EU 在工作时直接从指令流队列中取指令代码,对其译码后产生完成指令所需要的控制信息。
数据在ALU中进行运算,运算结果的特征保留在标志寄存器FLAGS 中。
总线接口单元BIU负责CPU与存储器和I/O接口之间的信息传送。
它由段寄存器、指令指针寄存器、指令队列、地址加法器以及总线控制逻辑组成。
5、8086CPU寄存器8086CPU内部包含4 组16 位寄存器,分别是通用寄存器组、指针和变址寄存器、段寄存器、指令指针和标志位寄存器。
(1)通用寄存器组包含 4 个16 位通用寄存器AX、BX、CX、DX,用以存放普通数据或地址,也有其特殊用途。
如AX(AL)用于输入输出指令、乘除法指令,BX在间接寻址中作基址寄存器,CX在串操作和循环指令中作计数器,DX用于乘除法指令等。
微机原理复习知识点总结
1.所谓的接口其实就是两个部件或两个系统之间的交接部分位于系统与外设间、用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路;2.为了能够进行数据的可靠传输,接口应具备以下功能:数据缓冲及转换功能、设备选择和寻址功能、联络功能、接收解释并执行CPU命令、中断管理功能、可编程功能、错误检测功能;3.接口的基本任务是控制输入和输出;4.接口中的信息通常有以下三种:数据信息、状态信息和控制信息;5.接口中的设备选择功能是指:6.接口中的数据缓冲功能是指:将传输的数据进行缓冲,从而对高速工作的CPU与慢速工作的外设起协调和缓冲作用,实现数据传送的同步;7.接口中的可编程功能是指:接口芯片可有多种工作方式,通过软件编程设置接口工作方式;8.计算机与外设之间的数据传送有以下几种基本方式:无条件传送方式同步传送、程序查询传送异步传送、中断传送方式异步传送、DMA传送方式异步传送;9.根据不同的数据传输模块和设备,总线的数据传输方式可分为无条件传输、程序查询传送方式、中断传送方式、DMA方式;10.总线根据其在计算机中的位置,可以分为以下类型:片内总线、内部总线、系统总线、局部总线、外部总线;11.总线根据其用途和应用场合,可以分为以下类型:片内总线、片间总线、内总线、外总线;ISA总线属于内总线;12.面向处理器的总线的优点是:可以根据处理器和外设的特点设计出最适合的总线系统从而达到最佳的效果;13. SCSI总线的中文名为小型计算机系统接口Small Computer System Interface,它是芯的信号线,最多可连接 7 个外设;14. USB总线的中文名为通用串行接口,它是4芯的信号线,最多可连接127个外设; 15. I/O端口的编码方式有统一编址和端口独立编址;访问端口的方式有直接寻址和间接寻址;PC机的地址由16位构成,实际使用中其地址范围为000~3FFH;16.在计算机中主要有两种寻址方式:端口独立编址和统一编址方式;在端口独立编址方式中,处理器使用专门的I/O指令;17. 74LS688的主要功能是:8位数字比较器,把输入的8位数据P0-P7和预设的8位数据Q0-Q7进行比较;如果相等输d出0,不等输出1;主要功能:把输入的8位数据P0-P7和预设的8位数据Q0-Q7进行比较,比较的结果有三种:大于、等于、小于;通过比较器进行地址译码时,只需把某一地址范围和预设的地址进行比较,如果两者相等,说明该地址即为接口地址,可以开始相应的操作;18. 8086的内部结构从功能上分成总线接口单元BIU和执行单元EU两个单元;19. 8086有20地址线,寻址空间1M,80286有24根地址线,寻址空间为16M; 20. 8086/8088有两种工作模式,即最大模式、最小模式,它是由MNMX决定的;21.在8086/8088系统中,I/O端口的地址采用端口独立编址方式,访问端口时使用专门的I/O指令;22.使用80X86的CPU有两种类型的中断:内部中断软件中断和外部中断硬件中断;而后者中由 8259A管理的中断又被称为可屏蔽中断;外部中断分为可屏蔽中断和非屏蔽中断23.在以80X86为处理器的微机中能寻址的最大端口数为4G32根地址线,但在早期的IBM-PC机中, 由于只用了16根地址线作为I/O端口的寻址,因此其最大的寻址端口数为64K; 80X86的CPU有两条外部中断请求线INTR和NMI;这两条线上来的中断都属于硬件中断;24.特殊嵌套方式与一般嵌套方式相比,其特点是:CPU不仅响应更高优先级的中断,而且响应同级的中断,只屏蔽较低级的中断;25.某时刻8259A的IRR寄存器中的内容是13H,说明IR0、IR1、IR4有中断请求;某时刻8259A的IRR 寄存器中的内容是11H,说明IR0和IR4引脚有中断请求;某时刻8259A的ISR寄存器中的内容是40H,说明IR6 的中断请求正在服务中;某时刻8259A的ISR寄存器中的内容是80H,说明IR7中断请求正在服务中;某时刻8259A的IMR寄存器中的内容是40H,说明屏蔽IR6 引脚的中断请求;某时刻8259A的IMR寄存器中的内容是80H,说明屏蔽IR7引脚的中断请求;26.在两片8259A级联的中断电路中,主片的IR3请求线作为从片的中断请求输入,则初始化主片时的 ICW3为08H,从片的ICW3为03H;27. 8259A的地址引脚A0=1时读出的内容是:IMR中断屏蔽寄存器的状态;IMR→数据总线P18628. ICW2命令字的功能是设置中断类型号,如果写入的ICW2为08H,则IR0的中断类型号为08H;29. ICW3命令字的功能是设置级联方式,如果写入主片的ICW3为08H,则说明主片的IR3已连接从片;30. 8251串行通信按通信的信息格式不同,分为面向字符型和面向位型两种方式,它们的传送对象分别是字符和数据位;31. 8253每个通道有6种工作方式可供选择;若设定某通道为方式0后,其输出引脚为低电平;当GATE=1,计数初值写入计数器后通道开始计数,CLK信号端每来一个脉冲减法计数器就减1;当减到0,则输出引脚输出高电平,表示计数结束;32. 8253的一个计数通道的最大计数值为65535;如果采用BCD计数方式且为三片级联,则8253 最大可计数到9999^3;每个计数器通道都是16位的,因此最大计数值是216,而且采用“-1”计数33. 8253的核心功能部件是:计数器;34. 8253的CLK0接1.5MHz的时钟,欲使OUT0产生频率为50kHz的方波信号,则8253的计数值应为1EH,应选用的工作方式是方式3;定时常数=CLK频率/OUT频率;1.5M/50K=30 D35. 8255的方式选择字和PC口的置位/复位字都是写入控制字端口43H口的,为了区别写入的两条命令,命令的D7位作为特征位;36.当8255工作于方式1时,其引脚信号IBF表示输入缓冲器满高电平有效,输出,OBF表示输出缓冲器满低电平有效,输出;37. 8255A有3种工作方式,其中只有PA口有方式2;P21738.当8255A工作于1方式和2方式时,通过置位/复位控制命令字使INTE允许;P21939.扫描码的D7=0表示置位/复位命令控制字;D7=1,是工作方式控制字 P21640. 编码键盘与非编码键盘的区别是:编码键盘采用硬件逻辑电路识别被按键,能自动提供对应被按键的 编码如ASCII 编码;此外,编码键盘一般都有去抖动和防串键保护电路;非编码键盘仅提供行列矩阵,不具有编码功能,按键的识别靠专门的程序实现;41. 波特率为4800bps 的异步传输,每秒传送的字符数约为480/400个;42. 对于一个N 行M 列的矩阵键盘,其按键数为MN ,信号线的数目为M+N;43. RS-232进行三线连接时,连接 RXD 、TXD 、GND 三个引脚;二、简答:每题5分,共20分1. 下图中的译码电路所确定的端口地址为28C-28DH;2. 下图中的译码电路所确定的端口地址为02F2-02F3H ;3. 设某芯片的端口地址为200H,试设计其译码电路;答:译码电路参见简答1、2题8259ACS A6A9 A8A5A7 AA4 A1A3A0A24.简述8086和8088的区别答:8086是Inter系列的16位微处理器,芯片上有2.9万个晶体管,采用 HMOS 工艺制造,用单一的+5V 电源,时钟频率为5MHz~10MHz;8086有16根数据线和20根地址线,它既能处理16位数据,也能处理8位数据;可寻址的内存空间为1MB;Inter公司在推出8086的同时,还推出了一种准16位微处理器8088,8088的内部寄存器,运算部件及内部数据总线都是按16位设计的,单外部数据总线只有8条;推出8086的主要目的是为了与当时已有的一套Inter外部设备接口芯片直接兼容使用;5.下图为IBM_PC中键盘与主机的硬件连接示意图,试根据此图叙述:当用户按下某一键后,键盘中断的产生及执行的全过程;答:键盘中的键识别芯片8048工作时不断地扫描键盘矩阵,当有按键按下,则确定按键位置键扫描码之后以串行数据形式发送给系统板键盘接口电路,LS322接收一个串行形式字符以后,进行串并转换,然后产生键盘中断IRQ1请求,由中断控制器8259向CPU请求中断,等待读取键盘数据,CPU响应中断,则进入09H键盘中断服务程序:②读取键盘扫描码:用IN AL,60H即可②响应键盘:系统使PB7=1③允许键盘工作:系统使PB7=0④处理键盘数据将扫描码轮换成ASCII码⑤给8259A中断结束EOI命令,中断返回09H号中断服务程序kbint过程完成常规的操作处理键盘数据:将获取的扫描码通过查表转换为对应的ASCII码送缓冲区;对于不能显示的按键,则转换为0,且不再送至缓冲区键盘I/O功能程序kbget子程序从缓冲区中读取转换后的ASCII码功能调用主程序循环显示键入的字符6.试说明逐次逼近式A/D转换原理的工作过程;P282答:1 用启动信号启动A/D转换器工作;首先使A/D转换器初始化,即将SAR清零,使D/A转换器输出电压V0为0V;2 输入模拟电压ViVi不为0V3 以8位A/D转换为例,第一次逼近:使SAR的D7=1,其余为0;SAR=10 000 000 B;4 SAR→D/A转换器,使D/A转换器输出电压V0,V0为VREF的1/2;.5 V0与Vi用比较器进行比较,若Vi≥V0,则比较器输出一个信号,使D7=1,否则使D7=06 第二次逼近:使SAR的D6=1,D7=保留结果,其余位为0,;SAR=D71 000 000 B;根据上一次逼近的结果,SAR=11 000 000 B或者SAR=01 000 000 B;7 以后重复4~7,最后经过8次逼近,8次逼近过程如表13-1P282,SAR中就是Vi 经过转换而得到的数字,此数字经输出缓冲器输出;7.说明微处理器、微型计算机、微型计算机系统三者的概念;8.异步通信和同步通信的特点是什么在异步通信中,哪些通信参数可影响帧格式长度若通信参数为9600,8,N,1时,1秒钟可传送多少字符 P249-251答:同步通信:通信的双方用共同的同步字符或者同步脉冲进行同步;以数据块字符块为单位进行数据传输,每个数据块可以使256B~2KB或更大,并按照同步信息格式形成一帧数据,再将帧作为一个整体进行发送与接收;字符与字符之间的传送是同步的;异步方式:用起始位—停止信号实现同步;以字符为单位进行传输,每个字符通常用ASCII码;字符与字符之间没有严格的定时要求;同步通信方式:传输速率高、传输设备复杂,技术要求高;应用于要求快速、连续、大量传送数据的情况;异步传输方式:传输速率低、传输设备简单:应用于传送数据不连续、数据量较小和传输速率较低的情况;异步通信:字符长度、字符校验方式、停止位个数、起始位1位 9600/8+1+1=960字符/s //9600是波特率 8表示字符长度 N表示不要校验方式 1表示一位停止位;9.什么是非编码键盘设下图为一34的矩阵键盘,以此为例简述其初始化状态及扫描按键的工作过程;答:1 编码式键盘将按键排列成矩阵的形式,由硬件或软件随时对矩阵扫描,一旦某一键被按下,该键的行列信息即被转换为位置码并送入主机,再由键盘驱动程序查表,从而得到按键的ASCⅡ码,最后送入内存中的键盘缓冲区供主机分析执行;2 初始状态:8255A口输出,B口输入;PA0~PA7均输出0PB0~PB7接入高电平3 扫描过程:先使第0行接低电平,其余行为高电平,然后看第0行是否有键闭合通过检查列线电位实现此后,再将第1行置0,然后检测列线是否有变为低电位的线;如此往下一行一行地扫描,直到最后一行在扫描过程中,当发现某一行有键闭合时,便在扫描中途退出10.作图叙述频移键控的工作原理;答:频移键控方式,就是将数字1和0调制为不同频率的两个信号,实现原理如下图所示答:频移键控方式,就是将数字1和0调制为不同频率的两个信号,实现原理如下图所示;4.简述8259中断执行过程;四、软、硬件设计共40分1. 设某系统使用两片8259A管理中断;主片的端口地址为80H和81H,工作于边沿触发、特殊完全嵌套、非自动结束和非缓冲方式;从片的端口地址为20H和21H,工作于边沿触发、完全嵌套、非自动结束和非缓冲方式;主片的中断类型号为08~0FH,从片的中断类型号为80~87H;要求: 1 为主片设计地址译码电路5分2 画出主从片的级联图;3分3 编写主从片初始化程序5分2. 为用一片8255A控制八个8段共阴极LED数码管的电路;现要求按下某开关,其代表的数字K1为1,K2为2,…K8为8在数码管从左到右循环显示已有一个延时子程序DELAY可以调用,直到按下另一个开关;假定8255A的口A、B、C及控制口的地址依次为60~63H;编写完成上述功能的程序,应包括8255A的初始化、控制程序和数码管的显示代码表;15分3. 使用8255A作为开关和共阴极LED显示器的接口,设8255A的A口连接8个开关,B口连接8个LED 指示灯,要求将A口的开关状态读入,然后送至B口控制指示灯亮、灭;设8255A的A口的地址为60H 0 为该8255A设计一码电路1 试画出连接电路图;5分2 编写程序实现之;设8255A的控制口的地址为63H7分4. 有一组发光二极管,提供高电平,二极管发光;提供低电平,二极管熄灭;现要求8个发光二极管依次轮流点亮,每个点亮时间为500毫秒;设8253的输入CLK=1KHz;1 试设计完成该功能的电路;6分2 请给出所用芯片的端口地址以及计数器中所赋初值;3分3 编制相应的程序;5分PA_8255 EQU 0F000H ;8255 PA口PC_8255 EQU 0F002H ;8255 PC口C_8255 EQU 0F003H ;8255控制口CNT0_8253 EQU 0E000HC_8253 EQU 0E003H ;8253控制口.STACK 100.CODESTART:MOV DX, C_8255MOV AL, 81HOUT DX, ALMOV DX, C_8253MOV AL, 34HOUT DX, ALMOV DX, CNT0_8253MOV AL, 01H 计数器的初值为500OUT DX, ALMOV AL, F4H 计数器的初值为500OUT DX, ALloop2:mov cl, 0 mov al, 01hmov bl, alloop1:mov dx PA_82553.某系统采用DAC0832产生连续的三角波形;1 设VREF=5V,求该DAC的分辨率和精度各为多少 5分2 编写三角波发生程序;5分1.设8253的输入CLK1=1000Hz,CS=10~13H,要求OUT1输出为高电平和低电平均为20ms方波; 1画出8253的接线图;5分 2设计8253的控制程序;5分。
微机原理期末复习总结
微机原理期末复习总结微机原理是计算机科学与技术专业的一门重要课程,它研究了计算机系统的基本结构和工作原理。
以下是对微机原理内容的复习总结,帮助你回顾和巩固所学知识。
1.计算机组成和层次结构-计算机由硬件和软件组成,硬件包括中央处理器(CPU),内存,输入输出设备等,软件包括系统软件和应用软件。
-计算机具有层次结构,分为硬件层、微程序层、指令级层、数据流层和互连层等。
2.计算机的运算方法和编码规则-计算机中的运算是通过算术逻辑单元(ALU)来实现的,包括加法、减法、乘法、除法等运算。
-二进制是计算机中使用的编码规则,计算机通过位运算来进行数据处理。
3.存储器的层次结构和存储区域划分-存储器的层次结构包括主存储器(内存)和辅助存储器(硬盘、光盘等)。
-主存储器分为RAM和ROM两种类型,RAM可以读写,ROM只能读取。
-存储区域划分为字节、位、字等不同的单位。
4.输入输出设备的工作原理和接口标准-输入输出设备用于与计算机进行信息的输入和输出。
-输入设备包括键盘、鼠标等,输出设备包括显示器、打印机等。
-输入输出设备通过接口标准与计算机进行通信,例如串口、并口、USB等。
5.CPU的结构和工作原理-CPU由运算器、控制器和寄存器组成。
-运算器负责进行算术和逻辑运算,控制器负责指令的解码和执行,寄存器用于存储指令和数据。
-CPU的工作原理是根据指令周期进行工作,包括取指令、分析指令、执行指令等步骤。
6.指令系统和指令的执行方式-指令系统包括指令集和指令格式,指令集是CPU能够执行的指令的集合,指令格式是指令的组成形式。
-指令的执行方式有直接执行方式、间接执行方式和微程序执行方式等。
7.地址总线和数据总线-地址总线用于传递CPU发出的内存地址信号,指示要进行读写的内存单元。
-数据总线用于传递数据信息,包括读取和写入数据。
8.中断和异常的概念和处理方式-中断是计算机正常执行过程中的意外事件,例如外部设备请求、内存访问错误等。
微机原理--复习笔记
微机原理--复习笔记微机原理--复习笔记1.辨析三个概念:微处理器、微型计算机、微型计算机系统微处理器:MP是指由一片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的中央处理器部件,又称为微处理机。
微型计算机: MC,是指以微处理器为核心,配上存储器、输入/输出接口电路及系统总线所组成的计算机(又称主机或微电脑)。
微型计算机系统(主机+外设+软件配置)MCS,是指以微型计算机为中心, 以相应的外围设备、电源和辅助电路(统称硬件) 以及指挥微型计算机工作的系统软件所构成的系统。
2.计算机从诞生至今已经历了四代:①电子管计算机②晶体管计算机③集成电路计算机④大规模、超大规模集成电路计算机3.① 4位或低档8位微处理器 Intel 4004或8008CPU ②中高档8位微处理器Intel 8080 CPU③ 16位高档微处理器 Intel 8086、80286 ④ 32位高档微处理器Intel 80386、80486⑤64位高档微处理器Intel 80586(Pentium)、Power PC4.总线分为三种:①地址总线AD:单向,由CPU发出到存储器或I/O端口。
②数据总线DB:双向,由CPU送出或送往CPU。
③控制总线 CB:整体双向,个体单向,传送方向固定。
5.微处理器由运算器(又称算术逻辑单元(ALU))、控制器(CU)、和寄存器阵列(RA)三部分组成6.控制器包括:①指令寄存器IR ②指令译码器ID③可编程逻辑阵列PLA7.内部寄存器:①程序计数器PC ②地址寄存器AR ③数据缓冲寄存器DR ④指令寄存器IR ⑤累加器A ⑥标志寄存器FLAGS8.冯·诺依曼首计算机基本设计思想为①以二进制形式表示指令和数据。
(电子数字计算机)②程序和数据事先存放在存储器中,计算机在工作时能够自动地、高速地从存储器中取出指令并加以执行。
③由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大部件组成计算机系统。
微机原理复习知识点总结
微机原理复习知识点总结微机原理是计算机科学与技术中的一门基础课程,主要涵盖了计算机硬件与系统结构、数字逻辑、微型计算机系统、IO接口技术、总线技术、内存管理等内容。
下面将对微机原理的复习知识点进行总结。
1.计算机硬件与系统结构:(1)计算机硬件:主要包括中央处理器(CPU)、输入/输出设备(IO)、存储器(Memory)和总线(Bus)等。
(2)冯诺依曼结构:由冯·诺依曼于1945年提出,包括存储程序控制、存储器、运算器、输入设备和输出设备等五个部分。
(3)指令和数据的存储:指令和数据在计算机内部以二进制形式存储,通过地址进行寻址。
(4)中央处理器:由运算器、控制器和寄存器组成,运算器负责进行各种算术和逻辑运算,控制器负责指令译码和执行控制。
2.数字逻辑:(1)基本逻辑门电路:包括与门、或门、非门、异或门等。
(2)组合逻辑电路:由逻辑门组成,没有时钟信号,输出仅依赖于输入。
(3)时序逻辑电路:由逻辑门和锁存器(触发器)组成,有时钟信号,输出依赖于当前和之前的输入。
(4)逻辑门的代数表达:通过逻辑代数的运算法则,可以将逻辑门的输入和输出关系用布尔代数表示。
3.微型计算机系统:(1)微处理器:又称中央处理器(CPU),是微机系统的核心部件,包括运算器、控制器和寄存器。
(2)存储器:分为主存储器和辅助存储器,主存储器包括RAM和ROM,辅助存储器包括磁盘、光盘等。
(3)输入/输出设备:包括键盘、鼠标、显示器、打印机等,用于与计算机进行信息输入和输出。
(4)中断与异常处理:通过中断机制来响应外部事件,异常处理用于处理非法指令或非法操作。
4.IO接口技术:(1)IO控制方式:分为程序控制和中断控制两种方式,程序控制方式需要CPU主动向IO设备发出查询命令,中断控制方式则是IO设备主动向CPU发出中断请求。
(2)IO接口:用于连接CPU与IO设备之间的接口电路,常见的接口有并行接口和串行接口。
(3)并行接口:包括并行数据总线、控制总线和状态总线,其中并行数据总线用于传输数据,控制总线用于传输控制信号,状态总线用于传输IO设备的状态信息。
微机原理复习知识点总结
微机原理复习知识点总结一、微机原理概述微机原理是计算机科学与技术专业的基础课程之一,是培养学生对计算机硬件体系结构和工作原理的理解和掌握的核心课程。
本文将从微机系统概念、基本组成部分、系统总线、存储器等方面进行总结复习。
二、微机系统概念及基本组成部分1.微机系统概念:微机系统由计算机硬件和软件组成,是由中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出设备和系统总线等基本组成部分组成的。
2.中央处理器(CPU):中央处理器是计算机的大脑,负责执行计算机指令。
它包括运算器和控制器两部分,运算器负责执行算术逻辑运算,控制器负责指令的解析和执行控制。
3.存储器:存储器是用于存储数据和指令的设备,按存储介质可分为内存和外存。
内存按读写方式可分为RAM和ROM两类,外存一般指硬盘。
4.输入/输出设备:输入设备用于将外部数据传输到计算机,如键盘、鼠标等;输出设备将计算机处理后的数据输出到外部设备,如显示器、打印机等。
5.系统总线:系统总线是微机系统中各个组成部分之间传输数据和控制信息的公共通信线路,包括数据总线、地址总线和控制总线。
三、系统总线1.数据总线:数据总线用于传输数据和指令,一般有8位、16位、32位等不同位数,位数越大,数据传输速度越快。
2.地址总线:地址总线用于传输内存地址和外设地址,决定了计算机的寻址能力,位数决定了最大寻址空间。
3.控制总线:控制总线用于传输控制信号,包括读写控制、时序控制、中断控制等,用来控制计算机的工作状态。
四、存储器1.RAM(随机存取存储器):RAM是一种易失性存储器,读写速度快,存储内容能被随机读取和写入。
分为静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)两类。
2.ROM(只读存储器):ROM是一种非易失性存储器,只能读取,不能写入。
包括只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦写只读存储器(EPROM)和电可擦写只读存储器(EEPROM)等。
3. Cache(高速缓存):Cache是位于CPU和内存之间的高速缓存存储器,用来存储CPU频繁访问的数据和指令,以提高计算机的运行速度。
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微机原理笔记(一)--绪论第一章绪论1-2 计算机的结构总线:信息传输的通道AB、DB、CB常用术语:位(bit):字节(byte):8为二进制数构成一个字节(char)字:16位二进制数构成一个字,两个字节(int)双字:32位二进制数构成一个字,两个字(long)指令:让CPU执行基本操作的命令指令的构成:操作数、操作码CPU执行一条指令的过程:取指令代码->译码->执行指令系统:CPU可执行所有指令的集合程序:指令的有机结合1-3进位计数制计算符号: D 10个、B 2个、H 16个权:D 10的幂、B 2的幂、H 16的幂基:D 10、B 2、H 16十进制(D)->二进制(B)整数部分:除以二取余,逆序排列小数部分:乘以2取整,顺序排列任意进制整数部分,除以基取余,逆序排列小数部分,乘以基取整,顺序排列符号数的表示:数的符号:用一位(最高位)二进制数表示0(正数)1(负数)原码:最高位为符号数,符号位之后为该数的绝对值反码:最高位为符号位正数的反码表示:与该数原码相同负数的反码表示:在其正数反码表示基础上按位求反补码:正数的部门与原码相同负数的部门在正数的补码表示,按位求反,在最低位加1注:1、补码不等于负数2、求补不等于补码,求补是求其相反数的操作二进制编码1、BCD码压缩的BCD码:一个字节表示2位BCD码非压缩的BCD码:一个自己表示1位BCD码2、ASCⅡ码:七位二进制数表示一个符号高位为0微机原理笔记(二)--8086结构一、8086CPU内部结构算数逻辑单元(ALU):运算器的重要部件,完成算术运算(加、减、乘、除、求补、与、或、异或、求反、移位、循环移位)程序状态字(psw):又称标志寄存器,记录运算结果的特征控制器:指令译码、发出控制信号、协调各部件工作段寄存器:CS、DS、SS、ES、IP(指令指针,存放下一条直线指令在存储单元内的地址,每取一个字节的指令代码会自动加1)二、8086寄存器结构AX:16位寄存器,分为2个8位AH、AL作用:1、通用寄存器,数据的存取2、与DX一起构成双字作为低16位,在乘法和除法指令中使用3、作为累加器BX:16位寄存器,分为2个8位BH、BL作用:1、通用寄存器2、作为访问存储器的地址指针CX:16位寄存器,分为2个8位CH、CL作用:1、通用寄存器2、在循环指令中作为循环计数器、循环指令。
微机原理复习知识点总结
微机原理复习知识点总结微机原理是计算机专业的一门基础课程,它主要介绍计算机硬件的基本工作原理、组成部分和相互关系。
下面是微机原理复习的知识点总结。
1.计算机系统组成计算机系统由硬件和软件两部分组成。
硬件包括中央处理器(CPU)、内存、I/O设备等,而软件则包括系统软件和应用软件。
计算机系统是一个由多个硬件和软件组成的整体,它们相互协作完成各种任务。
2.CPU的组成和工作原理CPU是计算机的核心部件,它由控制单元(CU)和算术逻辑单元(ALU)组成。
控制单元负责解析并执行指令,而算术逻辑单元则负责进行数学和逻辑运算。
CPU通过时钟周期来控制指令的执行。
3.存储器的分类和特点存储器主要分为内存和外存。
内存是计算机中用于存储数据和程序的的临时储存设备,其特点是访问速度快、容量较小、断电时数据丢失;外存则用于长期保存数据,其特点是容量大、断电数据不丢失、访问速度较慢。
4.总线的分类和功能总线是计算机各个组件之间传输数据和控制信号的通道。
根据功能可以将总线分为地址总线、数据总线和控制总线。
地址总线用于指定内存或I/O端口的地址,数据总线用于传输数据,控制总线用于控制数据的读、写等操作。
5.I/O设备的分类和接口I/O设备包括输入设备和输出设备。
输入设备用于向计算机中提供数据和指令,输出设备则用于显示结果和输出数据。
计算机与I/O设备之间通过I/O接口进行通信,I/O接口提供缓冲、处理输入输出请求、与设备控制器之间的接口等功能。
6.中断和异常处理中断是计算机在执行一条指令的过程中由于硬件或软件中出现的其中一种事件而打断正常的程序执行流程。
异常是指计算机系统在执行一条指令的过程中出现了违背指令性质或者系统规定的其中一种情况。
中断和异常的处理包括中断/异常识别、保存现场、处理中断/异常程序、恢复现场等步骤。
7.指令系统和指令格式指令系统是一组机器指令的集合,用于完成各种计算机操作。
指令格式是指令在存储器中的存储方式,包括操作码、地址码和寻址方式等。
微机原理知识总结
微机原理知识总结微机原理知识总结知识点第⼀章1.冯·诺依曼结构的特点:(1)计算机由运算器、控制器、存储器、输⼊设备和输出设备五⼤部分构成。
(2)数据和程序以⼆进制代码形式不加区别地存放在同⼀个存储器中,存放位置由地址指定,地址码也为⼆进制形式。
(3)控制器是根据存放在存储器中的指令序列即程序来⼯作的,并由⼀个程序计数器(即指令地址计数器)控制指令的执⾏。
控制器具有判断能⼒,能根据计算结果选择不同的动作流程。
2.认识微处理器的功能结构(1)算术逻辑单元(ALU)(2)累加器(A)、累加锁存器和暂存器(3)标志寄存器(FR)(4)寄存器组(RS)(5)堆栈和堆栈指针(SP)(6)程序计数器(PC)(7)指令寄存器(IR)、指令寄存器(ID)和操作控制器(OC)3.内存分类和区别内存分为:随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)区别:RAM可以被CPU随机得读和写,所以⼜称为读/写存储器。
ROM中的信息只能被CPU随机读取,⽽不能由CPU任意写⼊。
第⼆章1.指令分成三个阶段进⾏:取指令、分析指令和执⾏指令2.数据寻址⽅式 1)⽴即数寻址 2)寄存器寻址(寄存器直接寻址) 3)直接寻址(存储器直接寻址) 4)寄存器间接寻址 5)基址寻址6)变址寻址 7)⽐例变址寻址 8)基址加变址寻址 9)基址加⽐例变址寻址 10)带位移的基址加变址寻址 11)带位移的基址加⽐例变址寻址第三章1.8086/8088微处理器内部结构从功能上分为两个独⽴的处理单元:执⾏单元(EU)和总线接⼝单元(BIU)。
特点:执⾏单元负责分析和执⾏指令 总线接⼝单元负责执⾏所有的“外部总线”操作。
2.题⽬:学会计算物理地址例3.1 设(CS)=2000H,(IP)=0200H,则下⼀条待取指令在内存的物理地址为 物理地址=(CS)*16+(IP)=20000H+0200H=20200H第四章1.总线操作周期⼀般分为四个阶段:1) 总线请求和仲裁阶段2) 寻址阶段3) 传数阶段4) 结束阶段2.总线仲裁控制⽅法:“菊花链”仲裁、并⾏仲裁和并串⾏⼆维仲裁3.总线握⼿控制1) 同步总线协定2) 异步总线协定3) 半同步总线协定第五章1.ROM的类型:(1)掩模ROM(2)PROM(3)EPROM(4)E(平⽅)PROM(5)闪速存储器RAM的类型:(1) SRAM(2)DRAM(3) IRAM(4) NVRAM2.Cache的⼯作原理第六章1.I/O端⼝的编制⽅式存储器映像⽅式、隔离I/O⽅式、Inter系列处理器I/O编址⽅式2.I/O同步控制⽅式程序查询式控制、中断驱动式控制、DMA控制3.中断的概念现代意义上的中断,是指CPU在执⾏当前程序的过程中,由于某种随机出现的突发事件(外设请求或CPU内部的异常事件)使CPU暂停(即中断)正在执⾏的程序⽽转去执⾏为突发事件服务的处理程序;当服务程序运⾏完毕后,CPU再返回到暂停处(即断点)继续执⾏原来的程序。
微机原理知识点汇总
微机原理知识点汇总————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:微机原理复习总结第1章基础知识⏹计算机中的数制⏹BCD码与二进制数11001011B等值的压缩型BCD码是11001011B。
F第2章微型计算机概论⏹计算机硬件体系的基本结构计算机硬件体系结构基本上还是经典的冯·诺依曼结构,由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5个基本部分组成。
⏹计算机工作原理1.计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5个基本部分组成。
2.数据和指令以二进制代码形式不加区分地存放在存储器重,地址码也以二进制形式;计算机自动区分指令和数据。
3.编号程序事先存入存储器。
⏹微型计算机系统是以微型计算机为核心,再配以相应的外围设备、电源、辅助电路和控制微型计算机工作的软件而构成的完整的计算机系统。
⏹微型计算机总线系统数据总线 DB(双向)、控制总线CB(双向)、地址总线AB(单向);⏹8086CPU结构包括总线接口部分BIU和执行部分EUBIU负责CPU与存储器,,输入/输出设备之间的数据传送,包括取指令、存储器读写、和I/O读写等操作。
EU部分负责指令的执行。
⏹存储器的物理地址和逻辑地址物理地址=段地址后加4个0(B)+偏移地址=段地址×10(十六进制)+偏移地址逻辑段:1). 可开始于任何地方只要满足最低位为0H即可2). 非物理划分3). 两段可以覆盖1、8086为16位CPU,说明(A )A. 8086 CPU内有16条数据线B. 8086 CPU内有16个寄存器C. 8086 CPU内有16条地址线D. 8086 CPU内有16条控制线解析:8086有16根数据线,20根地址线;2、指令指针寄存器IP的作用是(A )A. 保存将要执行的下一条指令所在的位置B. 保存CPU要访问的内存单元地址C. 保存运算器运算结果内容D. 保存正在执行的一条指令3、8086 CPU中,由逻辑地址形成存储器物理地址的方法是(B )A. 段基址+偏移地址B. 段基址左移4位+偏移地址C. 段基址*16H+偏移地址D. 段基址*10+偏移地址4、8086系统中,若某存储器单元的物理地址为2ABCDH,且该存储单元所在的段基址为2A12H,则该存储单元的偏移地址应为(0AADH )。
微机原理复习重点
第一章微机基础知识(仅供参考) 1.进位计数制表示:n-1(N)k = Σ Ni×K ii=-m其中:Ni- 第i位数字n, m – n整数位数,m小数位数K –基数(采用的数字符号的个数)K i–权在汇编语言中,常用2#,10#,16#,在数的最后用字符B、D、H以示区别。
数制转换(重点)10->2:整数除2取余,小数乘2取整(均从小数点开始)。
例: 115.625 10->16:10->2->162/16->10:按公式计算累加和(按10进制运算规则)2.十进制数与字符的编码表示·BCD码用4位2#表示1位10#,逢十进一,4位组中各位的权=8,4,2,1非压缩、压缩·ASCII码(了解)3.2#运算规则(算术、逻辑)·加、减、乘、除·与、或、非、异或4.符号数表示(重点)·符号表示: 0正,1负,符号在最高位上·真值和机器数真值:未将符号数值化的原始数值机器数:符号数值化的带符号数·机器数的表示法原码:符号,数值位不变。
表示范围? 0的表示?反码:符号,数值位变反。
表示范围?0的表示?补码:符号,数值位变反+1。
表示范围?0的表示?·补码的运算利用公式:[X+Y]补=[X]补+[Y]补[X-Y]补=[X]补+[-Y]补第二章微型计算机概述1.微机的结构·CPU、存储器(RAM,ROM)、I/O接口、I/O设备、系统总线等✷微机与微机系统(软件的作用)✷PC机主要部件(芯片组的作用,BIOS与CMOS,了解系统总线的标准,PCI总线的体系结构)2.8086/8088微处理器(重点)1)最小模式下的主要引脚。
功能?有效电平?是否三态?地址(20,8根与数据复用)、数据(8)、控制线(IO/M、RD、WR、ALE、DEN等)。
2)内部结构。
EU(通用寄存器、ALU、PSW) + BIU(段REG、IP、地址∑、指令队列)3)寄存器结构(重点)P47图2.18·通用寄存器:数据:AX、BX、CX、DX(每个都可分为两个8位寄存器,共8个:AH,AL,...)指针:SI、DI、SP、BP·控制寄存器:IP、PSW·段寄存器:CS、DS、SS、ES各寄存器的主要用途?P47-49 (特别注意SI、DI、BX、BP的用法)3.存储器寻址(重点)按字节(存储单元)进行存取,每次可1/2/4个字节地址线根数与寻址范围的关系存储单元内容与地址的关系分段编址:✹分段原因:要用16位(可寻址216=64KB)的寄存器寻址1MB(220)的内存空间✹存储单元地址的2种表示:物理地址(唯一)、逻辑地址(不唯一)✷物理地址表示:20位的真实地址✷逻辑地址表示:段:偏移✷物理地址的形成方法:段(在CS/SS/DS/ES中)左移4位+偏移地址(在IP/SP/BP/BX/SI/SI中)段寄存器的使用(P50表2.7)(重点)不同类型数据在内存中的存放顺序堆栈特点及堆栈操作(有关指令:PUSH、POP、CALL、RET、INT、IRET)以上指令引起怎样的堆栈操作?4. 状态寄存器PSW(重点)共16位,只用9位(状态6,控制3)2类:✹状态-AF、CF、OF、PF、SF、ZF·置1/置0的条件?·算术和逻辑操作对状态标志的影响:(算术-全部(INC/DEC不影响CF),逻辑-PF、SF、ZF)·传送操作对状态标志的影响:除POPF/SAHF外,均不影响标志位。
微机原理复习要点
微机原理复习要点微机原理是计算机科学与技术的基础课程,以下是微机原理的复习要点,总结为四个方面:一、计算机的基本组成1.计算机的基本组成:计算机由中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备和存储设备组成。
2.中央处理器(CPU)的组成:CPU由运算器、控制器和寄存器组成。
运算器负责执行算术和逻辑运算,控制器负责控制指令的执行,寄存器用于暂存数据和指令。
3.内存的分类:内存可以分为主存和辅助存储器。
主存是CPU直接访问的存储器,辅助存储器用于长期存储数据。
4.输入输出设备的分类:输入设备用于将外部信息输入计算机,输出设备用于将计算机的结果输出给用户。
5.存储设备的分类:存储设备用于长期保存数据,包括硬盘、光盘、U盘等。
二、计算机的运行原理1.计算机的指令执行过程:指令的执行包括取指令、分析指令、执行指令、存储结果等多个步骤。
2.计算机的时序控制:时序控制是指控制指令的执行顺序和时序,包括时钟信号的产生和分配。
3.计算机的硬件与指令的对应关系:计算机的硬件是根据指令的特点和要求设计出来的,不同指令对应不同的硬件电路。
4.计算机的存储管理:存储管理是指计算机如何管理和组织数据的存储方式,包括程序的存储、数据的存储和存储器的管理。
三、微机系统的组成和工作原理1.微机系统的组成:微机系统由中央处理器、存储器、总线、输入输出设备和接口电路等组成。
2.微机系统的工作原理:微机系统通过总线将各个组成部分连接起来,实现数据和控制信号的传输和交换。
3.微机系统的启动过程:微机系统的启动过程包括硬件的初始化、操作系统的加载和执行。
四、汇编语言的基本知识1.汇编语言的基本概念:汇编语言是一种低级语言,用符号表示指令和数据,并通过汇编程序转换为机器语言。
2.汇编语言的指令格式:汇编语言的指令包括操作码和操作数,操作码表示要执行的操作,操作数表示操作的对象。
3.寻址方式:寻址方式是指操作数在内存中的位置的表示方法,包括直接寻址、间接寻址、寄存器寻址等。
微机原理的一些笔记
微机原理的⼀些笔记编码原码:最⾼位是符号位,其余表⽰数值反码:正数与原码相同,负数是原码的取反补码:正数与原码相同,负数是取反加18086系统微机计算机系统⼯作原理不断取指令和执⾏指令的过程基本⼯作原理就是存储程序和程序控制计算机五⼤部件,以及到现代计算机部件冯诺依曼:存储器、控制器、运算器、输⼊设备、输出设备现代:微型处理器、协处理器、RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)、总线控制(⽚内总线、⽚级总线、系统总线)、输⼊输出设备⽚内总线:是CPU内部器件的连接,如ALU、寄存器、内部Cache⽚级总线:CPU、存储器和IO设备的连接系统总线:是解决个部件通信8086内部结构8086CPU是16根数据线、20根地址线、寻址空间为220=1MB、IO寻址空间216=64KB8086CPU内部结构分为两块,他们是并⾏执⾏的。
执⾏部件EU8个通⽤寄存器:AX, BX, CX, DX, SI, DI, SP, BP标志位寄存器。
算数逻辑单元ALU暂存器:内部⽤来暂存数据,⽤我们来说是透明的总线接⼝部件4个段寄存器:CS, DS, SS, ES地址加法器内部暂存器指令缓冲对垒两个部件的并⾏执⾏⽅式当EU和BIU都处于空闲状态下,先让BIU根据IP寄存器去存储器中取指令到指令缓冲队列,然后IP寄存器⾃增,指向下⼀个内存单元地址,BIU根据这个寻指令到指令缓冲队列同时EU在内部执⾏指令。
这个时候会有两种情况EU执⾏指令的时候需要访问存储器或IO设备的时候,会向BIU发送请求,并携带参数,如果BIU处于空闲状态会⽴即响应EU的请求;如果BIU正在寻址,会把当前寻址完成后,相同EU的请求。
EU执⾏到转移或跳转指令的时候,也就是指令缓冲队列中的指令不是下⼀次要执⾏的指令了,那么指令缓冲队列会清空,BIU会重新寻指令当指令缓冲队列慢的时候且EU没有发送请求的时候BIU会处于空闲状态内部引脚8086CPU最⼤模式和最⼩模式,其中他们的区别就是多了协处理器以减轻微处理器负担整个计算器控制交给8288总线控制器来控制8086CPU有40根引脚,采⽤分时复⽤原则。
微机原理笔记(需背篇)
微机原理笔记(需背篇)简答题1. 在基于8086的微计算机系统中,存储器是如何组织的?是如何与处理器总线连接的?信号起什么作⽤?8086 为 16 位处理器,可访问 1M 字节的存储器空间;1M 字节的存储器分为两个 512K 字节的存储体,命名为偶字节体和奇字节体;(4 分)偶体的数据线连接 D7~D0,选择信号接地址线 A0;奇体的数据线连接 D15~D8,选信号接BHE信号;(4 分)BHE 信号有效时允许访问奇体中的⾼字节存储单元,实现 8086 的低字节访问、⾼节访问及字访问。
(2 分)2. 简述主机与外设进⾏数据交换的⼏种⽅式。
主机与外设进⾏数据交换的常⽤⽅式有:⽆条件传送⽅式、程序查询⽅式、中断⽅式和 DMA 传送。
(2 分)⽆条件传送⽅式,常⽤于简单设备,处理器认为它们总是处于就绪状态,随时进⾏数据传送。
(2 分)程序查询⽅式:处理器⾸先查询外设⼯作状态,在外设就绪时进⾏数据传送。
(2 分)中断⽅式:外设在准备就绪的条件下通过请求引脚信号,主动向处理器提出交换数据的请求。
处理器⽆其他更紧迫任务,则执⾏中断服务程序完成⼀次数据传送。
(2 分)DMA 传送: DMA 控制器可接管总线,作为总线的主控设备,通过系统总线来控制存储器和外设直接进⾏数据交换。
此种⽅式适⽤于需要⼤量数据⾼速传送的场合。
(2 分)3. 8086CPU 系统中为什么要⽤地址锁存器?当⽤74LS373芯⽚作为地址锁存器时需要多少⽚74LS373?8086CPU 由于引脚数量少,其地址总线采⽤了分时复⽤的双重总线(A 19 -A16 /S6 -S3 和 AD15~AD0以及BHE /S7 )(2 分);仅在总线周期的 T l 时钟周期输出地址信号,⽽在整个总线周期中地址信号需保持不变,这就需⽤地址锁存器将 T1 周期发出的地址信号锁存起来以在整个总线周期中都能使⽤(3 分);为此8086CPU 在 T1 周期提供地址锁存允许信号 ALE(正脉冲),⽤ ALE 的下降沿将地址信息锁存在地址锁存器中(2 分)。
微机原理复习总结
微机原理复习总结微机原理复习总结第1章概述第2章 16位(8086CPU)/32位(Pentium)处理器原理第4章存储器原理第5章接⼝技术概述第6章串⾏接⼝(8251)和并⾏接⼝(8255)技术第7章中断技术第8章 DMA(直接存储器存取)技术第9章定时计数技术第10章模数转换和数模转换技术第1章概述1.根据冯.诺依曼的理论,计算机应该包含运算器、控制器、(存储器)、输⼊、输出五⼤部分2.8086是intel x86系列(16)位微处理器3.1946年,著名数学家冯.诺依曼(Von.Neumann),提出了现代计算机的基本结构,即EDVAC⽅案,明确了计算机系统由5个部分组成:运算器、控制器、存储器、输⼊设备和输出设备。
4.计算机的2个基本能⼒:能存储程序和能⾃动执⾏程序。
5.微型计算机中,为了节省成本,往往将计算机五⼤件中的运算器和控制器集中在⼀⽚芯⽚上,称之为微处理器或中央处理器:CPU6.微型计算机的硬件由CPU、内部存储器、I/O接⼝和I/O设备组成。
7.CPU :包括运算器、控制器、寄存器●控制器:控制器是计算机的指挥中⼼,它负责从存储器中取指令,并分析指令、发出指令包含的各种控制信号去控制运算器、存储器、输⼊和输出设备。
●运算器:算术逻辑单元(ALU),是⽤来进⾏⼆进制算术运算和逻辑运算。
●寄存器:寄存器是CPU内部的存储装置,分为通⽤寄存器和专⽤寄存器。
通⽤寄存器⽤来保存从内部存储器取得的数据和ALU计算后的结果,专⽤寄存器⼀般指标志寄存器、指令指针寄存器、堆栈指针寄存器、地址指针寄存器等。
8.存储器是指内部存储器:内存。
分为RAM:随机存储器和ROM:只读存储器。
RAM⼀般保存⽤户的程序和数据,ROM保存系统最基本的控制程序。
9.计算机系统的总线分三类:数据总线DB、地址总线AB、控制总线CB10.Intel 8086, 1978年⽣产,集成了29000个晶体管,数据处理长度为16位,地址总线宽度为20位,寻址空间为1MB,时钟为4.77MHz, 被称为第三代微处理器。
微机原理总结知识点
微机原理总结知识点一、计算机的组成1. 中央处理器:CPU是计算机的大脑,负责执行指令、运算和控制计算机的运行。
CPU由算术逻辑单元、控制单元和寄存器组成,其中控制单元控制整个计算机的工作流程,算术逻辑单元完成算术和逻辑运算,寄存器用来暂时存储数据和指令。
2. 存储器:存储器是计算机存储数据的地方,包括内存和外存。
内存主要用来存储程序和数据,外存一般用来长期存储大容量数据。
3. 输入设备和输出设备:输入设备用来将外部的信息输入到计算机中,如键盘、鼠标等;输出设备用来将计算机处理的信息输出到外部,如显示器、打印机等。
4. 总线:总线是连接CPU、内存、输入输出设备等各个部件的通道,它负责传输数据、地址和控制信号。
二、计算机的工作原理1. 指令的执行过程:计算机的指令执行过程包括取指、译码、执行和写回四个阶段。
取指阶段从内存中读取指令,译码阶段将指令翻译成相应的操作,执行阶段完成相应的操作,写回阶段将结果写回到内存或寄存器中。
2. 数据的传输方式:数据在计算机中的传输方式包括并行传输和串行传输,其中并行传输是多条数据同时传输,串行传输是一条数据按位传输。
3. 中断的处理过程:中断是指计算机在执行某个程序时,被外部设备打断执行其他程序的过程。
中断的处理过程包括中断请求、中断响应、中断处理和中断返回四个阶段。
4. 程序的执行过程:程序的执行过程包括程序的加载、初始化、执行和结束等阶段。
三、存储器1. 存储器的分类:存储器按照存储介质可以分为半导体存储器和磁存储器,按照存储方式可以分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
2. 存储器的层次结构:存储器的层次结构包括寄存器、高速缓存、主存和外存四个层次,速度逐渐降低、容量逐渐增大。
3. 存储器的访问方式:存储器的访问方式包括随机存储器和顺序存储器两种,其中随机存储器可以根据地址直接访问任意位置的数据,而顺序存储器只能按照顺序一个一个地读取数据。
四、输入输出1. 输入输出接口:输入输出接口是外部设备和计算机的连接接口,包括并行接口、串行接口、通用接口等多种类型。
微机原理复习要点
微机原理复习要点:一、微机的基础知识1、运算器由很多部件组成,其核心部分是算术逻辑单元;2、计算机系统软件中的汇编程序是一种翻译程序;3、一个完整的计算机系统通常应包括硬件系统和软件系统;4、十进制正数38的八位二进制补码是00100110;5、CPU指的是运算器和控制器;二、8086cpu:1、指令队列的作用是暂存预取指令;2、段寄存器和指令指针寄存器一起为操作系统完成内存管理、多任务环境、任务保护提供硬件支持;3、当存储器的读出时间大于CPU要求的时间时,为了保证CPU与存储器的周期配合,就要利用一状态。
个READY信号,使CPU插入一个Tw4、解释INTR和INTA信号的作用。
中断响应周期中,第一个INTA脉冲向外部电路说明什么?第二个脉冲呢?(INTR是中断请求信号,INTA是中断响应信号。
第一个INTA脉冲表示当前中断请求已被响应,第二个INTA脉冲表示将最高优先级中断的类型码放在数据总线上)5、8086的数据总线和地址总线分别是16和20 条。
三、指令系统与汇编语言编程1、寄存器间接寻址方式中,操作数在主存单元中;2、MOV AX,ES:[BX][SI]的源操作数的物理地址是16d×(ES)+(BX)+(SI);3、INC指令不影响CF标志;4、在MOV WORD PTR [0074H],55BBH指令的机器代码中,最后一个字节是55H;8、在1000H单元中有一条二字节指令JMP SHORT LAB,如果其中偏移量分别为30H、6CH、0B8H,则转向地址LAB的值分别为、、。
(1032H;106EH;10BAH)9、微机系统对I/O端口的地址分配有两种编址方式:、。
8086系统采用。
(统一编址;独立编址;独立编址);10、编程:从60H个元素中寻找一个最大值,结果放在AL中。
11、编程:在DS段中有一个从TABLE开始的由160个字符组成的链表,设计一个程序,实现对此表进行搜索,找到第一个非0元素后,将此单元和下一单元清0。
微机原理(笔记)
微机原理(笔记)三级时序:工作周期,节拍(时钟周期),工作脉冲一.工作周期1.工作周期取指周期ft,源周期st,目的周期dt,执行周期et:用于控制指令的正常执行.中断周期it,dma周期dmat:用于控制i/o传送.2.设置6个触发器,分别作为6个周期状态标志.当=1,表示工作周期开始;当=0,表示工作周期结束.在指令的执行过程中,任何时候只能有一个触发器为"1".3.各操作周期要完成的任务.1). ft:访问主存,取指令,修改pc等,让它指向下一条指令. 公操作.2). st:按原寻址方式形成原地址,取出原操作数,存放于暂存器c中.3). dt:按目的寻址方式形成目的地址,或取目的操作数,存放于暂存器d中.4). et;按操作码完成相应操作.(传送,运算,转移地址送入pc,返回地址压栈保存等)注;以上说的是双操作数指令;如果是单操作数指令,从ft直接经过dt,et;如果是转移指令,直接有ft到et.5).et完成以后,看有没有dma请求,如有转入dmat;如没有,看有没有中断请求,有的话进入it,最后进入下一次的ft,否则直接进入下一个ft.二.节拍(时钟周期)1.节拍t. 节拍时间;访问一次主存的时间.节拍数:各个工作周期的节拍数可以不用.用计算器t统计周期内的节拍数. 每个工作周期的第一拍,t=0;每开始一个新的节拍,t记数;工作周期结束是t清0.三.工作脉冲工作脉冲p,每个节拍结束时设置一个脉冲.脉冲p的前沿打入寄存器,后沿进行时序转换.指令流程.1.以指令执行为线索,确定各周期每一节拍完成的具体操作(寄存器之间的传送操作)2.用寄存器传送语言描述.(如R0传送MAR)一.取指周期的流程(16:20)1.传送指令的流程(有实例)18:30。
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微机原理--复习笔记1.辨析三个概念:微处理器、微型计算机、微型计算机系统微处理器:MP是指由一片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的中央处理器部件,又称为微处理机。
微型计算机: MC,是指以微处理器为核心,配上存储器、输入/输出接口电路及系统总线所组成的计算机(又称主机或微电脑)。
微型计算机系统(主机+外设+软件配置)MCS,是指以微型计算机为中心, 以相应的外围设备、电源和辅助电路(统称硬件) 以及指挥微型计算机工作的系统软件所构成的系统。
2.计算机从诞生至今已经历了四代:①电子管计算机②晶体管计算机③集成电路计算机④大规模、超大规模集成电路计算机3.① 4位或低档8位微处理器 Intel 4004或8008CPU ②中高档8位微处理器 Intel 8080 CPU③ 16位高档微处理器 Intel 8086、80286 ④ 32位高档微处理器 Intel 80386、80486⑤64位高档微处理器Intel 80586(Pentium)、Power PC4.总线分为三种:①地址总线 AD:单向,由CPU发出到存储器或I/O端口。
②数据总线 DB:双向,由CPU送出或送往CPU。
③控制总线 CB:整体双向,个体单向,传送方向固定。
5.微处理器由运算器(又称算术逻辑单元(ALU))、控制器(CU)、和寄存器阵列(RA)三部分组成6.控制器包括:①指令寄存器IR ②指令译码器ID③可编程逻辑阵列PLA7.内部寄存器:①程序计数器PC ②地址寄存器AR ③数据缓冲寄存器DR ④指令寄存器IR ⑤累加器A ⑥标志寄存器FLAGS8.冯·诺依曼首计算机基本设计思想为①以二进制形式表示指令和数据。
(电子数字计算机)②程序和数据事先存放在存储器中,计算机在工作时能够自动地、高速地从存储器中取出指令并加以执行。
③由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大部件组成计算机系统。
9.8086cup内部结构由两部分组成:总线接口单元BIU; 执行单元EU.(1).总线接口单元BIU组成: 4个16位的段寄存器(CS、DS、ES、SS); 1个16位的指令指针寄存器IP;1个20位的地址加法器; 1个指令队列缓冲器(长度为6个字节); I/O控制电路(总线控制电路);1个与EU通信的内部寄存器。
BIU的功能:根据EU的请求负责CPU与内存或I/O端口传送指令或数据。
① BIU从内存取指令送到指令队列②当EU执行指令时,BIU要配合EU从指定的内存单元或I/O端口中读取数据,或者把EU的操作结果送到指定的内存单元或I/O端口去。
(2)执行单元Eu 组成:①16位的ALU(算术逻辑单元);②通用寄存器组 AX,BX,CX,DX(4个数据寄存器)BP(基址指针寄存器) SP(堆栈指针寄存器)SI(源变址寄存器)DI(目的变址寄存器)③数据暂存寄存器④标志寄存器FLAGS ⑤ EU控制电路作用:负责执行指令,执行的指令从BIU的指令队列中取得;运算结果和所需数据,则由EU向BIU发出请求,经总线访问内存或I/O端口进行存取。
10.物理地址与逻辑地址有什么区别?答:逻辑地址是指未定位之前在程序中存在的地址,由段地址和偏移地址组成。
物理地址是实际访问存储器时的地址(通过20位地址总线传递)。
存储单元的逻辑地址不是唯一的,一个存储单元只有唯一的一个物理地址,但可以有一个或多个逻辑地址;5.CF——进位标志,运算结果有进(借)位,CF=1AF——辅助进位标志,低4位向前有进(借)位,AF=1 ZF——零标志,结果为0, ZF=1SF——符号标志,最高位的值OF——溢出标志,双高位判别法确定PF——奇/偶标志,运算结果低8位中1的个数为偶数个,PF=1 控制标志:控制处理器的某一特定功能。
IF——可屏蔽中断允许标志,若STI将IF=1表示允许CPU 接收外部从INTR引脚上发来的可屏蔽中断请求信号;由CLI将IF清0;该状态对非可屏蔽中断及内部中断没有影响;DF——方向标志,CLD将DF=0串操作按增地址方式进行;STD 将DF=1,串操作按减地址方式进行;TF——跟踪(陷阱)标志(TF=1,单步工作方式;否则正常执行程序);4.地址总线A19 A1可同时对高、低位库的存储单元寻址,A和BHE用于对库的选择。
当A=0时,只访问偶地址存储体,读写低字节信息;当BHE=0时,奇高;当两者均为0时,则同时访问两个存储体,读写一个字的信息。
同为1则无操作;5.在什么情况下8086的执行单元(EU)才需要等待总线接口单元(BIU)提取指令?答:EU在执行完转移、调用(包括子程序调用和中断调用)和返回指令时,因指令的执行顺序发生跳转,原来预取到指令队列中的指令将不再执行,需清空指令队列缓冲器。
在此情况下,EU才需要等待BIU从新的地址重新开始提取指令。
6.存储器为什么要分段(段加偏移)?答:1.8086有1M的存储空间,有20根地址线,而CPU的指令指针和堆栈指针都是16位的,只能直接寻址64KB的地址空间,为了能寻址1MB的空间,需要把存储器分为若干段。
2.存储器的分段的机制允许重定位,由于段寄存器里的段地址可以由程序来重新设定,因而使得程序和数据不需要进行任何修改,就能使他们重定位。
7.1)段地址:段寄存器的内容,出现在汇编后的机器指令中。
2)段基址:段地址左移4位后形成的20位段起始地址。
8.8086CPU系统中为什么要用地址锁存器?8086CPU由于引脚数量少,其地址总线采用了分时复用的双重总线,仅在总线周期的T l 时钟周期输出地址信号,而在整个总线周期中地址信号需保持不变,这就需用地址锁存器将T1周期发出的地址信号锁存起来以在整个总线周期中都能使用,为此8086CPU在T 1 周期提供地址锁存允许信号ALE(正脉冲),用ALE的下降沿将地址信息锁存在地址锁存器中(3分) 共需3片73LS373芯片用作地址锁存器,锁存信息A 19 —A 0 和 BHE9.8086的最大工作模式和最小工作模式的区别?答:最小工作方式即单处理器系统方式;在此方式下,全部控制信号由CPU本身提供,它适合于较小规模的应用。
CPU 工作于最大工作方式时,系统的控制信号由8288总线控制其提供,通常,在最大方式系统中一般包含两个或多个处理器。
10.什么叫重定位:重定位是指一个完整的程序块或数据块可以在存储器所允许的空间内任意浮动并定位到一个新的可寻址的区域。
11.8086指令系统的特点:8086与8088的指令系统由8位的8080/8085指令系统扩展而来的,同时又能在其后续的80x86系列的CPU上正确运行。
其主要特点是: (1) 采用可变长指令,指令格式比较复杂。
(2) 寻址方式灵活多样,处理数据的能力比较强。
(3) 有重复指令和乘、除运算指令。
扩充了条件转移、移位/循环指令。
(4) 为加强软件中断功能和支持多处理器系统的工作,增设了有关的指令。
12.总线周期概念:总线周期通常是指微处理器完成一次访存或I/O端口操作所需的时间。
在8086/8088中,一个最基本的总线周期由4个时钟周期组成, 分别称为4个状态,即T1、T2、T3与T4这4个状态。
T1状态:CPU往多路复用总线上发送地址信息,以选中所要寻址的存储单元或外设端口的地址。
T2状态:CPU从总线上撤消地址,并使总线的低16位浮置成高阻状态,为传送数据做准备。
T3状态,多路总线的高4位继续提供状态信息,而其低16位(对8088 CPU则为低8位)上将出现由CPU写出的数据或者CPU从存储器或端口读入的数据。
说明:若访问设备未准备好,则CPU会在T3之后自动插入1个或多个附加的时钟周期Tw,这个Tw就叫等待状态(CPU在每个总线周期的T3状态开始对READY信号采样。
)T4状态:CPU采样数据总线,完成本次读/写操作,总线周期结束。
(要对INTR信号进行采样)说明:只有BIU与内存或I/O端口交换数据,以及填充指令队列时,BIU才执行总线周期。
除此之外,既不需要填充指令队列,EU也没有向BIU发出总线周期请求时,系统总线就处于空闲状态,进入空闲周期,空闲周期由一个或几个Ti状态组成。
13.RESET:复位后,标志寄存器与指令队列缓冲器的原有信息被清除,IP与DS、SS和ES也被清零,而CS被置为FFFFH。
当RESET信号变为低电平时,CPU就从FFFF0H开始执行程序。
在程序执行时,RESET线保持低电平。
14.对存放的字,若低位字节从奇数地址开始存放,为非规则字;反之,为规则字。
读一个规则字需要访问一次存储器,一个总线周期,读一个非规则字需要访问两次存储器,两个总线周期。
当存放的是双字形式(这种数一般作为指针),其低位字是被寻址地址的偏移量;高位字则是被寻址地址所在的段地址。
15.每个I/O接口都有一个或几个端口。
在微机系统中每个端口分配一个地址号,称为端口地址。
一个端口通常为I/O 接口电路内部的一个寄存器或一组寄存器。
当CPU与偶地址的I/O设备实现16位数据的存取操作时,可在一个总线周期内完成;当CPU与奇地址的I/O设备实现16位数据的存取操作时,要占用两个总线周期才能完成。
操作数有立即数操作数、寄存器操作数、存储器操作数、IO 操作数、16. 8086/8088指令的分类8086/8088的指令按功能可分为6大类:数据传送、算术运算、逻辑运算、串操作、程序控制和CPU控制数据传送指令(细分成4类)•通用数据传送指令 MOV、PUSH、POP、XCHG、XLAT •目标地址传送指令 LEA、LDS、LES•标志位传送指令 LAHF、SAHF、PUSHF、POPF • I/O 数据传送指令 IN、OUT传送指令: MOV DST, SRC 执行操作:(DST) ←(SRC) 说明:可实现一个字节或字的传送注意: * DST、SRC 不能同时为段寄存器 * 立即数不能直接送段寄存器 MOV DS, 2000H * DST 不能是立即数和CS * DST、SRC 不能同时为存储器寻址 * 不影响标志位压入堆栈指令: PUSH SRC “先移后入”,先SP-2,SP始终指向堆顶,然后将操作数压入((SP)+1:(SP))中,操作数可以是通用寄存器,段寄存器或者某种寻址方式所指向的存储单元;弹出堆栈指令:POP dst “先出后移” ((SP)+1:(SP))给dst,后SP-2,dst可以是存储器,通用寄存器或段寄存器(不能是CS),不能是立即数。
注意: 堆栈操作必须以字(16位)为单位不影响标志位不能用立即寻址方式PUSH 1234H 并非局限在栈顶操作MOV AX,[BP][SI]交换指令: XCHG OPR1, OPR2执行操作: (OPR1) ↔(OPR2)注意: 不影响标志位不允许使用段寄存器不能在存储器单元之间交换换码指令:XLAT 或XLAT OPR(通过查表实现)执行操作:(AL) ← ( (BX) + (AL) )例:MOV BX, OFFSET TABLE ; (BX)=0040H(表预先建立在内存)MOV AL, 3 ;索引值XLAT TABLE指令执行后 (AL)=30H注意* 不影响标志位* 字节表格(长度不超过256字节) 首地址→ (BX)* 需转换的代码位移量→ (AL)•目标地址传送指令取有效地址指令: LEA REG, SRC执行操作:(REG16位通用寄存器) ← SRC(存储器操作数)将一个近地址指针写入到指定的寄存器。