微型计算机的基本组成

微型计算机的基本组成
一、微型计算机的基本组成：两大部分，硬件和软件。

1、中央处理器（CPU）：它由运算器、控制器和寄存器3大部分组成。

2、存储器：主要是存储代码和运算数据的。

3、接口：是连接主机和外设的桥梁。

4、输入/输出（I/O）设备：能把外部信息传送到计算机的设备叫输入设备。

将计算机处理完的结
果转换成人和设备都能识别的和接收的信息的设备叫输出设备。

5、总线：连接各硬件部分的线路。

一组是用来传递数据信息的叫数据总线简称DB；第二组是用
来传递地址信息的简称AB；第三组是专门用来传递控制信息简称CB。

二、微机常用术语：
1、位（Bit）：位是指计算机中使用的二进制数的一位，它是存储信息中的最小单位。

只有“0”
和“1”两种状态。

2、字节（Byte）:计算机存储数据时，通常把8位二进制数作为一个存储单元，一个存储单元也
叫一个字节。

字节的长度固定，它是存储器存取信息的最小单位。

3、字（Word）：字是计算机中处理和传送信息的最基本单位。

它通常与寄存器、运算器、传输线
的宽度一致。

4、字长：一个字所包含二进制数的长度称为字长。

实际上字长所表示的是CPU并行处理的最大位
数。

如16位机字长为16位，占2个字节。

32位机的字长为32位，占4个字节。

5、存储容量：存储单元以字节为单位。

存储容量是指CPU构成的系统所能访问的存储单元数。

6、指令：计算机能识别和执行的基本操作命令。

有两种方式：机器码和助记符。

7、指令系统：计算机所能执行的全部指令的集合，称为该计算机的指令系统。

8、程序：为完成某一任务所作的指令（或语句）的有序集合称为程序。

9、运算速度：计算机完成一个具体任务所用的时间就是完成该任务的时间指标，计算机的速度越
高，所用的时间越短。

三、8086/8088微处理器的结构：按功能可分成两大部分：执行单元（EU）和总线接口单元（BIU）。

1、执行单元（EU）：由8个通道寄存器，、1个标志寄存器、算术逻辑运算单元ALU及EU控制单
元组成。

EU从BIU指令队列寄存器中获得指令和待处理数据进行操作。

将指令代码译码后，发出相应的控制信息，将数据在ALU中进行运行，运算结果的特征保留在标志寄存器FLAG中。

2、总线接口单元（BIU）：总线借口单元BIU包括4个段寄存器、1个指令指针寄存器、1个内
部寄存器、1个先入先出的6个字节（8088是4个字节）的指令队列、总线控制逻辑电路及20条地址线。

当EU从指令队列中取走指令，指令队列出现空字节时，BIU即从内存中去除后续的指令代码放入队列中。

当EU需要数据时，BIU根据EU给出的地址，从指定的内存单元或外设中取出数据提供给EU。

运算结束后，将运算结果送入指定的内存单元或外设。

如果指令队列的所有字节全空，EU停止执行。

直到指令队列中有指令，并把指令传到EU单元，EU开始操作。

一般情况下，程序是顺序执行的。

当遇到跳转指令时，BIU就使指令队列复位，从新地址中取出指令并立即送给EU去执行。

四、8086内部寄存器：按其功能可分为：通用寄存器（8个）、段寄存器（4个）和控制寄存器（2
个）。

1、通用寄存器：包括数据寄存器、地址指针寄存器和变址寄存器。

⑴数据寄存器：有AX、BX、CX、DX4个16位寄存器，每个寄存器可分为高8位和低8
位两部分使用，也就是说也可作为8位寄存器使用。

高8位表示成：AH、BH、CH、DH，
低8位表示成：AL、BL、CL、DL。

⑵地址指针寄存器：有堆栈指示器（SP）和基址指示器（BP）两个。

SP和BP只能用于堆栈段，不
能指示其他段。

但SP和BP应用上是有区别的，SP可用于PUSH、POP、CALL、RET等指令，而
1、数据传送：MOV、PUSH、POP、XCHG、IN、OUT、LEA
2、算数运算：ADD、ADC、INC、SUB、DEC、CMP、MUL、DIV
3、逻辑运算：AND、TEST、OR、NOT、XOR、SAL、SHL、SAR、SHR
4、程序控制：JMP、条件转移P79表4-7、循环控制P79表4-8
（看书本课后习题P82）
十一、汇编语言程序结构，能读懂程序或设计程序。

十二、掌握一些伪指令：DB、DW、DD、DUP、EQU
十三、存储器采用哪3级存储结构？分类方法？存储器结构？性能指标？
1、存储器采用：Cache、主存、外存3级存储结构。

2、分类方法：⑴按存储介质分类⑵按存取方法分类⑶按所处位置及功能分类⑷按信息的可
保存性分类⑸按存储器在计算机中的作用分类
3、存储器的基本结构：⑴存储体：信息存储的集合体，存储单元矩阵。

⑵地址存储器：按地址
码的位置来设置。

⑶地址译码器：线性译码、复合译码。

⑷控制逻辑⑸三态数据缓冲器4、主要性能指标：⑴存储容量⑵存储速度⑶可靠性⑷功耗
十四、存储器的扩展：
1、位扩展法：仅在位数方向扩展（加大字长），而芯片的字数和存储器的字数是一致的。

位扩展
的连接方式是将各芯片的地址线、片选和读/写线并联起来，而将各芯片的数据线单独列出。

2、字扩展法：指仅在字数方向扩展，而位数不变。

存储器的位数等于存储器芯片的位数。

这种方
法将地址分成两部分，一部分送到各存储器芯片，一部分经过译码送到存储器的片选输入端。

各存储器的数据线中的相应位连接在一齐。

3、字位扩展：即上述两种方法的组合，既在方向进行扩展，又在字方向进行扩展。

（看课后习题P169）
十五、微机与I/O传送的信息大致分为数据信息、控制信息和状态信息三类。

十六、I/O的编址通常有两种不同方式，一种是I/O端口与存储器单元统一编址，另一种是I/O端口独立编址。

1、统一编址：优点是简化指令系统的设计，同时I/O控制信号与存储器的控制信号公用，给应用
带来极大的方便。

另外由于访问存储器的指令种类多、寻址方式多样化，这种方式给访问外设带来了很大的灵活性。

对I/O设备可以使用功能强大且像访问存储器那样的指令，如直接对I/O数据近来运算等。

缺点是外设占用了一部分内存的地址空间减少了内存可用的地址范围，对内存容量有潜在的影响。

此外，从指令上不易区分当前指令是对内存进行操作还是对外设进行操作。

2、独立编址：优点是：由于内存访问指令也可以用于访问I/O端口，而内存访问指令一般功能较
强，可直接对输入、输出数据进行处理，这对改善程序效率，提高总的处理速度是有利的。

其次，编一编址方式可使I/O接口得到较大的寻址空间，这对于大型测控和数据通信系统是有利的。

统一编址方式后，I/O部分的控制逻辑可以比较简单。

缺点是I/O端口会占据一定的内存可寻址空间。

十七、中断的概念：所谓中断，就是指当CPU正在执行程序时，外设（或其他中断源）向CPU发出请求，CPU暂停当前程序的执行，转向该外设服务（或称中断服务）程序，当中断服务程序运行结束后，返回原程序继续执行的过程。

可屏蔽中断与不可屏蔽中断的区别：可屏蔽中断是通过CPU的INTR引脚引入，当中断标志IF=1时允许中断，当IF=0时禁止中断；不可屏蔽中断是由NMI引脚引入，不收IF标志的影响。

中断的优先级顺序：计算机系统根据紧急事物的紧急程度，把中断分为不同的优先级，并规定：高优先级的中断能暂停低优先级的中断服务程序的执行。

十八：输出/输入的传送方式
1、无条件传送方式：无条件传送方式是一种最简单的输入/输出控制方法，需要注意的是，输入
时，当CPU执行IN指令时要确保输入的数据已经准备好，否则就可能读入不正确的数据；在输出时当CPU执行OUT指令时，需确保外部设备已将上次送来的数据取走，它才可以接收的数据，否则会发生数据“冲突”。

2、查询传送方式：又称为有条件传送方式。

其优点是能较好地协调外设与CPU之间的定时关系；
缺点是CPU需要不断查询标志位的状态，这将占用CPU较多的时间。

3、中断传送方式：CPU执行完每一条指令后，都会去查询外部是否有中断请求，若有，就暂停执
行现行的程序，转去执行中断服务程序，完成传送数据的任务。

4、DMA传送反方式 P181
十九：8255A有3种工作方式：
1、方式0—简单输入/输出—查询方式；ABC三个端口均可工作在方式0。

2、方式1—选通输入/输出—中断方式；AB两个端口均可工作在方式1。

3、方式2—双向输入/输出—中断方式；只有A端口才能工作在方式2。

通道A：8位数据输出锁存/缓冲器，是一个独立的8位I/O口，它的内部有对数据输入/输出的锁存功能。

通道B：8位数据输入/输出锁存/缓冲器，仅对输出数据有锁存功能。

通道C：8位数据输出锁存/缓冲器，8位数据输入缓冲器。

可以看作是一个独立的8位I/O 口；也可以看作是两个独立的4位I/O口。

也是仅对输出数据进行锁存。

A，B，C均可做数据通道；C可分为2个4位的部分，分别与A，B配合使用，作为控制和状态信息通道。

编程题应该从尼三条出：
P83 4-10 从2000H单元开始的10个单元，存放10个数，找出最大的数，存入2000H单元，请编写相应的程序。

解：MOV BX 2000H
MOV AL, [BX]
MOV CL 09H
LI: INC BX
CMP AL [BX]
JGE L2
MOV AL [BX]
L2: DEC CL
JNE L1
MOV BX, 2000H
MOV [BX], AL
P84 4-15 将存放在100H单元和102H单元的两个无符号数相乘，结果存放在地址为104H开始的单元中。

请编写相应程序。

解：MOV AX[100H]
MVL [102H]
MOV [104H] AX
MOV [106H],DX
P125 5-4从TABLE开始的单元中有10个16位无符号数，编写一个程序找出其中最小数并存入MIN 单元。

解：DATA SEGMENT
MIN DW?
COONT DW10
TABLE DW10DUPC?)
DATA ENDS
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE DS DATA
START XORAX , AX
MOV AX ,DATA
MOV DS ,AX
LEA SI ,TABLE
MOV CX , COUNT-1
MOV AX , [SI]
LP1: ADD SI, 2
CMP [SI], AX
JAE NEXT
MOV AX [SI]
NEXT: LOOP LP1
MOV MIN, AX
CODE ENDS
END STAR。