《微机原理及其应用》课件
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《微机原理及应用》课件
微机在智能仪表中的应用
总结词
微机技术可以应用于智能仪表中，实现仪表的智能化和远程控制，提高测量精度和使用寿 命。
详细描述
智能仪表是现代工业和生活中不可或缺的测量工具，微机技术的应用可以实现智能仪表的 自动化和智能化。通过微机技术，智能仪表可以实现数据的自动采集、处理、存储和传输 ，提高测量精度和使用寿命，同时可以实现远程控制和监测。
可执行文件
目标程序经过链接器链接后形成可执行文件，可在计算机上直接 运行。
汇编语言程序设计方法
确定程序设计目标
明确程序的功能需求，确定输入、输出和处 理过程。
编写汇编源程序
根据流程图或状态转移图，使用汇编语言编 写源程序。
确定程序流程
根据程序设计目标，设计程序流程图或状态 转移图。
调试程序
通过调试工具检查程序的语法错误和逻辑错 误，并进行修改。
并行接口类型
独立并行接口、共享并行接口。
并行接口应用
打印机、扫描仪等。
串行接口技术
串行接口特点
数据传输速度慢，传输线数少，可长距离传输。
串行接口类型
同步串行接口、异步串行接口。
串行接口应用
鼠标、调制解调器等。
06
微机应用实例
微机在工业控制中的应用
01
总结词
微机在工业控制中发挥着重要作用，可以实现自动化控制和监 03
详细描述
微机在工业控制中的应用包括自动化生产线控制、机器人控制、温度控 制、压力控制等。通过微机技术，可以实现精确的控制和监测，提高生 产效率和产品质量，减少人工干预和误差。
实例
某工厂采用微机技术实现自动化生产线控制，通过微机对生产线的各个 环节进行精确控制，提高了生产效率和产品质量，降低了生产成本。
微机原理及应用PPT课件
• 设通道0的地址为40H，通道1的地址为41H， 控制口地址为43H，8255A的口地址为8083H。
第22页/共49页
主程序：
MOV AL，15H；通道0初始化，方式 2
OUT 43H，AL
MOV AL，50H；置计数初值
OUT 40H，AL
STI
；开中断
LPO：HLT
；等待中断
JMP LOP 第23页/共49页
2.控制字设置
• 通道0计数器工作于方式2，采用BCD计数， 因计数初值为50，采用RL1RL0=01（读/写 计数器的低8位），则工作方式字为 00010101=15H。
• 通道1计数器工作于方式3，CLK1接 2.5MHz时钟，要求产生2000Hz的方波， 则计数初值应为2.5×106/2000=1250，采 用RL1RL0=11 （先读计数器的低8位，再读 计数器的高8位）。则工作方式字为 01110111=77H。
第25页/共49页
SPK 扬声器
1.工作原理分析
系统分配给8253的端口地址为040H—043H， 三个计数器在IBM-PC机中的功能如下：
（1）计数器0用来产生实时时钟信号，工作于方 式3，计数初值为0，采用二进制计数，输出 OUT0作为中断请求IRQ0，连接到中断优先权控 制器8259A的IR0。此时OUT0端输出 1193181.6÷65536=18.2(Hz)的方波脉冲序 列，方波的脉冲周期约为55ms（1/ 18.2(Hz) ），也就是说，计数器0每隔55ms 产生一次中断请求。在中断处理程序中使用一个 16位的软件计数器（初值为0）进行加1计数， 因此当该计数器由FFFFH变为0000H时，表示 已产生65536次中断请求，共经过65536 ÷18.2（ 65536 ×第256页5/共m49s页 ）=3600秒时间。
第22页/共49页
主程序：
MOV AL，15H；通道0初始化，方式 2
OUT 43H，AL
MOV AL，50H；置计数初值
OUT 40H，AL
STI
；开中断
LPO：HLT
；等待中断
JMP LOP 第23页/共49页
2.控制字设置
• 通道0计数器工作于方式2，采用BCD计数， 因计数初值为50，采用RL1RL0=01（读/写 计数器的低8位），则工作方式字为 00010101=15H。
• 通道1计数器工作于方式3，CLK1接 2.5MHz时钟，要求产生2000Hz的方波， 则计数初值应为2.5×106/2000=1250，采 用RL1RL0=11 （先读计数器的低8位，再读 计数器的高8位）。则工作方式字为 01110111=77H。
第25页/共49页
SPK 扬声器
1.工作原理分析
系统分配给8253的端口地址为040H—043H， 三个计数器在IBM-PC机中的功能如下：
（1）计数器0用来产生实时时钟信号，工作于方 式3，计数初值为0，采用二进制计数，输出 OUT0作为中断请求IRQ0，连接到中断优先权控 制器8259A的IR0。此时OUT0端输出 1193181.6÷65536=18.2(Hz)的方波脉冲序 列，方波的脉冲周期约为55ms（1/ 18.2(Hz) ），也就是说，计数器0每隔55ms 产生一次中断请求。在中断处理程序中使用一个 16位的软件计数器（初值为0）进行加1计数， 因此当该计数器由FFFFH变为0000H时，表示 已产生65536次中断请求，共经过65536 ÷18.2（ 65536 ×第256页5/共m49s页 ）=3600秒时间。
《微机原理与应》课件
《微机原理与应》ppt课 件
• 微机原理概述 • 微机硬件组成 • 微机指令系统 • 汇编语言程序设计 • 微机系统软件 • 微机发展趋势与展望
01
微机原理概述
微机定义与特点
总结词
微机原理的核心概念
详细描述
微机，也称为微型计算机，是一种体积小、结构紧凑的计算机系统。它具有高 效、可靠、灵活和低成本等特点，广泛应用于各个领域。
02
微机硬件组成
中央处理器
中央处理器（CPU）是微机的核心部件，负责执 行指令和处理数据。
CPU的性能指标包括时钟频率、指令集、核心数 等，时钟频率决定了微机的运算速度，指令集决 定了微机能够执行的操作，核心数决定了微机的 并行处理能力。
CPU由运算器和控制器组成，运算器负责进行算 术和逻辑运算，控制器负责控制指令的执行顺序 。
微机应用的发展趋势
总结词
更广泛、更深层次
详细描述
随着信息化和智能化的发展，微机的应用领域越来越广泛， 从传统的工业控制、办公自动化等领域，扩展到了智能家居 、物联网、云计算等更深层次的应用领域。
新一代微机的展望
总结词
更绿色、更安全、更可靠
详细描述
随着环保意识的提高和技术的不断发 展，新一代的微机将更加注重节能和 环保，同时也会更加注重安全和可靠 性，以满足各种复杂和严苛的应用需 求。
存储器的性能指标包括存取 速度、容量和可靠性等，存 取速度决定了微机的运行速 度，容量决定了微机能够存 储的数据量，可靠性决定了 存储器的稳定性和持久性。
输入输出设备
01
输入输出设备是微机中用于 输入和输出数据的部件。
02
常见的输入设备包括键盘、 鼠标、触摸屏、扫描仪等， 用于将用户输入的数据传输 给微机。
• 微机原理概述 • 微机硬件组成 • 微机指令系统 • 汇编语言程序设计 • 微机系统软件 • 微机发展趋势与展望
01
微机原理概述
微机定义与特点
总结词
微机原理的核心概念
详细描述
微机，也称为微型计算机，是一种体积小、结构紧凑的计算机系统。它具有高 效、可靠、灵活和低成本等特点，广泛应用于各个领域。
02
微机硬件组成
中央处理器
中央处理器（CPU）是微机的核心部件，负责执 行指令和处理数据。
CPU的性能指标包括时钟频率、指令集、核心数 等，时钟频率决定了微机的运算速度，指令集决 定了微机能够执行的操作，核心数决定了微机的 并行处理能力。
CPU由运算器和控制器组成，运算器负责进行算 术和逻辑运算，控制器负责控制指令的执行顺序 。
微机应用的发展趋势
总结词
更广泛、更深层次
详细描述
随着信息化和智能化的发展，微机的应用领域越来越广泛， 从传统的工业控制、办公自动化等领域，扩展到了智能家居 、物联网、云计算等更深层次的应用领域。
新一代微机的展望
总结词
更绿色、更安全、更可靠
详细描述
随着环保意识的提高和技术的不断发 展，新一代的微机将更加注重节能和 环保，同时也会更加注重安全和可靠 性，以满足各种复杂和严苛的应用需 求。
存储器的性能指标包括存取 速度、容量和可靠性等，存 取速度决定了微机的运行速 度，容量决定了微机能够存 储的数据量，可靠性决定了 存储器的稳定性和持久性。
输入输出设备
01
输入输出设备是微机中用于 输入和输出数据的部件。
02
常见的输入设备包括键盘、 鼠标、触摸屏、扫描仪等， 用于将用户输入的数据传输 给微机。
微机原理及其应用 PPT1
21
第一章：概述——微型计算机系统的基本组成和各部件功能
各种存储设备
22
第一章：概述——微型计算机系统的基本组成和各部件功能
各种接口卡
23
第一章：概述——微型计算机系统的基本组成和各部件功能
主板
24
第一章：概述——微型计算机系统的基本组成和各部件功能 主板
主板是机箱中最大的一块集成电路板，在它上面集成有CPU插座、内存插座、 扩展卡插座、输入输出系统、总线系统、电源接口等。主板是一个母体，其 他的部件或直接插接在主板上，或通过电缆电线连接在主机板上。 总线：是连接多个功能部件或多个装置的一组公共信号线，接在系统中的不 同位置。按所传送信息的不同类型，总线可以分为数据总线DB(Data Bus)、 地址总线AB(Address Bus)和控制总线CB(Control Bus)三种类型，通常称微型 计算机采用三总线结构。 地址总线(AB) ：是用来传送地址信息的信号线。地址总线的位数决定了CPU 可以直接寻址的内存空间的大小。地址总是从CPU发出的，所以地址总线是 单向的三态总线。单向指信息只能沿一个方向传送，三态指除了输出高、低 电平状态外，还可以处于高阻抗状态（浮空状态）。 数据总线(DB)：数据总线是CPU用来传送数据信息的信号线。数据总线是双 向三态总线，即数据既可以从CPU送到其它部件，也可以从其它部件传送给 CPU，数据总线的位数和处理器的位数相对应。 控制总线(CB)：控制总线是用来传送控制信号的一组总线。这组信号线比较 复杂，由它来实现CPU对外部功能部件（包括存储器和I/O接口）的控制及 接收外部传送给CPU的状态信号，不同的微处理器采用不同的控制信号。控 制总线有的为单向，有的为双向或三态，有的为非三态，取决于具体的信号 线。
第一章：概述——微型计算机系统的基本组成和各部件功能
各种存储设备
22
第一章：概述——微型计算机系统的基本组成和各部件功能
各种接口卡
23
第一章：概述——微型计算机系统的基本组成和各部件功能
主板
24
第一章：概述——微型计算机系统的基本组成和各部件功能 主板
主板是机箱中最大的一块集成电路板，在它上面集成有CPU插座、内存插座、 扩展卡插座、输入输出系统、总线系统、电源接口等。主板是一个母体，其 他的部件或直接插接在主板上，或通过电缆电线连接在主机板上。 总线：是连接多个功能部件或多个装置的一组公共信号线，接在系统中的不 同位置。按所传送信息的不同类型，总线可以分为数据总线DB(Data Bus)、 地址总线AB(Address Bus)和控制总线CB(Control Bus)三种类型，通常称微型 计算机采用三总线结构。 地址总线(AB) ：是用来传送地址信息的信号线。地址总线的位数决定了CPU 可以直接寻址的内存空间的大小。地址总是从CPU发出的，所以地址总线是 单向的三态总线。单向指信息只能沿一个方向传送，三态指除了输出高、低 电平状态外，还可以处于高阻抗状态（浮空状态）。 数据总线(DB)：数据总线是CPU用来传送数据信息的信号线。数据总线是双 向三态总线，即数据既可以从CPU送到其它部件，也可以从其它部件传送给 CPU，数据总线的位数和处理器的位数相对应。 控制总线(CB)：控制总线是用来传送控制信号的一组总线。这组信号线比较 复杂，由它来实现CPU对外部功能部件（包括存储器和I/O接口）的控制及 接收外部传送给CPU的状态信号，不同的微处理器采用不同的控制信号。控 制总线有的为单向，有的为双向或三态，有的为非三态，取决于具体的信号 线。
微机原理与应用电子课件
第二章
8086/8088微处理器
本章目录 2.1 8086/8088微处理器的结构 2.2 8086/8088的引脚功能 2.3 8086/8088的总线结构 2.4 8086最小模式的工作时序 本章小结
2.1
8086/8088微处理器的结构
2.1.1 8086/8088微处理器的结构 8086/8088微处理器的结构相似，都由算术逻辑运算 单元ALU、专用和通用寄存器、指令寄存器、指令译码器、 定时器控制电路等组成。按功能可把CPU分成两大部：执 行单元（Execution Unit）和总线接口单元（Bus Interface Unit）如图2-1所示，图中左半部分为执行单 元，简称EU。右半部分为总线接口单元，简称BIU。BIU与 外部总线相连，完成与外设（或存储器）的数据传送，包 括取指令操作、存储器读/写数据操作、I/O接口的读/写 操作。EU通过BIU得到信息，其功能就是负责指令的执行。 BIU和EU两个单元可以并行工作。这样提高CPU的工作速度。
2.1.3存储器中的逻辑地址和物理地址
8086有20条地址线，可以寻址1M内存空间。地址从 00000H～FFFFFH。但8086CPU内部的地址寄存器都是16位的， 最多能寻址64K字节，为了能寻址1M字节，8086采用分段技 术。分段技术是把存储器可分成代码段CS、堆栈段SS、数 据段DS和附加段ES四种。每段为64KB，段与段可以重叠， 可以交叉，也可以没有联系。如图2-3所示。存储器分段管 理后，每个单元的地址都可以用两个形式的地址来表示， 实际地址（物理地址）和逻辑地址。
⑶变址寄存器SI、DI SI（source Index）叫源变址寄存器，一般用于 源操作数当前数据段中某个地址的偏移地址。 DI（Destination index）叫目标变址寄存器，一 般用于目标操作数当前附加段（本数据段）中某个地 址的偏移地址。 在字符串操作中，SI用于存放源串操作数的偏移 地址，这个串一定是在数据段DS。DI用于存放目标串 操作数的偏移地址，这个串一定是在附加段ES。 在寄存器间寻址时，经常用DI、SI加上一个位移 量来改变存储器的地址，因此叫变址寄存器。 指针寄存器和变址寄存器与数据寄存器样，可以 参与算术和逻辑运算，但指针寄存器和变址寄存器只 能用于16位计算，不能分成8位。
微机原理及其应用
中断允许标志IF(Interrupt-enable Flag)：
IF=1 ， 允 许 CPU 响 应 外 部 的 可 屏 蔽 中 断 请 求 ； IF=0则禁止响应。IF对外部非屏蔽中断及内部中 断不起作用。
第30页/共89页
方向标志DF(Direction Flag)：
在串操作指令中，DF=0时，变址指针自 动增量；DF=1时，则自动减量。
• 对于取指操作，是选取CS段寄存器； • 对于存取数据操作，是选取DS段寄存器； • 对于压栈和弹栈操作，是选取SS段寄存器； • 在对目的串操作时，是选取ES段寄存器。
第23页/共89页
• 上述各种操作的段寄存器选取规则称为基本段约定， 采用基本段约定的最大好处是，在指令中就不必给 出段寄存器名，可以缩短指令代码的长度，简化指 令的书写形式。
从BIU中的指令队列获取指令，经过指令译码电路形
第15页/共89页
3. BIU和EU的协调 动作
● 8086CPU中，BIU和EU是同时工作，但并不是 完全同步的。
• BIU负责从内存中取出指令，并送到指令队列供EU 执行；BIU必须保证指令队列始终有指令可供执行， 当指令队列有2个字节的空余时，BIU将自动取指 令到指令队列。
第7页/共89页
• CPU将lMB的存储空间分成若干个逻辑段，每 个逻辑段对应一片连续的存储空间，其长度任 意，但最大不超过64KB。
• 当要访问逻辑段内的某一单元时，只要给出逻 辑段的起始地址以及该单元与起始地址之间的 距离（又称偏移量，或偏移地址，以字节数计 量），即可确定其物理地址。
第8页/共89页
偏移地址
取指令
CS
不允许修改
IP
压栈、弹栈 源串
SS
IF=1 ， 允 许 CPU 响 应 外 部 的 可 屏 蔽 中 断 请 求 ； IF=0则禁止响应。IF对外部非屏蔽中断及内部中 断不起作用。
第30页/共89页
方向标志DF(Direction Flag)：
在串操作指令中，DF=0时，变址指针自 动增量；DF=1时，则自动减量。
• 对于取指操作，是选取CS段寄存器； • 对于存取数据操作，是选取DS段寄存器； • 对于压栈和弹栈操作，是选取SS段寄存器； • 在对目的串操作时，是选取ES段寄存器。
第23页/共89页
• 上述各种操作的段寄存器选取规则称为基本段约定， 采用基本段约定的最大好处是，在指令中就不必给 出段寄存器名，可以缩短指令代码的长度，简化指 令的书写形式。
从BIU中的指令队列获取指令，经过指令译码电路形
第15页/共89页
3. BIU和EU的协调 动作
● 8086CPU中，BIU和EU是同时工作，但并不是 完全同步的。
• BIU负责从内存中取出指令，并送到指令队列供EU 执行；BIU必须保证指令队列始终有指令可供执行， 当指令队列有2个字节的空余时，BIU将自动取指 令到指令队列。
第7页/共89页
• CPU将lMB的存储空间分成若干个逻辑段，每 个逻辑段对应一片连续的存储空间，其长度任 意，但最大不超过64KB。
• 当要访问逻辑段内的某一单元时，只要给出逻 辑段的起始地址以及该单元与起始地址之间的 距离（又称偏移量，或偏移地址，以字节数计 量），即可确定其物理地址。
第8页/共89页
偏移地址
取指令
CS
不允许修改
IP
压栈、弹栈 源串
SS
微机原理与应用电子课件
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第4章 80x86微处理器的指令系统
本章目录 4.1 Intel x86的寻址方式 4.2 Intel x86指令系统 小结
4.1 Intel x86的寻址方式
操作数 指令的一般格式：操作码 计算机中的指令由操作码字段和操作数字段组成。 操作码：指计算机所要执行的操作，是一种助记符。 操作数：指在指令执行操作的过程中所需要的操作 数。 分目标操作数、源操作数。该字段除可以是操作 数本身外，也可以是操作数地址或是地址的一部分，还 可以是指向操作数地址的指针或其它有关操作数的信息。
但是，只要在指令中指定是段超越的，则可以用别 的段寄存器作为基地址。 在汇编语言中，变址寻址指令的书写格式允许有几 种不同的形式。以下几种写法实质上是完全等价的： MOV AH , DATA[BX] MOV AH , [BX]DATA MOV AH , DATA+[BX] MOV AH , [BX]+DATA MOV AH , [DATA+BX] MOV AH , [BX+DATA] 另外，在有的教科书中，若指定的寄存器是BX， BP又称为基址寻址方式。
4.1.1 立即寻址 所提供的操作数直接包含在指令中，这种寻址方式 就叫立即寻址，这个操作数叫立即数。所谓立即数是指 具有固定数值的操作数，即常数。它紧跟在操作码的后 面，与操作码一起放在代码段区域中。如图4-1所示。 例如： MOV AX，2345H ； AX←2345H
立即数若是8位的，可以是无符号数，取值范围是 00H-0FFH，也可以是带符号数，取值范围是80H-7FH。 立即数若是16位的，可以是无符号数，取值范围是 0000H-0FFFFH，也可以是带符号数，取值范围是 8000H-7FFFFH。若是16位的，则存储时低位在前，高 位在后。在指令中，立即数操作数只能作源操作数，而 不能作目的操作数。 立即寻址主要用来给寄存器或存储单元赋初值。
第4章 80x86微处理器的指令系统
本章目录 4.1 Intel x86的寻址方式 4.2 Intel x86指令系统 小结
4.1 Intel x86的寻址方式
操作数 指令的一般格式：操作码 计算机中的指令由操作码字段和操作数字段组成。 操作码：指计算机所要执行的操作，是一种助记符。 操作数：指在指令执行操作的过程中所需要的操作 数。 分目标操作数、源操作数。该字段除可以是操作 数本身外，也可以是操作数地址或是地址的一部分，还 可以是指向操作数地址的指针或其它有关操作数的信息。
但是，只要在指令中指定是段超越的，则可以用别 的段寄存器作为基地址。 在汇编语言中，变址寻址指令的书写格式允许有几 种不同的形式。以下几种写法实质上是完全等价的： MOV AH , DATA[BX] MOV AH , [BX]DATA MOV AH , DATA+[BX] MOV AH , [BX]+DATA MOV AH , [DATA+BX] MOV AH , [BX+DATA] 另外，在有的教科书中，若指定的寄存器是BX， BP又称为基址寻址方式。
4.1.1 立即寻址 所提供的操作数直接包含在指令中，这种寻址方式 就叫立即寻址，这个操作数叫立即数。所谓立即数是指 具有固定数值的操作数，即常数。它紧跟在操作码的后 面，与操作码一起放在代码段区域中。如图4-1所示。 例如： MOV AX，2345H ； AX←2345H
立即数若是8位的，可以是无符号数，取值范围是 00H-0FFH，也可以是带符号数，取值范围是80H-7FH。 立即数若是16位的，可以是无符号数，取值范围是 0000H-0FFFFH，也可以是带符号数，取值范围是 8000H-7FFFFH。若是16位的，则存储时低位在前，高 位在后。在指令中，立即数操作数只能作源操作数，而 不能作目的操作数。 立即寻址主要用来给寄存器或存储单元赋初值。
微机原理及应用(第五版)PPT课件
压缩BCD码占80位,即10个字节.能存储20位 BCD数,但在80387中只用了18位BCD数.余下 1个字节的最高位为符号位.其余7位不用.
7位不用
最高位是符号位
2021
微机原理及应26用
1.2.3 实型数
任何一个二进制数可以表示成: N=+Y×2J 称为浮点表示法
80387规定： 指数采用移码表示。短型实数阶码占8位;长型实数
• 80386对字符串的操作有:移动;传送; 比较;查找等.
• 分类:字节串;字串;双字串.
2021
微机原理及应22用
1.1.5 位及位串
• 80x86CPU都支持位操作.80386/80486有位串操 作.位串最长是232个位.
• 位偏移量:一个位在位串中的地址.由字节地址 和位余数组成.
设位串是从ｍ地址开始存储的,位偏移量分别为23 和-18的位在什么地方?
例
11110010B
左移一位 11100100B
右移一位 11111001B
[-14]补 [-28]补 [-7]补
2021
微机原理及应19用
3).反码表示的负数
左移和右移空位全补1.
例
11110001B
左移一位 11100011B
右移一位 11111000B
7.有关0的问题
[-14]补 [-28]补 [-7]补
• 二进制:数的后面加后缀B. • 十进制:数的后面加后缀D或不加. • 十六进制:数的后面加后缀H.
2021
微机原理及应5用
1.1.3 整数
1.无符号数
8、16、32位全部用来表示数值本身。
最低位LSB是0位，最高位MSB是7、15、31。
2.带符号整数
7位不用
最高位是符号位
2021
微机原理及应26用
1.2.3 实型数
任何一个二进制数可以表示成: N=+Y×2J 称为浮点表示法
80387规定： 指数采用移码表示。短型实数阶码占8位;长型实数
• 80386对字符串的操作有:移动;传送; 比较;查找等.
• 分类:字节串;字串;双字串.
2021
微机原理及应22用
1.1.5 位及位串
• 80x86CPU都支持位操作.80386/80486有位串操 作.位串最长是232个位.
• 位偏移量:一个位在位串中的地址.由字节地址 和位余数组成.
设位串是从ｍ地址开始存储的,位偏移量分别为23 和-18的位在什么地方?
例
11110010B
左移一位 11100100B
右移一位 11111001B
[-14]补 [-28]补 [-7]补
2021
微机原理及应19用
3).反码表示的负数
左移和右移空位全补1.
例
11110001B
左移一位 11100011B
右移一位 11111000B
7.有关0的问题
[-14]补 [-28]补 [-7]补
• 二进制:数的后面加后缀B. • 十进制:数的后面加后缀D或不加. • 十六进制:数的后面加后缀H.
2021
微机原理及应5用
1.1.3 整数
1.无符号数
8、16、32位全部用来表示数值本身。
最低位LSB是0位，最高位MSB是7、15、31。
2.带符号整数
微机原理及应用课件第2章
四、内部寄存器
内部寄存器的类型
含14个16位寄存器，按功能可分为三类
8个通用寄存器 4个段寄存器 2个控制寄存器
深入理解：每个寄存器中数据的含义
28
1. 通用寄存器
数据寄存器（AX，BX，CX，DX） 地址指针寄存器（SP，BP） 变址寄存器（SI，DI）
29
数据寄存器
8088/8086含4个16位数据寄存器，它们又可分为8个 8位寄存器，即：
DX：
数据寄存器。在间接寻址的I/O指令中存放I/O端口地址；在 32位乘除法运算时，存放高16位数。
地址指针寄存器
SP：堆栈指针寄存器，其内容为栈顶的偏移地址； BP：基址指针寄存器，常用于在访问内存时存放内存单
元的偏移地址。
BP与BX的区别：
作为通用寄存器，二者均可用于存放数据； 作为基址寄存器，用BX表示所寻找的数据在数据段；用
┇
操作数
35
状态标志位（1）
CF（Carry Flag）
进位标志位。加(减)法运算时，若最高位有进(借)位则CF=1
OF（Overflow Flag）
溢出标志位。当算术运算的结果超出了有符号数的可表达范 围时，OF=l
ZF（Zero Flag）
零标志位。当运算结果为零时ZF=1
SF（Sign Flag）
欲实现对1MB内存空间的正确访问，每个内
存单元在整个内存空间中必须具备20位字长
的惟一地址
物理地址
XXXXXH
12H
00H
内存地址变换：
…
如何将直接产生的16位编码变换
…
为20位物理地址?
┇
内存单元的编址（1）
内存每个单元的地址在逻辑上都由两部分组成：
微机原理及应用-PPT课件
2
第一章 微型计算机基础
2、二进制数的运算规则 算术运算与逻辑运算； 3、编码--用以在计算机中表示信息；
ASCII码;
汉字编码;
数的编码。
BCD码 数符(“ + ”、“ – ”号)的编码 原码、反码与补码
3
第一章 微型计算机基础
4、补码--为简化有符号数运算而引入的编码。
地址总线上的地址 = （ 49420 ） H ，数据总线传输 的数据=（0508）H。
Байду номын сангаас14
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：20191H D：20192H 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
7
第二章重点
8086/8088 CPU内部结构
执行部件； 总线接口部件； 内部寄存器及其作用； 标志寄存器及各位含义。
8
第二章重点
存储空间及存储器组织 (1)存储容量； (2)分段管理； (3)物理地址与逻辑地址；
(4)物理地址的计算；
(5)高位库、低位库及其寻址方式。
堆栈及其操作方式(LIFO)
19
重点内容--寻址方式
I/O空间寻址 (1) 直接I/O寻址(长格式指令)；
(2) 间接 I/O 寻址 ( 短格式指令 ,DX 是唯一的寻址 寄存器)。
20
重点内容--指令系统
指令类型与功能 1、数据传送类--寻址方式运用最多,注意源操作 数与目的操作数的组合关系； 2 、 算术与逻辑运算及移位类--运算类指令影响 标志位； 3、串操作类--固定寻址,源与目的操作数可同为 存储器操作数；
第一章 微型计算机基础
2、二进制数的运算规则 算术运算与逻辑运算； 3、编码--用以在计算机中表示信息；
ASCII码;
汉字编码;
数的编码。
BCD码 数符(“ + ”、“ – ”号)的编码 原码、反码与补码
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第一章 微型计算机基础
4、补码--为简化有符号数运算而引入的编码。
地址总线上的地址 = （ 49420 ） H ，数据总线传输 的数据=（0508）H。
Байду номын сангаас14
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：20191H D：20192H 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
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第二章重点
8086/8088 CPU内部结构
执行部件； 总线接口部件； 内部寄存器及其作用； 标志寄存器及各位含义。
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第二章重点
存储空间及存储器组织 (1)存储容量； (2)分段管理； (3)物理地址与逻辑地址；
(4)物理地址的计算；
(5)高位库、低位库及其寻址方式。
堆栈及其操作方式(LIFO)
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重点内容--寻址方式
I/O空间寻址 (1) 直接I/O寻址(长格式指令)；
(2) 间接 I/O 寻址 ( 短格式指令 ,DX 是唯一的寻址 寄存器)。
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重点内容--指令系统
指令类型与功能 1、数据传送类--寻址方式运用最多,注意源操作 数与目的操作数的组合关系； 2 、 算术与逻辑运算及移位类--运算类指令影响 标志位； 3、串操作类--固定寻址,源与目的操作数可同为 存储器操作数；
《微机原理与应用教学资料》第一、二章(课件)
3
二 计 算 机 分 类
根据体积、性能、价格分为：
微型计算机
$200~$20000；personal computer；workstation； portable computer
小型计算机
>$100,000；专用性比较强，常用于分布式数据处理
中型计算机
$500,000~$5,000,000；体积约为汽车大小，用于特大型或超 大型数据库处理
ppt课件
13
2．1 8086的编程结构
一、8086的编程结构
由于微机采用面向总线结构，所以从功能块的角度 8086可分为： 执行部件EU：Execution Unit 总线接口部件BIU：Bus Interface Unit
ppt课件
14
图2.1
寄存器阵列 ALU及暂存 器 标志寄存器 EU控制器
微
型
由micro-processor（CPU）决定性能
计
1、微型机以micro-processor处理的
算
字长作为分类标准
机
2、micro-processor的种类：4、8、 16、32、64位
的
位数越多，其指令功能越强，处理的速度
分
越快
类
ppt课件
5
微处理器的发展
❖ 第一代微处理器 4位和8位
巨型计算机Super-computer
$5,000,000~$20million，体积房间大小，特殊用途： 全球天气预报、卫星发射等
系统结构和工作原理都一样，包含：CPU、Memory、I/O三结构 巨型计算机——多个微处理器并行运行
ppt课件
4
三
特点：体积小、重量轻、可靠性高、结构灵活、应用面广
微型计算机原理与应用课件
如图所示。我们在每次调用子 程序MAIN_PROC之前都写入计 数器的时常数，这样，两次写 时常数的时间间隔为15ms。然 后计数器0工作在方式0，其时 常数确定的定时时间为18ms， 即时常数为 18ms/0.1ms1=179。这样，在程序执行正 常情况下，写入时常数后执行 MAIN_PROC子程序，还没有达 到定时的时间，又会写入时常 数，从而确保OUT0端一直为低 电平；当程序执行异常情况下
解：测量信号频率的方法有两种：计数法和测周期法，所谓计数法是指 在一个确定的时间t 内测出s ( t ) 的脉冲个数N，这样s ( t ) 的周期约为 t/N，要求t 足够长，使N≥100。所谓测周期法是指在s ( t ) 的一个周期 内测出已知标准周期信号（设周期为T0）周期数N，则s ( t ) 的周期约为 N×T0，这种方法也要求N≥100，即基准频率信号的周期足够短。
图 8253所要产生的周期信号 解：本题仅采用8253的三个计数通道来实现。分两步实现：（1）由于要产 生周期信号，因此必定包含方式2或方式3，我们采用方式3产生周期为 1s+12ms = 1012ms的方波信号，题目给定的外部时钟为1MHz，这时需要的
分频系数（即时常数）为：1012ms/1μs = 1012000，显然，通过一个计 数
MOV DX, 000FH MOV AX, 4240H DIV BX MOV SFR,AX ；保存信号频率 POP DX POP BX POP AX
IRET
8253的应用设计
例9．4 利用8253产生可变频率的时钟信号y(t)，外部 基准时钟为1MHz，要求根据键盘输入的2位十进制数，产 生100种时钟信号，其分频系数分别是基准信号的2分频～ 101分频。
➢8086的最小方式 ➢8086的最大方式 ➢IBM PC系统机。
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0.2 单片机简介与发展
0.2.1 单片机简介
单片机即单片微型计算机，是将计算机主机(CPU、 内 存和I/O接口等)集成在一小块硅片上的微型机。
单片机为工业测控而设计，又称微控制器。具有三高 优势(集成度高、可靠性高、性价比高)。
主要应用于工业检测与控制、计算外设、智能仪器 仪表、通讯设备、家用电器等。 特别适合于嵌入式微 型机应用系统。
(5) 在线调试软硬件（仿真）。
(6) 使用编程器烧写单片机应用程序，独立运行单片机系统。
原理图(.sch)
涉及：
单片机及嵌入式开发知识、模拟电路， 数字电路，软件编程（汇编，C语言， Visual C++）,现场调试能力
0.2.3 单片机发展趋势
超小型、低价(例如：PIC芯片)
单片机 DSP(实时性更强、高速数据传输， 彩屏手机)
单片机的多元化发展： Intel Motorola Philips Atmel Siemens LG Microchip EPSON NEC SAMSUNG Cilicon……
第一章：单片机基本知识
1.2.2 单片机的内部结构
数据存贮器 64~256B 2~4个并行口
1~2个串行口
ROM
CPU
RAM
并行I/O
串行I/O
定时器
中断系统
总线结构
2~3个定时器
程序存贮器：1~64KB，
1.2.3 单片机软件系统：
机器语言：由0，1组成的操作数来编写程序
汇编语言： 用符号代替操作数来编写的程序，由于指令助
三态结构：
TSC 0 D 0 1 Y 0 1
TSC
0
4
Vcc
0 1
13 1
0
通 止 止 通
1 0
Y
1
0
1
高
阻 D
1 0
23
0 1
单向三态电路图
TSC D Y D
TSC Y
单向三态电路符号图
双向三态
TSC1 D Y
TSC1 TSC2 1 0 0 0 1 0
D
Y D→Y Y→D 高阻
TSC2
双向三态电路符号图
第0章 绪 论
在工业、农业、军事、安保、金融、仪器 仪表、航空航天、医疗、通讯、办公设备、 娱乐休闲、健身、体育竞赛、服务领域……, 大量单片机-嵌入式技术已经无处不在。正迅 速改变着人们传统的生产和生活方式。 请稍微留心一下我们的周围，看看身边到 底发生了什么变化？数码技术的发展!
单片机技术的应用遍布国民经济与人民生活的各个领域
单片机与嵌入式技术 重要吗？有用吗？遥远吗？ Answer： 它们在各个领域有非常 重要的作用(核心技术)。
0.1 计算机发展与组成
0.1.1 发展概况(按元件划分) 1946-1958 第一代电子管计算机。磁鼓存储器，机器语 言、汇编语言编程。 1958-1964 第二代晶体管计算机。磁芯作主存储器, 磁盘作外存储器，开始使用高级语言编程。 1964-1971 第三代集成电路计算机。使用半导体存储 器，出现多终端计算机和计算机网络。 1971第四代大规模集成电路计算机。出现微型计算 机、单片微型计算机，外部设备多样化。 1981第五代人工智能计算机。模拟人的智能和 交流方式。
(3) 抗干扰能力强，适应温度范围宽，可在恶劣环境下可靠工作。 (4) 易实现多机和分布式控制
1.4.7 单片机应用系统三个层次的关系
前向通道
应用程序 单片机应用系统 后向通道 单片机系统
人机交互通道 单片机 串行通信口
1.4.8 单片机系统的开发过程
(1) 明确系统设计任务，完成单片机及其外围电路的选型工作。 (2) 设计系统原理图和PCB板，经仔细检查PCB板后送 工厂制作。 (3) 完成器件的安装焊接。 (4) 根据硬件设计和系统要求编写应用程序。
《微机原理及其应用》
任课教师：肖宝平
办公室：仰仪中楼306
课堂授课时间: (51学时) 实验时间 : (17学时)
预备知识：数电、模电、电工实习 第0章 绪论 第1章 单片机基础知识 第2章 MCS－51单片机硬件结构 第3章 MCS-51指令系统 第4章 汇编语言程序设计 第5章 存储器系统设计 第6章 MCS－51定时/计数器、串行口及中断系统 第7章 I/O接口扩展设计及应用 第8章 数模及模数转换器接口
0.2.2 单片机发展概况
1976-1978 初级8位单片机 Intel MCS-48 系列 1978高档8位单片机 Intel MCS-51系列： -51子系列：8031/8051/8751 -52子系列：8032/8052/8752（增强型） 低功耗型80C31高性能型80C252廉价型89C2051/1051 1983- 16位单片机 Intel MCS-96 系列 8098/8096、80C198/80C196, DSP 32位单片机 ARM
CPU不同 存贮器量不同 复杂和简单： 外设不同 操作平台不同
但应用领域广泛，价格也不同。
软件：编译器 和仿真系统 监控程序 汇编语言， C51
1.2 微型机模型的组成
1.2.1 微机硬件组成
辅助电路
外设 RAM I/O
控制总线CB
ROM
CPU
数据总线DB 地址总线AB
1. 所有部件都连接在三总线上，各部件之间通过总线传送信息。 2.挂到总线上的器件必须具有三态结构：0，1，高阻 高阻态： 使器件与总线断开，使仅被CPU选中的那个器件与总线相连， 防止竞争干扰。
记符与机器代码有一一对应关系。它是一种面向机器的语言 （不能通用）。优点速度快、效率高。通用性差。
高级语言： 用 C语言来编写程序，然后通过“编译”程序
生成代码，是一种面向问题的语言，容易学习和理解。
1.4.6 单片机在控制领域中应用的优点
(1) 体积小，成本低，易于嵌入系统内部。 (2) 面向控制，能解决各类简单到复杂的控制任务。
1.1 几个概念：
CPU
PC机主板
单片机
1.1 几个概念：
1.微处理器Microprocessor－又称CPU是微型机的核心。 2.微型机Microcomputer－CPU＋三条总线（地址总线、数据总线、控制 总线）＋存贮器＋I/O接口 即Personal Computer－软件、操作系统和应用程序 3.单片机－Single Chip Microcomputer 。 CPU＋RAM＋ROM＋T/C＋I/O接口＋UART一块芯片 2,3 间的差别在于：