微机原理与接口技术
《微机原理与接口技术》复习参考资料
教师：万显荣
复习资料说明：
1、标有红色星号“?”的内容为重点内容
3、本资料末尾附有“《微机原理与接口技术》综合练习题与答案错误修正”和“《微机原理与接口技术》综合练习题与答案中不作要求的部分”，请注意查看。
第一章 概 述
一、计算机中的数制
1、无符号数的表示方法： （1）十进制计数的表示法
特点：以十为底，逢十进一；
共有0-9十个数字符号。
（2）二进制计数表示方法：
特点：以2为底，逢2进位；
只有0和1两个符号。
（3）十六进制数的表示法：
特点：以16为底，逢16进位；
有0--9及A—F（表示10~15）共16个数字符号。
2、各种数制之间的转换
（1）非十进制数到十进制数的转换
按相应进位计数制的权表达式展开，再按十进制求和。（见书本1.2.3，1.2.4）
（2）十进制数制转换为二进制数制 ?十进制 → 二进制的转换： 整数部分：除2取余； 小数部分：乘2取整。
?十进制 → 十六进制的转换： 整数部分：除16取余； 小数部分：乘16取整。
以小数点为起点求得整数和小数的各个位。 （3）二进制与十六进制数之间的转换 用4位二进制数表示1位十六进制数 3、无符号数二进制的运算（见教材P5） 4、二进制数的逻辑运算
特点：按位运算，无进借位 （1）与运算
只有A、B变量皆为1时，与运算的结果就是1 （2）或运算
A、B变量中，只要有一个为1，或运算的结果就是1 （3）非运算 （4）异或运算
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A、B两个变量只要不同，异或运算的结果就是1
二、计算机中的码制（重点?）
1、对于符号数，机器数常用的表示方法有原码、反码和补码三种。数X的原码记作[X]原，反码记作[X]反，补码记作[X]补。
注意：对正数，三种表示法均相同。
它们的差别在于对负数的表示。
（1）原码 定义：
符号位：0表示正，1表示负； 数值位：真值的绝对值。 注意：数0的原码不唯一 （2）反码 定义：
若X>0 ，则 [X]反=[X]原
若X<0， 则 [X]反= 对应原码的符号位不变，数值部分按位求反 注意：数0的反码也不唯一 （3）补码 定义：
若X>0， 则[X]补= [X]反= [X]原 若X<0， 则[X]补= [X]反+1
注意：机器字长为8时，数0的补码唯一，同为00000000 2、8位二进制的表示范围： 原码：-127~+127 反码：-127~+127 补码：-128~+127
3、特殊数10000000
?该数在原码中定义为： -0 ?在反码中定义为： -127 ?在补码中定义为： -128
?对无符号数：(10000000)２ = 128
三、信息的编码
1、 十进制数的二进制数编码
用4位二进制数表示一位十进制数。有两种表示法：压缩BCD码和非压缩BCD码。
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（1）压缩BCD码的每一位用4位二进制表示，0000~1001表示0~9，一个字节表示两位
十进制数。 （2）非压缩BCD码用一个字节表示一位十进制数，高4位总是0000，低4位的0000~1001
表示0~9 2、 字符的编码
计算机采用7位二进制代码对字符进行编码 （1）数字0~9的编码是0110000~0111001，它们的高3位均是011，后4位正好与其对 应的二进制代码（BCD码）相符。
（2）英文字母A~Z的ASCII码从1000001（41H）开始顺序递增，字母a~z的ASCII码从1100001（61H）开始顺序递增，这样的排列对信息检索十分有利。
第二章 微机组成原理
第一节、微机的结构
1、计算机的经典结构——冯.诺依曼结构
（1）计算机由运算器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成（运算器和控制器又称为CPU）
（2）数据和程序以二进制代码形式不加区分地存放在存储器总，存放位置由地址指定，数制为二进制。
（3）控制器是根据存放在存储器中的指令序列来操作的，并由一个程序计数器控制指令的执行。
3、 系统总线的分类
（1）数据总线（Data Bus），它决定了处理器的字长。
（2）地址总线（Address Bus）,它决定系统所能直接访问的存储器空间的容量。 （3）控制总线（Control Bus）
第二节、8086微处理器
1、8086是一种单片微处理芯片，其内部数据总线的宽度是16位，外部数据总线宽度也是16位，片内包含有控制计算机所有功能的各种电路。 8086地址总线的宽度为20位，有1MB（220）寻址空间。
2、 8086CPU由总线接口部件BIU和执行部件EU组成。BIU和EU的操作是异步的，为 8086取指令和执行指令的并行操作体统硬件支持。 3、 8086处理器的启动 4、寄存器结构（重点?）
8086微处理器包含有13个16位的寄存器和9位标志位。 4个通用寄存器（AX，BX，CX，DX） 4个段寄存器（CS，DS，SS，ES）
4个指针和变址寄存器（SP，BP，SI，DI） 指令指针（IP） 1）、通用寄存器
（1）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：
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?AX ?AH，AL ?BX?BH，BL ?CX?CH，CL ?DX?DH，DL
常用来存放参与运算的操作数或运算结果 （2）数据寄存器特有的习惯用法
?AX：累加器。多用于存放中间运算结果。所有I/O指令必须都通过AX与接口传送信息； ?BX：基址寄存器。在间接寻址中用于存放基地址；
?CX：计数寄存器。用于在循环或串操作指令中存放循环次数或重复次数；
?DX：数据寄存器。在32位乘除法运算时，存放高16位数；在间接寻址的I/O指令中存放I/O端口地址。 2）、指针和变址寄存器
?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。 ?SI：源变址寄存器 ?DI：目标变址寄存器
变址寄存器常用于指令的间接寻址或变址寻址。 3）、段寄存器
CS：代码段寄存器，代码段用于存放指令代码 DS：数据段寄存器
ES：附加段寄存器，数据段和附加段用来存放操作数
SS：堆栈段寄存器，堆栈段用于存放返回地址，保存寄存器内容，传递参数 4）、指令指针（IP）
16位指令指针寄存器，其内容为下一条要执行的指令的偏移地址。 5）、标志寄存器 （1）状态标志： ?进位标志位（CF）：运算结果的最高位有进位或有借位，则CF=1 ?辅助进位标志位（AF）：运算结果的低四位有进位或借位，则AF=1 ?溢出标志位（OF）：运算结果有溢出，则OF=1 ?零标志位（ZF）：反映指令的执行是否产生一个为零的结果 ?符号标志位（SF）：指出该指令的执行是否产生一个负的结果 ?奇偶标志位（PF）：表示指令运算结果的低8位“1”个数是否为偶数 （2）控制标志位
?中断允许标志位（IF）：表示CPU是否能够响应外部可屏蔽中断请求 ?跟踪标志（TF）：CPU单步执行
5、8086的引脚及其功能（重点掌握以下引脚）
?AD15~AD0：双向三态的地址总线，输入/输出信号
?INTR：可屏蔽中断请求输入信号，高电平有效。可通过设置IF的值来控制。 ?NMI：非屏蔽中断输入信号。不能用软件进行屏蔽。
?RESET：复位输入信号，高电平有效。复位的初始状态见P21 ?MN/MX：最小最大模式输入控制信号。
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