2微机原理
微机原理2-2

接着判断FLAG寄存器中CF和ZF标志进行分支转移。
《微机原理与接口技术》教学课件 7
2) 修改属性运算符
使用格式
类型说明符 PTR 地址表达式
P.81
使用说明
若(DS)=2000H,(BX)=1000H,(210001H)=02H MOV byte ptr [BX],5
Buf2 dw 1234H,5678H,9000H
思考:
Dseg Ends ,
1. Buf1中10H元素的偏移地址为 2. Buf1中10H元素的物理地址为
Buf2中第一个元素的低8位34H的偏移地址为
, Buf2中第一个元素的低8位34H的物理地址为
《微机原理与接口技术》教学课件
。
。
25
⑤ 程序结束伪指令( End )
《微机原理与接口技术》教学课件 21
② 段分配(约定)伪指令( Assume )
格式:Assume 段寄存器:段名 [, 段寄存器:段名 ,···] ···
P.77
功能:说明源程序中定义的段由哪个段寄存器去寻址。
应用:数据段用DS,代码段用CS,堆栈段用SS,附加段用ES。
应用举例:
段定义 Cseg Segment ‘code’ Assume CS:Cseg , SS:Sseg, DS:Dseg (段体:程序设计) Cseg Ends
通常使用‚缺省‛参数。
《微机原理与接口技术》教学课件 20
类别
数据段 —— ‘Data’ 代码段 —— ‘Code’ 堆栈段 —— ‘Stack’
P.76
微机原理第2章课后答案

第2章8086微处理器及其系统教材习题解答1. 8086 CPU 由哪两部分构成,它们的主要功能是什么?在执行指令期间,EU 能直接访问存储器吗,为什么?【解】8086CPU由执行部件(EU)和总线接口部件(BIU)两部分组成。
执行部件由内部寄存器组、算术逻辑运算单元(ALU)与标志寄存器(FR)及内部控制逻辑等三部分组成。
寄存器用于存储操作数和中间结果;算术逻辑单元完成16位或8位算术逻辑运算,运算结果送上ALU内部数据总线,同时在标志寄存器中建立相应的标志;内部控制逻辑电路的主要功能是从指令队列缓冲器中取出指令,对指令进行译码,并产生各种控制信号,控制各部件的协同工作以完成指令的执行过程。
总线接口部件(BIU)负责CPU与存储器、I/O设备之间传送数据、地址、状态及控制信息。
每当EU部件要执行一条指令时,它就从指令队列头部取出指令,后续指令自动向前推进。
EU要花几个时钟周期执行指令,指令执行中若需要访问内存或I/O设备,EU就向BIU 申请总线周期,若BIU总线空闲,则立即响应,若BIU正在取一条指令,则待取指令操作完成后再响应EU的总线请求。
2. 8086CPU与传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同?这样的设计思想有什么优点?【解】8086 CPU与传统的计算机相比增加了指令队列缓冲器,从而实现了执行部件(EU)与总线接口(BIU)部件的并行工作,因而提高了8086系统的效率。
3. 8086 CPU 中有哪些寄存器,各有什么用途?【解】8086共有8个16位的内部寄存器,分为两组:①通用数据寄存器。
四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8位寄存器。
用作8位寄存器时分别记为AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。
AX(AH、AL)累加器。
有些指令约定以AX(或AL)为源或目的寄存器。
实际上大多数情况下,8086的所有通用寄存器均可充当累加器。
BX(BH、BL)基址寄存器。
微机原理第2章作业及答案

第2章8086微处理器及其系统习题解答1. 8086 CPU 由哪两部分构成,它们的主要功能是什么在执行指令期间,EU 能直接访问存储器吗,为什么【解】8086CPU由执行部件(EU)和总线接口部件(BIU)两部分组成。
执行部件由内部寄存器组、算术逻辑运算单元(ALU)与标志寄存器(FR)及内部控制逻辑等三部分组成。
寄存器用于存储操作数和中间结果;算术逻辑单元完成16位或8位算术逻辑运算,运算结果送上ALU内部数据总线,同时在标志寄存器中建立相应的标志;内部控制逻辑电路的主要功能是从指令队列缓冲器中取出指令,对指令进行译码,并产生各种控制信号,控制各部件的协同工作以完成指令的执行过程。
总线接口部件(BIU)负责CPU与存储器、I/O设备之间传送数据、地址、状态及控制信息。
每当EU部件要执行一条指令时,它就从指令队列头部取出指令,后续指令自动向前推进。
EU要花几个时钟周期执行指令,指令执行中若需要访问内存或I/O设备,EU就向BIU 申请总线周期,若BIU总线空闲,则立即响应,若BIU正在取一条指令,则待取指令操作完成后再响应EU的总线请求。
2. 8086CPU与传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同这样的设计思想有什么优点【解】8086 CPU与传统的计算机相比增加了指令队列缓冲器,从而实现了执行部件(EU)与总线接口(BIU)部件的并行工作,因而提高了8086系统的效率。
3. 8086 CPU 中有哪些寄存器,各有什么用途【解】8086共有8个16位的内部寄存器,分为两组:①通用数据寄存器。
四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8位寄存器。
用作8位寄存器时分别记为AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。
AX(AH、AL)累加器。
有些指令约定以AX(或AL)为源或目的寄存器。
实际上大多数情况下,8086的所有通用寄存器均可充当累加器。
BX(BH、BL)基址寄存器。
微机原理第二章习题参考答案

微机原理第二章习题参考答案微机原理第二章作业参考答案:1.(2字节)a.指由8个二进制位组成的通用基本单元(6时钟周期)b.是cpu指令执行时间的刻度(10软件配置管理空间)c.cpu所要出访的存储单元数,与cpu地址总线条数有关(11实际地址)d.唯一能代表存储空间每个字节单元的地址,用5位16进制数表示(7总线周期)e.cpu执行访问存储器或i/o操作所花时间(12逻辑地址)f.由段基址和段偏转地址共同组成,均用4十一位16十进制则表示(4基本指令继续执行时间)g.指寄存器乘法指令继续执行所花掉时间(3指令)h.顺利完成操作方式的命令(1字长)i.指cpu在交换、加工、存放信息时信息位的基本长度(5指令执行时间)j.各条指令执行所花时间,不同指令值不一(8cache)k.为减轻cpu与主存储器间互换数据的速度瓶颈而建立的高速缓冲存储器(9虚拟存储器)l.cpu执行程序时看见的一个速度吻合内存却具有外存容量的假想存储器2.(1)mhz频率单位,可以用来表示cpu的主频1mhz=1000000hz(2)ghz频率单位,可以用来表示cpu的主频1ghz=1000000000hz(3)μs时间单位,可以用来表示基本指令执行时间1μs=10s(4)mips每秒百万条指令,用来表示基本指令执行速度(5)kb用以则表示存储器容量、软件配置管理空间或者存储空间的一种单位1kb=2bytes(6)mb用以则表示存储器容量、软件配置管理空间或者存储空间的一种单位1mb=2bytes(7)gb用以则表示存储器容量、软件配置管理空间或者存储空间的一种单位1gb=2bytes(8)tb用以则表示存储器容量、软件配置管理空间或者存储空间的一种单位1tb=2bytes3.eu的共同组成部件:(3)alu(7)状态标志寄存器(9)掌控单元(12)通用寄存器组与biu的共同组成部件:(1)地址部件au(2)段界检查器(4)20十一位地址产生器(5)20十一位物理地址加法器(6)指令队列(8)总线掌控逻辑(10)段寄存器组(11)指令指针4.标志sf(b符号标志)cf(d位次标志)af(h辅助位次标志)df(i方向标志)tf(a陷阱标志)of(c外溢标志)pf(f奇偶标志)if(g中断容许标志)zf(e零标志)类型sssccsscs为0时则表示的状态两个带符号数运算结果就是正数两个并无符号数经alu运算后并无位次或者借位产生两个数运算时,两个高4十一位运算并无位次或者借位产生数据串成操作方式的增量地址为自动递减正常调试两个带符号数运算后没产生外溢运算结果数据高8位中二进制存有奇数个1中断屏蔽数据运算时结果不为零403020?6107.首地址pa=62d87h末地址pa=62d87h+28h(则表示40字节)-1h=62daeh8.实际地址:99a40h9.实际地址:3ba00h10填写下列个状态下的有效信号状态总线操作类型t1t2t3t4最小模式下总线存储器读操作最小模式下总线存储器写操作11.特点方式最小模式最大模式12.00130h:00131h:00135h:00136h:13.0dah31h7fh5ehmn/mx引脚高电平低电平处理器个数12个以上总线控制信号的产生8086828834h00230h:2dh00231h:0abh00232h:00233h:67h14.55h00330h:20h00331h:00332h:45h00333h:20h00334h:53h00335h:20h00336h:54h00337h:20h00338h:43h15.(1)ds:11a7es:11a7ss:21becs:31b8ds,es段顶:11a70hss段顶上:21be0hss段底:22ca8hcs段顶上:31b80hds,es段底:21a6fhcs段底:41b7fh(2)of=0df=0if=1sf=0zf=0zf=0pf=0cf=016.5ch20a28h:00h20a29h:7ah20a2ah:20a2bh:20a2ch:20a2dh:20a2eh:20a2fh:20a30h:20a31h:53h42h0ffh12h00h5bh0ah入栈完毕时,(ss)=20a0h(ip)=0028h17.8086系统中:(1)8284a时钟产生器的作用是:为8086cpu提供时钟,产生cpu所需的系统时钟信号(2)8282/8283地址锁存器的作用是:锁存8086地址总线中的信息(3)8286/8287总线收发器的作用是:传送8086数据总线中的信息(4)8288总线控制器的促进作用就是:在最小工作模式下产生8086系统所需的掌控信号18.8086寻址i/o端口时,使用16条地址线,可寻址32k个字端口,或64k个字节端口。
2 微机原理及应用 第三版 课后答案 (晏寄夫 著) 西南交通大学出版社

1.9、 设机器字长为 8 位,最高位为符号位,用双高位法判别下述各二进制运算是否产生溢出,并说明是正溢 出还是负溢出。 (1) 43+8; (2)-52+7; (3)50+84; (4)72-8; (5) ( - 33)+(-47); (6) ( - 90)+(-75); (7)-127+60 [解] (1) 43+8 [43]补→ 00101011B +) [ 8]补→00001000B 00110011B Cs=0,Cp=0 V=Cs⊕Cp=0 无溢出 (4) 72-8 [72]补→ 01001000B +) [-8]补→11111000B 1┇ 11000000B Cs=1,Cp=1 V=Cs⊕Cp=0 无溢出 (2)-52+7 [-52]补→11001100B +) [7]补→ 00000111B 11010011B Cs=0,Cp=0 V=Cs⊕Cp=0 无溢出 (5)-33+(-47) [-33]补→ 11001100B +) [-47]补→ 11010001B 1┇ 10110000B Cs=1,Cp=1 V=Cs⊕Cp=0 无溢出 (3)50+84 [50]补→ 00110010B 10000110B Cs=0,Cp=1 V=Cs⊕Cp=1 有溢出,正溢出 (6)(-90)+(-75) [-90]补→ 10100110B +) [-75]补→ 10110101B 1┇ 11011011B Cs=1,Cp=0 V=Cs⊕Cp=1 有溢出,负溢出 +) [84]补→ 01010100B
若侵犯了您的版权利益,敬请来信通知我们! ℡
(7)-127+60 [-127]补→ 10000001B +) [60]补→ 00111100B 10111101B Cs=0,Cp=0 V=Cs⊕Cp=0 无溢出 1.10、 a,b 均为用十六进制形式表示的 8 位带符号数补码,按下列给定的 a,b 之值进行 a+b 和 a-b 的 运 算 , 并用双高位法判断是否产生溢出: (1) a=37, b=57; (2)a=0B7H, b=0D7H; (3)a=0F7H, b=0D7H; (4)a=37H, b=0C7H [解] (1) a=37, b=57 a+b [37]补→ 00100101B +) [57]补→ 00111001B 01011110B Cs=0,Cp=0 V=Cs⊕Cp=0 无溢出 (2)a=0B7H, b=0D7H a+b 10110111B +) 11010111B 1┇10001110B Cs=1,Cp=1 V=Cs⊕Cp=0 无溢出 (3)a=0F7H, b=0D7H a+b 11110111B +) 11010111B 1┇11001110B Cs=1,Cp=1 V=Cs⊕Cp=0 无溢出 (4)a=37H, b=0C7H a+b 00110111B +) 11000111B 11111110B Cs=0,Cp=0 V=Cs⊕Cp=0 无溢出 +) a-b 00110111B 00111001B 01110000B Cs=0,Cp=0 V=Cs⊕Cp=0 无溢出
微机原理知识点

微机原理知识点一、微机原理概述微机原理是指解析和理解微型计算机的基本组成部分和工作机理的学科。
微型计算机是一种体积小、功能强大的计算机,它能够进行数据处理、运算、存储和控制等操作。
微机原理研究的重点主要包括微处理器、存储器、输入输出设备、总线系统以及计算机的工作原理等内容。
二、微处理器微处理器是微型计算机的核心部件,负责执行指令、进行数据处理和运算等任务。
它由控制单元和算术逻辑单元组成。
控制单元负责指令的解码和执行,而算术逻辑单元则负责进行算术和逻辑运算。
微处理器的性能主要由时钟频率、位数、指令集和内部缓存等因素决定。
三、存储器存储器是用于存储和读取数据的设备。
微型计算机中常见的存储器包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
RAM用于存储临时数据,而ROM则用于存储不可修改的程序和数据。
存储器的访问速度和容量是衡量其性能的重要指标。
四、输入输出设备输入输出设备用于将用户输入的信息传递给计算机,以及将计算机处理后的结果输出给用户。
常见的输入设备包括键盘、鼠标和扫描仪等,而输出设备则包括显示器、打印机和音频设备等。
输入输出设备的种类繁多,适应了不同用户的需求。
五、总线系统总线系统是微型计算机内部各个组件之间进行数据传输和通信的路径。
它由地址总线、数据总线和控制总线组成。
地址总线用于指定内存中数据的位置,数据总线负责传送数据,而控制总线用于指示数据的读取和写入操作。
总线系统的带宽和速度直接影响计算机的数据传输效率。
六、计算机的工作原理微型计算机的工作原理一般遵循“取指令-执行指令”的基本模式。
首先,微处理器从存储器中取出一条指令,然后将其解码并执行相应的操作。
在执行过程中,微处理器可能需要从存储器或外部设备中读取数据,并将运算结果存储回存储器中。
计算机的工作原理是理解微机原理的基础,对于优化计算机的性能和应用开发非常重要。
七、总结微机原理作为计算机科学的基础学科,涵盖了微型计算机的核心组成部分和工作原理等重要内容。
微机原理名词解释

微机原理名词解释
微机原理是指微型计算机的基本工作原理和组成结构。
微机是指由微型集成电路技术制造的计算机,包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备、总线等组件。
微机原理涵盖了微型计算机的计算、存储、控制等关键原理。
1. 中央处理器(CPU):微机的核心部件,负责执行指令、算术逻辑运算、控制和数据传输等功能。
2. 内存:用于存储程序和数据的地方,包括主存和辅助存储器,如RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)。
3. 输入输出设备:用于与外部环境交互的设备,如键盘、鼠标、打印机、显示器等。
4. 总线:用于不同部件之间进行信息传输的通道,包括地址总线、数据总线和控制总线。
5. 指令周期和时钟频率:指令周期是指处理器执行一条指令所需的时间,时钟频率是指单位时间内时钟信号的频率,两者共同决定了处理器的运行速度。
6. 指令集架构:规定了处理器能够执行的指令和操作,决定了计算机的功能和性能。
7. 中断和异常:用于处理处理器与外部设备之间或程序执行过程中的异常情况,如中断请求、浮点运算溢出等。
8. 数据通路和控制单元:数据通路负责数据的传输和运算,控制单元负责控制数据的流动和整个计算机的工作顺序。
微机原理是理解和设计微型计算机的基础,掌握微机原理可以帮助进行计算机硬件调试、故障诊断和性能优化等工作。
微机原理第二版+田辉+课后答案

微机原理第⼆版+⽥辉+课后答案答:2 =1048576=1MB 习题1-1.微型计算机包括哪⼏个主要组成部分,各部分的基本功能是什么?答:微型计算机由CPU、存储器、输⼊/输出接⼝及系统总线组成。
CPU是微型计算机的核⼼部件,⼀般具有下列功能:进⾏算术和逻辑运算。
暂存少量数据。
对指令译码并执⾏指令所规定的操作。
与存储器和外设进⾏数据交换的能⼒。
提供整个系统所需要的定时和控制信号。
响应其他部件发出的中断请求;总线是计算机系统各功能模块间传递信息的公共通道,⼀般由总线控制器、总线发送器、总线接收器以及⼀组导线组成;存储器是⽤来存储数据、程序的部件;I/O接⼝是微型计算机的重要组成部件,在CPU 和外设之间起适配作⽤。
1-2.CPU 执⾏指令的⼯作过程。
答:取指令、执⾏指令。
指令执⾏的基本过程:(1)开始执⾏程序时,程序计数器中保存第⼀条指令的地址,指明当前将要执⾏的指令存放在存储器的哪个单元。
(2)控制器:将程序计数器中的地址送⾄地址寄存器MAR,并发出读命令。
存储器根据此地址取出⼀条指令,经过数据总线进⼊指令寄存器IR。
(3)指令译码器译码,控制逻辑阵列发操作命令,执⾏指令操作码规定的操作。
(4)修改程序计数器的内容。
1-3.果微处理器的地址总线为20 位,它的最⼤寻址空间为多少?201-4.处理器、微型计算机和微型计算机系统之间有什么关系?答:微处理器是微型计算机的核⼼部件。
微处理器配上存储器、输⼊/输出接⼝及相应的外设构成完整的微型计算机。
以微型计算机为主体,配上系统软件和外部设备以后,就构成了完整的微型计算机系统。
1-5.下⾯⼗进制数分别转换为⼆进制、⼋进制和⼗六进制数:128,65535,1024答:128,⼆进制:10000000B,⼋进制:200O,⼗六进制:80H65535,⼆进制:1111111111111111B,⼋进制:177777O,⼗六进制:FFFFH1024,⼆进制:10000000000B,⼋进制:2000O,⼗六进制:400H1-6.下⾯⼆进制数分别转换为⼗进制及⼗六进制数:1011.1010B,1111101.11 B答:1011.1010B,⼗进制:11.625,⼗六进制:B.AH1111101.11B,⼗进制:125.75,⼗六进制:7D.CH1-7.(5487)10=(0101010010000111)BCD=1010101101111 B若 CPU 的主时钟频率为 10MHz ,则⼀个时钟周期为10 s ,⼀个基本总线周期为 4× 1-8.设字长为 8 位,请写出下列数的原码、反码、补码和移码:15,-20,-27/32 答:[+15]原 =00001111, [+15]反 =00001111, [+15]补 =00001111, [+15]移 =10001111[-20]原 =10010100, [-20]反 =11101011, [-20]补 =11101100, [-20]移 =01101100[-27/32]原 =1.1101100, [-27/32]反 =1.0010011, [-27/32]补 =1.0010100,第 2 章微型计算机系统的微处理器习题2-1.086/8088 CPU 的功能结构由哪两部分组成?它们的主要功能是什么?答:8086/8088 CPU 的功能结构由以下两部分组成:总线接⼝单元BIU (Bus Interface Unit ),执⾏部件EU (Execution Unit )。
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第2章 8086微处理器本章主要知识点:1. 8086的内部组成、引脚功能和工作模式。
2. 微机时序基本概念。
本章学习的重点:1、8086的内部结构组成;2、8086的四个段寄存器的作用,使用中的差异;3、8086的通用寄存器的作用,使用中的差异;4、8086各引脚的意义和功能;5、8086存储体的组成特点和要求;6、8085物理地址、偏移地址、段地址之间的关系;7、8086的总线时序;学习注意事项:用红颜色表出的字均为重点理解和学习中的难点,希望同学们学习时注意!!第一节微处理器的发展历史2.1.1 微处理器的发展20世纪60年代末和70年代初,集成电路的出现,美国Intel公司首先推出Intel 4004微处理器。
这是实现4位并行运算的单片处理器,构成运算器和控制器的所有元件都集成在一片大规模集成电路芯片上,是第一片微处理器。
特点就是体积小,重量轻,故称之为“微”。
从1971年第一片微处理器推出至今30多年的时间里,微处理器经历了四代的发展。
(第一章已介绍)2.1.2 Intel 8086微处理器8086微处理器是美国Intel公司1978年推出的一种高性能的16位微处理器,以它为核心组成的微机系统,其性能已达到中、高档小型计算机的水平。
特点是:1)它具有丰富的指令系统,采用多级中断技术、多种寻址方式、段式存储器结构和硬件乘除法运算电路,增加了预取指令的队列寄存器等,使其性能大为增强。
2)与其他几种16位微处理器相比,8086的内部结构规模较小,用8086 CPU与8087协处理器以及8089I/O处理器组成的多处理器系统,可大大提高其数据处理和输入/输出能力。
2.1.3 Intel 80386微处理器1985年,Intel公司推出了第一个32位微处理器80386DX,它是对8086~80286微处理器的彻底改进,它的数据总线和内存地址都是32位的,寻址空间可达4 GB。
80386还有一些版本,如80386SL/80386SLC,寻址空间为16 MB,含16位数据总线和25位地址总线,80386SLC还包含了一个内部高速缓冲存储器,以便于高速处理数据。
80386的指令系统和早期8086、8088、80286的指令系统是向下兼容的,附加的指令涉及到32位的寄存器,还可以管理内存系统。
2.1.4 Intel 80486微处理器80486是Intel公司1989年推出的一种与80386完全兼容但功能更强的32位微处理器。
特点是:1)采用RISC(精简指令系统计算机)技术来加快指令的执行速度;2)增强总线接口部件,加快CPU 从主存中存取信息的速度;3)把浮点运算协处理器部件、高速缓存及其控制器部件集成到主处理器芯片内加快信息的传送与处理性能,使得80486微处理器的性能要比带一个80387浮点运算协处理器的80386DX微处理器速度提高近4倍。
2.1.5 Intel 奔腾(Pentium)微处理器Pentium微处理器是Intel公司1993年推出的80x86系列微处理器的第五代产品,其性能比它的前一代产品有较大幅度的提高,但它仍保持与8086、80286、80386、80486兼容。
地址总线为36位,可寻址的物理地址空间可达64 GB。
具有比80486更快的运算速度和更高的性能,工作时钟频率可达66~200 MHz。
常用的整数运算指令与浮点运算指令采用硬件电路实现,不再使用微码解释执行,使指令的执行速度进一步加快。
2.1.6 Intel PentiumⅡ微处理器PentiumⅡ系列CPU是Intel公司又一个新的系列产品,它是Pentium Pro的改进型,采用了独立双重总线结构,在速度上大幅度提高了运行频率。
其主频多是350~450 MHz。
2.1.7 Intel PentiumⅢ微处理器Pentium Ⅲ CPU是Intel公司1999年第一季度新产品,它最重要的改进是采用了数据流单指令多数据扩展指令,增强三维和浮点的运算能力,并在设计中考虑了互联网的应用。
它的另一个特点是处理器中包含了序列号,每个Pentium Ⅲ处理器都有一个特定的号码,用户既可以用它对机器进行认证,也可以用它进行加密,以提高应用的保密性。
2.1.8 Intel Pentium 4微处理器Intel公司于2000年11月20日正式推出Pentium 4微处理器。
Pentium 4的运行速度为1.4 GHz或1.5 GHz,目前已提升到3.0 GHz以上,是Pentium Ⅲ的1.5倍。
这种新型的处理器主要是针对互联网应用而设计的, Pentium 4新增加了144条称为SSE2的指令集,使浮点运算的准确度提高了一倍。
Pentium 4的总线速度可达到400 MHz,而PentiumⅢ仅为133 MHz,由于总线速度的提升可加速处理器与内存之间的数据传输,因此,Pentium 4可以提供更好的视频、音频及三维图形功能。
2.2.1 CPU的基本概念和组成微处理器(机)简称CPU,是用来实现运算和控制功能的部件,由运算器、 控制器和寄存器 3 部分组成。
1) 运算器用于完成数据的算术和逻辑运算。
2) 寄存器用来暂存参加运算的操作数和运算结果。
3) 控制器由指令寄存器、指令译码器和控制电路组成。
指令是一组二进制编码信息,主要包括两个内容:⑴告诉计算机进行什么操作;⑵指出操作数或操作数地址。
控制电路根据指令的要求向微型机各部件发出一系列相应的控制信息,使它们协调有序地工作。
2.2.2 存储器1)存储器的作用:图 2.1 中的存储器是指微型计算机的内存储器,用来存放程序、原始操作数、运算的中间结果数据和最终结果数据。
2)程序的组成和格式:程序是按解题顺序编排、用一系列指令表示的计算步骤。
程序和数据在形式上均为二进制码,它们均以字节为单位存储在内存储器中,一个字节占用一个存储单元,并具有唯一的地址号。
CPU可以对内存储器执行读/写两种操作。
CPU可以对内存储器执行读/写两种操作3)读操作过程:读存储器操作是在控制部件发出的读命令控制下,将内存中某个存储单元的内容取出,送入CPU中某个寄存器;4)写操作过程:写存储器操作是在控制部件发出的写命令控制下,将CPU中某寄存器内容传送到存储器的某个存储单元中。
注意:写操作执行后,存储单元内容被改变; 读操作执行后, 存储单元内容不变。
2.2.3 输入/输出设备及其接口电路输入/输出(缩写为I/O)设备统称外部设备,是微型计算机的重要组成部分。
输入设备的任务是将程序、原始数据及现场信息以计算机所能识别的形式送到计算机中,供计算机自动计算或处理用。
微型机中常用的输入设备包括键盘、鼠标器、 数字化仪、扫描仪、A/D转换器等。
输出设备的任务是将计算机的计算和处理结果或回答信号以人能识别的各种形式表示出来。
微型机中常用的输出设备包括显示器、打印机、 绘图仪、D/A转换器等。
软磁盘、硬磁盘及其驱动器对微型机来说, 既是输入设备又是输出设备。
只读激光盘(CD-ROM)及其驱动器属于微型机的输入设备。
软磁盘、硬磁盘及光盘又统称为计算机的外存储器。
2.2.4 微型计算机整机工作原理简述1) 取指令过程CPU中的指令指针用来存放下一条要取出指令的存储单元地址。
指令指针的存在对一条指令的执行来说是必不可少的,程序中的指令是按顺序执行的。
当需要将欲执行的指令码取出时,首先把指令指针的内容经地址锁存器送地址总线,选中存储器中某一存储单元,然后再从此存储单元取出欲执行的指令码。
与此同时,指令指针的内容送地址锁存器后,便被自动加 1,以便为取出下一条指令码作好准备。
若一条指令码不止一个字节,则每个字节的取出过程与此相同。
2)指令的执行过程:指令信号被送入控制部件,控制部件在该指令信号控制下按照一定的时间顺序发出一系列控制信号,以使指令的各种微操作(如取数、运算、存数等)按顺序正确执行。
3)指令的转移过程:当遇到转移指令时, 该转移指令执行过程中将要转移到的指令地址置入指令指针, 形成下条指令地址。
4)指令的连续执行过程:当前指令执行完后,由于指令指针内容已指向下条指令地址,随着计算机时序周期的连续运行,便可根据下条指令地址取出下条指令码,以便执行下条指令…… 周而复始,直至程序执行完为止。
第三节 8086/8088微处理器2.3.1 8086微处理器结构1、8086/8088微处理器系列概况(1)从8080/8085到80868086是16微处理器,内部及对外有16位数据通路,8080/8085只有8位。
8088是8位微处理器,但内部有16位数据通路,而对外为8位数据通路。
8086寻址空间1MB,8080/8085为64KB。
8086有一个初级流水线结构,内部操作与对外操作具有并行性。
2、8086的内部结构组成:8086的内部主要有以下几个部分组成:1)总线接口部件 (BIU)2)执行部件 (BIU)3)“流水线”结构4)寄存器5)标志寄存器通常将这五部分合并为两大部分:总线接口部件 (BIU) 和总线接口部件 (BIU)。
8086的内部结构组成如图2-28086微处理器逻辑框图:分EU与BIU两部分:执行部件(EU):由ALU、通用寄存器组、状态寄存器及操作控制器电路组成。
总线接口部件(BIU):由专用寄存器、指令队列缓冲器、地址加法器等功能部件组成。
形成对外总线,与存储器、I/O接口电路进行数据传输。
EU 与 BIU的流水线操作: EU 与 BIU可独立工作,BIU在保证EU与片外传送操作数前提下,可进行指令预取,与EU可重叠操作。
(1)总线接口部件 (BIU)总线接口部件由下列各部分组成:1)4个段地址寄存器;CS CS CS——————1616位的代码段寄存器; DS DS——————1616位的数据段寄存器; ES ES——————1616位的扩展段寄存器; SS SS——————1616位的堆栈段寄存器; 2)16位的指令指针寄存器IP ;3)20位的物理地址加法器;4)6字节的指令队列缓冲器。
8086/8088段寄存器的作用:(1)代码段寄存器CS:存储程序当前使用的代码段的段地址。
(2)数据段寄存器DS:存放程序当前使用的数据段的段地址。
程序中所用到的原始数据、中间结果以及最终结果都可存放在数据段中。
(3)堆栈段寄存器SS:存放程序当前所使用的堆栈段的段地址。
堆栈是在存储器中开辟的一个特定区域。
(4)附加数据段寄存器ES:存放程序当前使用的附加数据段的段地址。
附加数据段通常用于存放字符串操作时的目的字符串。
段寄存器在使用中应注意:(1)在编写汇编语言源程序时,应按上述规定将程序的各个部分放在规定的段内。
(2)每个源程序必须至少有一个代码段,而数据段、堆栈段和附加数据段则根据程序的需要决定是否设置。