微机原理及应用教案(二)
2.1 微型计算机系统（4）
教学目的：
1、理解掌握计算机软件及分类；
2、了解机器语言、汇编语言、高级语言的区别；
3、了解三种语言处理程序的区别；
4、了解程序设计工具；
5、了解数据库及数据库管理系统；
6、了解诊断程序；
7、了解应用软件及分类。
教学过程：
一、引入
[问题1]. 同学们都知道计算机分为硬件和软件两大系统，前面我们了解硬件系统，那么软件指什么？你们都用过或听过那些软件？（学生边回答，教师边在黑板上分类写）
如：Windows 98 Word flash VB Photoshop Windows xp Excel VC
Windows 2003 WPS VF [问题2]. 请同学们说一说这些软件的用途
二、新课
1、计算机软件：指为运行、维护、管理、应用计算机所编制程序的总和。
软件?
??应用软件系统软件
2、系统软件及其分类
系统软件???
??
??系统工具集数据库管理系统程序设计系统软件
操作系统
①操作系统：是计算机硬件和软件的接口，
也是用户与计算机的接口，
管理计算机软、硬资源――充分发挥计算机的系统效率（存储器管理、I/O 设备管理、文
件管理）
组织协调计算机的运行――增强计算机系统处理能力 提供人机有的对话接口。
②计算机语言 机器语言：
指令：计算机执行各种操作的命令
机器指令：用二进制编码表示的指令 机器语言：用机器指令编写的程序 机器语言的特点：能被计算机直接识别理解，但编程困难 汇编语言：用与机器语言一一对应的字母代码表示的语言，便于理解记忆，不具有通用性。 高级语言：又称算法语言，英文单词+数学语言，不受机种限制，有很强通用性，目前有数百种。 ③语言处理程序――“翻译” 目标程序―――机器语言程序 源程序――――汇编语言程序和高级语言程序
由于计算机只能直接执行用机器语言编写的目标程序，因而“源程序”必须“翻译”成目标程序，计算机才能执行。把源程序“翻译”成目标程序的翻译程序叫语言处理程序。一般分为以下三种：
汇编程序：汇编语言源程序
????→?分析查错代真目标程序
解释程序：将高级语言源程序????→?逐句翻译并执行
目标程序
编译程序：将高级语言源程序
????→?分析查错代真目标程序 ④程序设计工具集
文本编辑程序 连接程序 调试程序
⑤数据库及数据库管理系统 ⑥诊断程序
3、应用软件：利用计算机所提供的系统软件，为解决各种实际问题而编制的程序。分为：通用软件和专用软件。
三、小结与作业
小结： 1、计算机软件系统的分类。 2、系统软件与应用软件的区别。 作业： 课本40页，练习1、④⑤ 2、①
2.2 存储器组织（1）――存储器的数据组织
教学目的：
1、理解掌握字节型（DB ）、字型（DB ）、双字型（DD ）数据在内存中的存放形式；
2、理解掌握存储单元的地址编号（物理地址），能准确熟练地按地址存入、读取三种形式的数据；
3、理解变量与存储单元内容、变量名与存储单元符号地址的关系，准确熟练利用符号地址存取数据；（变量应在数据段内定义，宜在讲解偏移地址时插入）
4、能正确熟练地画出内在分配示意图，并能准确从图中读取存储单元内容。
重点及难点
1、准确存取存储单元的内容
2、画出内在分配简图
关键
1、三种形式数据的存放形式
2、地址编号及符号地址的理解
教学过程：
一、引入
前面，我们讲过计算机中的数据，有哪几种形式？
按类型分为?????浮点数年：实数带符号数：整数无符号数：正整数和０ 按位数分为??
?
??数双字型：３２位二进制字型：１６位二进制数字节型：８位二进制数
下面。我们来研究一下这三种形式的数据在内存中是如何存放的？如何表示？
二、新课
１、计算机存储信息的基本单位~~~~一个二进制位
?
?
?为最高位左边为最低位，最右边位编号：从０开始，最二进制数：０或１一个进制位可存储一个
每８位二进制数组成一个字节，位编号如下：
D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0
每16位二进制数组成一个字，位编号如下：
D
D D D D D D D D
D D D D D D D
每32位二进制数组成一个双字，由两个字组织，如下图示意：
２、存储器地址
①存储器以字节为单位存储信息。为正确地存放或取得信息，每一个字节单元给以一个唯一的存储器地址，称为物理地址。
②物理地址从０开始编号，顺序地每次加１。在机器内存中，地址也用二进制数来表示，属于无符号整数，书写时用１６进制数。
在一M 字节的存储空间，每个存储单元的物理地址由20位二进制数组成，可表示220
（=1048576）个字节单元的地址，其地址范围是０—1048576，用１６进制数表示为0000H--0FFFFFH,如下力图示：
00000H, 00001H, 00002H,……, 00009H, 0000AH,…… 0000FH 00010H, 00011H, 00012H,……, 00019H, 0001AH,…… 0001FH 00020H, 00021H, 00022H,……, 00029H, 0002AH,…… 0002FH ……
0FFFE0H, 0FFFE1H,0FFFE2H,……, 0FFFE9H,0FFFEAH,……0FFFEFH 0FFFF0H, 0FFFF1H,0FFFF2H,
……, 0FFFF9H,0FFFFAH,……0FFFFFH
3、存储单元的内容
一个存储单元中存放的信息为该存储单元的内容。 ① 字节单元的存取： ４号字节单元中存放的信息为78H ，表示为： （00004H ）=78H ② 字单元的存取：一个字存入存储器要占有相继的两个字节，存放时低位字节存入低地址，高位字节存入高地址，字单元的地址采用它低地址（也叫字单
元首地址）
。 ４号字单元中的内容为5678H ，表示为： (00004H)=5678H ③ 双字单元的存取：一个双字要占有相继的４个字节，存放时低位字存入低地址，高位字存入高地址，双字单元的地址采用它最低字节的地址（也叫双字
单元首地址）
。 ４号双字单元中的内容为12345678H ，表示为： (00004H)=12345678H 思考：①
同一个地址只能是字节单元的地址吗？
（即可以是字节单元地址，也可以是字单元地址）
② 如果用X 表示某存储单元的地址，则X 单元的内容为（X ）；如
果X 单元中存放着Y ，而Y 又是一个地址，则可用 (Y) 和（（X ））来表示Y 单元的内容，如上图所示字单元（（00004H ））=(05678H)＝2F1EH
③从某个单元取出其内容后，该单元原来的内容变不变？若存入呢？
④已知：（01234H）=78H, (01235H)=56H ,(01236H)=34H, (01237H)=12H,请画出内存分配简
图。
⑤请写出字节单元（05378H）、字单元（05678H）、双字单元（05678H）的内容。
三、小结与作业
1、字节、字、双字数据的位编号；
2、物理地址的含义，数据存放规则；
3、认识内存简图，准确存取数据。
作业：P41 1、⑥3、①②③
补充：
1、有一个实数+11.6875，将其转换为单精度实数，存放在A1000H开始的存储单元中，试用图表示各存储单元的地址和内容。
2、80X86微机的存储器中存放信息，如下图试读出30022H和30024H字节单元的内容，及30021H和30022H字单元的内容。
3、有两个16个位字1EE5H和2A3CH分别存放在80386微机的存储器的000B3H单元，请画
图表示它们在存储器里的存放情况。
30020H
30021H
30022H
30023H
30024H
30025H
2.2 存储器组织（2）――存储器的段结构
教学目的：
1、理解掌握存储器地址的分段方法；
2、了解实模式、保护模式、节、页的概念；
3、理解掌握段基值、偏移量的构成；
4、能熟练进行物理地址与逻辑地址的相互转换；
5、理解掌握段寄存器及其作用，理解段分配的两种方式。
重点及难点
1、物理地址与逻辑地址的转换。
关键
1、存储器的分段及段基值构成。
教学过程：
一、复习引入
前面我们学习了存储单元的地址和内容，CPU访问存储器时，必须先确定要访问的存储单元的物理地址，才能存取该单元中的内容确定存储单元物理地址的过程，称为寻址。
80X86中除8086/8088只能在实模式下工作外，其他微处理器均可工作在实模式或保护模式下，实模式下允许的最大寻址空间为1MB，要访问1MB以上的内存空间，只有在保护模式下实现。
我们主要学习实模式存储器寻址。
二、新课
实际上，实模式就上为8088/8086而设计的工作方式，它主要解决在16位字长的机器里如何提供20位地址的问题，而解决的办法是采用存储器地址分段的方法。
㈠存储器地址的分段
1、偏移量
程序员在编制程序时要把存储器划分为段，每个段的大小可达64KB(64个字节单元)，段内字节单元的地址可从0—65535编号，用16进制数编号为0000F—0FFFFFH,恰好可用16进制数表示，段内字节单元地址是相对于首地址的字节距离，称为该字节单元的偏移量（也叫偏移地址）。
(64KB段内结构示意图见课本P31)
2、段基值
实际上，段的大小可根据需要来确定，它可以是1B、100B、1024B或在64KB范围内任意个字节。
机器规定：在1MB的存储空间内，从0地址开始，每16个字节为一小段（称为一节）
下面列出了1MB内存最低地址区的三个小段的地址空间，每行为一小段：
00000H, 00001H, 00002H,……, 00009H, 0000AH,…… 0000FH 00010H, 00011H, 00012H,……, 00019H, 0001AH,…… 0001FH 00020H, 00021H, 00022H,……, 00029H, 0002AH,…… 0002FH ……
0FFFE 0H, 0FFFE1H,0FFFE2H,……, 0FFFE9H,0FFFEAH,……0FFFEFH 0FFFF 0H, 0FFFF1H,0FFFF2H,……, 0FFFF9H,0FFFFAH,……0FFFFFH
其中，第一列就是每个小段的首地址（也叫节边界），其特征是：在16进制表示的地址中，最低位为0。
在1MB 的地址空间里，共有64K （65536）个小段地址，如上表所示，存储器分段后的段基值即指：每一段的起始地址的高16位。
小段首地址：00000H ，00010H ，00020H ，00030H ，……00090H ，000A0H ，……0FFFE0H,0FFFF0H
段基值：0000H ， 0001H ， 0002H ， 0003H ，…… 0009H ， 000AH ，……0FFFEH, 0FFFFH
㈡ 物理地址与逻辑地址的转换
例、现有一个段，起始地址为000020H ，如下图所示，大小为64KB ，则段地址为0002H ，将段地址左移4位（即补一个0），再加上偏移量，即为物理地址。
我们把用段地址和偏移量表示的地址称为逻辑地址。一个存储单元的物理地址与逻辑地址的换算关系如下：
物理地址(PA)＝段基值 X 10H +偏移量
[例题1]、将逻辑地址3021H ：25A1H 转换为物理地址 327B1H 。 30210H 25A1H ―――――――― 327B1H
[学生练习]、若将逻辑地址325BH ：0201H 转换为物理地址是多少？（327B1H ） ﹡[结论1]、同一内存单元有唯一的物理地址，但可有不同的逻辑地址。
逻辑地址
物理地址 0002H ：0000H 00020H 0002H ：0001H 00021H 0002H ：0002H 00022H 0002H ：0003H 00023H 0002H ：0004H 00024H 0002H ：FFFBH 1001BH 0002H ：FFFBH 1001CH 0002H ：FFFBH 1001DH 0002H ：FFFBH 1001EH 0002H ：FFFBH 1001FH
[例题２]、一个有16个字的数据区，它的起始地址为70A0H：DDF6H，请写出这个数据区首、末字单元的物理地址。（7E7F6H、7E814H）
提示：本题考查偏移量的概念，可有两种方法，
方法一、直接用物理地址
7E7F6H+（16－1）*2＝7E814H
方法二、先求末字单元偏移量，得到逻辑地址后，再计算物理地址
DDF6H+（16－1）*2＝DE14H
逻辑地址为：70A0H：DD14H
㈢段寄存器及段分布方式
1、在8086－80286中，有四个专门存放段地址的寄存器，称为段寄存器。它们分别是：
代码段：CS 存放当前正在运行的程序代码
数据段：DS 存放当前运行程序所需的数据
堆栈段：SS 暂存数据及断点地址
附加段：ES 辅助数据区
每个段寄存器确定一个段基值，这些段又各有各的用途（详见课本P38）。
2、80386及其后继机器中，又增加了2个段寄存器：FS、GS，均属附加段。因而，8086－80286程序允许存储段，而其他80X86程序可允许6个存储段。
程序员在编制程序时，应按照上述规定把程序的各部分放在规定的段区之内，各段之间可以是相邻、间隔、部分重叠、完全重叠的。
[例题3]、如果代码段中的程序占有8KB （2000H 个字节）存储区，数据段占有2KB （800H 个字节）存储区，堆栈段只占有256个字节（100H 个字节），段区的分配如下图：
方式二、各段重叠
*这里代码段、数据段、堆栈段
重叠在一起。所谓重叠只是批
每个段区的大小允许根据实际 需要来分配而不一定要占有64KB 的最大段空间
方式一、各段独立占用64KB
﹡①实际上，段区的分配工作是由操作系统完成的。
②在80X86中，段寄存器和与其对应存放偏移量的寄存器之间有一种默组合关系（详见课本P 38）
64KB
02000H ……
04000H
……
04800H …… ……
11FFFH
CS SS ES CS DS SS ES
三、小结与作业
1、段基址、偏移量的概念；
2、物理地址的计算方法；
3、段分布的方式、段寄存器。
作业：P41 1 ⑦⑨ 2 ⑦⑧⑨
补充：
1、依据下列寄存器的值，写出一个相应段的起始地址和终止地址。
? 1234H 起始地址终止地址
? EDC0H 起始地址终止地址
2、如果在一个程序开始执行以前（CS）=0A7F0H，（IP）＝2B40H，试问该程序的第一个字的物理地址是多少？
3、（此题可放在后面做）在实模式下，存储器中每一段最多可有10000H（65536）个字节。如果用调试程序DEBUG的R命令在终端上显示出当前名寄存器的内容如下，请画出此时存储器分段的示意图，以及条件标志位OF、SF、ZF、CF的值。
C >debug
AX=0000 BX=0000 CX=0079 DX=0000 SP=FFEE BP=0000
SI=0000 DI=0000 DS=10E4 ES=10E4 SS=21F0 CS=31FF
IP=0100 NV UP DI PL NZ NA PO NC
2.2 存储器组织（3）――存储器的堆栈组织
教学目的：
1、理解掌握堆栈的结构和工作方式；
2、理解掌握SS 、SP 、BP 寄存器的作用，熟练掌握压栈、退栈两种操作；
教学过程：
一、堆栈及其结构特点
1、堆栈：是一个特定的RAM 存储区，主要用于暂存数据和断点地址。
2、堆栈的工作特点：后进先出，先进后出。
3、堆栈的结构特点：一端固定（栈底），另一端浮动（栈顶）的数据存储器区。
??
?
??、栈底地址最高。动态改变；中存放的栈顶地址随之，必须以字为单位，且、数据压入、弹出堆栈
）寄存器中；（或栈顶，地址存放于、只有一个出入口，即
3SP 2ESP SP 1
二、堆栈的三种基本操作
1、建栈
① 在SS 段寄存器中装入段基值（堆栈段） ② 在SP 寄存器中装入栈底地址
（详见课本P 96）
（SP ）＝1234H
新建空栈（例题1）
2、压栈（进栈）：把数据压入堆栈，（以字为单位）
0122FH
01230H 01231H 01232H 01233H 01234H
[例题1]、现有（AX ）=1234H ，（SP ）＝1234H ，（SS ）=0000H ，现将AX 的内容压入堆栈，即执行PUSH AX 指令。
本题
???????=-←=-←H
34H 01232AX H
01232H 1232SP 1)SP (SP H 12H 01233AX H 01233H 1233SP 1)SP (SP ）＝即（低
字节存入栈顶单元，将，即栈顶地址为），则（第二步：）＝即（高字节存入栈顶单元，将，即栈顶地址为
），则（第
一步：
3、退栈（出栈）：从堆栈中弹出数据，以字为单位。
[例题2]、在例1的基础上，栈顶数据出栈，存入AX 中，即执行 POP AX 指令
当前（SS ）＝0000H ，（SP ）＝1232H ，栈顶物理地址为01232H 。 第一步：取低字节数据，即（01232H ）＝34H ，取出后（AL ）＝34H
SP ←(SP)+1 (SP)=1233H 栈顶物理地址为01233H
第二步：取高字节数据，即（01233H ）＝12H ，取出后（AH ）＝12H
SP ←(SP)+1 (SP)=1234H 栈顶物理地址为01234H ∴ （AX ）=1234H
﹡小结退栈，详见课本P 53
三、学生自行阅读课本内容P 32—P 33
四、小结与作业
1、堆栈的组成及工作方式；
2、建栈、压栈、出栈的过程
作业：P 41 1、⑧ ⑩ 3、④ 补充：
1、 如果一个堆栈是从地址1250H ：0100H 开始，（SP ）＝0052H ，试写出相应的地址。
① SS 段的段地址
② 栈顶的物理地址 ，逻辑地址 ③ 栈顶的物理地址 ，逻辑地址 ④ 存入一个字数据后（SP ）=
2.2 存储器组织（4）――上机实验（1）
实验目的：
1、初步了解高级语言、汇编语言、机器语言的区别与联系；
2、了解汇编语言指令“翻译”成机器语言指令的形式；
3、初步了解汇编语言中对存储器的分段结构，理解段地址、偏移量的概念；
4、理解字节单元、字单元的存储形式及读取、写入操作；
5、理解用补码表示带符号数进行加减运算的过程，理解用无符号数表示内单元地址；
6、初步学会使用EDIT、MASM、Link编辑汇编语言源程序，并汇编、连接形成可执行文件；
7、掌握Debug程序的启动方式及该调试环境下的A、U、R、D、E、G、T、Q等命令的初步用法；
8、理解堆栈的三个基本操作。
实验过程：
一、启动EDIT编辑器，输入并保存汇编语言源程序Hb01.asm，程序列表如下：
DATA SEGMENT
A D
B 14 ；本段相当于高级语言中
B DB 26 ；给变量A、B、C的赋值操作，
C DB -13 ；即A＝14、B＝26、C＝－13、S=0
S DB 0
DATA ENDS
STACK SEGMENT STACK
DW 20H DUP(0)
STACK ENDS
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK
START:
MOV AX,DATA ；程序完成的功能相当于高级语言的
MOV DS, AX ； S=A+B+C
PUSH AX
MOV AL, A
ADD AL, B
ADD AL, C
MOV S, AL
POP BX
HLT
CODE ENDS
END START
二、汇编――“翻译”得到二进制目标文件
C:：\ >Masm Hb01.asm
三、连接――形成扩展名为*.EXE的可执行文件
C:：\ >Link Hb01.obj
四、调试――进入DEBUG环境下，直接在机器内存中装入、查看、修改、运行、保存可执行文件Hb01.exe
C:：\ >Debug Hb01.exe
1、使用R命令查看各寄存器内容，四个段的段地址分别存放在DS、SS、ES、CS寄存器中，
计算CS：IP构成的逻辑地址是多少？物理地址是多少？；
2、使用U命令检查装入的被调度程序在内存的存储情况，初识代码段：
U CS：IP
思考：①每一条指令对应的机器语言指令，占用几个字节；
②每一条指令存放的逻辑地址、物理地址；
③计算该程序代码段占用的总字节数，代码段的首地址、末地址；
④画出代码段存储简图。
3、使用D命令，检查数据段存储区――初识数据段
D DS：0000
思考：①每个数据对应的补码及占用的字节数；
②计算数据段占用总字节数。
4、使用T命令单步执行，观察每一条指令执行的结果及相应寄存器、内存单元的内容变化。
T=0000
5、使用D命令，检查堆栈段；
6、用Q命令退出Debug环境，返回到DOS下；
7、再打开EDIT编辑器，调入源程序Hb01.asm，在代码段中分别插入PUSH AX 和PUSH BX ，具体位位置见前面的程序清单；
8、再进行汇编、连接后进入Debug环境，装入文件HB01.EXE，单步执行，观察PUSH、POP 两条指令及堆栈SP 内容的变化。
2.3 微处理器的基本结构（1）――功能结构
教学目的：
1、理解掌握微处理器的功能结构及组成；
2、了解各功能部件的主要作用；
教学重点：
结构、组成
教学过程：
一、引言
前面我们学习了微处理器的硬件结构，所谓基本结构指它的功能结构，就是从程序员和用户的角度看到的结构，它与微处理器的物理结构是有区别的。
二、新课
微处理器内部由总线接口单元、指令抓取和译码单元、执行单元和地址生成单元组成。 1、总线接口单元（Bus Interface Unit ）
总线接口单元与微处理器外部的系统总线相连接，它控制64位数据线、36位地址线和控制线，是微处理器与系统之间的高速接口。
功能：总线接口单元能接受内部总线的请求，生成存储器地址和控制信号，并缶内部数据高速缓存或指令高速缓存传递数据或预取指令。高速缓存作为临时存储空间，用以降低微处理器与存储器之间交换数据或取指令的频率，从而提高指令的执行速度。
2、指令抓取和译码单元（IFDU ）
该单元包括：指令高速缓冲存储器、分支目标缓冲器、指令预取缓冲器和指令译码器。
①预取缓冲器功能：按给定的指令地址从存储器工调整缓冲存储器顺序地预先取出指令，保存为指令队列。
② 分目标缓冲器功能：静态和动态地预测程序的分支，在遇到转移指令时，在分支地址处进行指令预取，减少因分支导致的时间消耗。
③ 指令译码器：将预取指令队列和机器代码指令译为微代码指令形式，结果存储器在译码指令队列之内，供执行单元使用。
指令译码分两段译码??
?址、生成存储器操作数地
、操作码译码
21
3、执行单元（DEU ）
该单元由控制部件和数据处理部件组成。
① 控制部件：由微代码序列器和微代码控制器组成，其职能是从译码指令队列中取得译码后执行微代码指令，有序地执行一系列的微操作。
② 数据处理部件：包括数据调整缓冲存储器、整数寄存器组、整数算术逻辑单元（ALU ）、移位器和浮点部件。
4、地址生成单元（AU ）
地址生成单元是由地址生成器和分页部件组成的，其职能是应执行部件的请求完成有效地址的转换。
三、小结与作业：
2.3 微处理器的基本结构（2）――寄存器结构
教学目的：
1、理解和掌握微处理器的四类寄存器的用途；
2、理解和掌握6个段寄存器的作用及段寄存器和领衔地址寄存器结合方式的默认规定；
3、理解指令指针寄存器的作用。
教学重点：
各寄存器的作用
教学过程：
一、引言
80X86的寄存器可分为两大类：
??
?不可用于程序设计程序不可见的寄存器：
指令来指定汇编语言中可用，可由程序可见的寄存器：在
.2.1 程序可见的寄存器构成微处理器的基本寄存器，按功能分为四类：
??
?
??
?
?标志寄存器指令指针寄存器段寄存器
通用寄存器 二、新课
㈠ 通用寄存器
微处理器的执行单元有8个32位寄存器，分为数据寄存器、地址指针寄存器和变址寄存器三组。
1、 数据寄存器：4个32位寄存器 ① EAX 寄存器
EAX 寄存器：又称为累加器，是算术运算的主要寄存器，在乘除法等指令中用来存放操作数（隐含保存其中一个乘数或被除数）。另外，所有的I/O 指令只能使用AL 或AX 与外界设备信息。
② EBX 寄存器
31
16 15 AH 8
7 AL 0
31
16 15 BH 8
7 BL 0
BX EBX 寄存器：又称为基址寄存器，可作为数据寄存器，在计算存储器地址时，BX 可作为地址寄存器，保存存储单元的地址。
③ ECX 寄存器
ECX 寄存器：又称为计数器，可作为数据寄存器。常用来保存计数值，如在移位指令和串处理指令中用作隐含的计数器。 ④ EDX 寄存器
EDX 寄存器：又称数据寄存器，
??
?
??→→→中，存放端口地址中或，余数位除法运算中保存余数
位和，低位，高位：存放双字长数
I/O 3.EDX DX 3216 2.AX DX )AX DX (.1 ﹡在80386及以上微处理器中，EAX 、EBX 、ECX 、EDX 均可用来保存存储单元的领衔地址。
2、地址指令寄存器――保存堆栈段存储单元地址
① ESP 寄存器：堆栈指针寄存器，用来保存栈顶的偏移地址。
② EBP 寄存器：堆栈基址指针寄存器，用来保存堆栈存储区某一单元的偏移地址。常与SS 联用来确定堆栈区存储区存储单元的物理地址。
3、变址寄存器――保存数据段、附加段存储单元的偏移地址 ESI 寄存器
EDI 寄存器
㈡ 段寄存器
31
16 15 CH 8
7 CL 0
31
16 15 DH 8
7 DL 0
31
16 15 SP 0
31
16 15 BP 0
31
16 15 SI 0
31 16 15 DI 0
8086/8088/80386???
???
??
??
???-个附加段寄存器及其以上机器新增的两－、、存放目标段的段地址行字符串操作时，用于－附加段寄存器，在进、单元的物理地址）组合，形成数据段存储、、与（变量数据段用来存放数据和存放数据段的段地址，－数据段寄存器，用于、单元的地址）
堆栈区栈顶或内部存储组合，形成、址。（与存放当前堆栈段的段地－堆栈段寄存器，用于、行指令的的地址）组合形成代码区当前执寄存器的段地址。（与放当前执行程序所在段代码段寄存器，用于存、80386GS FS 5ES 4BX DI SI DS DS 3BP SP SS 2IP CS 1
各种微处理器对段地址寄存器和偏移地址寄存器的结合方式 ，均有默认规定： 段寄存器 偏移地址寄存器 构成地址
CS IP 程序代码指令存储区单元地址 SS SP 、BP 堆栈存储区单元地址
DS BX 、DI 、SI 数据区存储单元地址、源串存储单元地址 ES ID
附加段目的串存储单元地址
FS 、GS
无默认
一般地址
㈢ 指令指针寄存器
EIP/IP:用来定位下一条指令，保存程序要执行的下一条指令的偏移地址。（当这一地址送到存储器
后，控制器可以取得下一条要执行的指令，而控制器一旦取得这条指令，就马上修改IP 寄存器的内容，使它指向下一条指令的首地址。可见，计算机就是用IP 寄存器来控制指令序列的执行流程的。）
㈣ 标志寄存器
EFLAG 寄存器:也称为程序状态寄存器（PSW ）
口诀：C0 P2 AF4 Z6 S7 TF8 I9 D10 OF11
1、状态标志――条件码标志（由于这些状态信息，往往作为后续条件转移的转移控制条件，所以也称条件码）
用于记录程序中运行结果（算术运算和逻辑运算）的特征，根据相关指令结果由CPU 自动设置。
状态标志位的符号表示
标志为1 标志为0
CF 进位 CY(1) NC(0) PF 奇偶 PE(偶) PO AF 辅助进位 AC NA ZF 零 ZR NZ SF 符号 NG(负) PL OF 溢出 OV(溢出) NV
2、控制标志
DF 方向 DN(减量) UP(增量)
31 16 15 FLAGE 0
OF
DF
IF
TF
SF
ZF
AF
PF
CF
微机原理及应用教学目的任务
微机组成与工作原理 教学目的： 《微机原理及应用》是电气信息类专业、电子信息工程、自动化、生物医学工程、通信工程、电子科学与技术等专业的重要技术基础课，必修课，也是机械制造及其自动化、过程控制装备、电子材料、安全工程等专业的技术基础课。该课程提供微机原理与应用的基本理论与技术。其目的在于使学生了解微型计算机的基本结构、微型计算机与外设的数据传输方式、中断技术、输入输出接口技术及应用。 教学任务： 通过此课程的学习，使学生了解微机的基本组成，掌握微处理器、存储器、I/O接口等部件的基本组成与工作原理，理解和掌握微机工作过程、工作原理，了解I/O接口的功能、作用、组成，使学生了解常用接口电路的分析方法，具有简单接口电路的阅读能力与设计能力。 教学内容： 第一章微机基本组成与工作原理 1.1 微型计算机的结构组成 1.2 微型计算机的原理组成 1.3 微型计算机的概念组成 1.4 微型计算机的基本工作原理 第二章微处理器 2.1 微处理器的发展历史及结构特点* 2.2 8086/8088微处理器简介 2.3 32位微处理器简介 2.4 CPU的结构和功能 2.5 流水CPU 第三章总线* 3.1 总线的基本概念 3.2 总线的层次结构 3.3 总线技术 3.4 常见总线简介 第四章汇编语言 4.1 汇编语言格式* 4.2 汇编程序结构 4.3 汇编程序设计
4.2 汇编过程* 第五章存储器 5.1 存储器概况（功能、分类、特点、操作） 5.2 存储系统体系结构（Cache存储器、虚拟存储器） 5.3 内存储器 5.4 外存储器简介 第六章I/O系统和中断技术 6.1 I/O接口概述(分类、功能、组成) 6.2 CPU与外设数据传送的方式 6.3 I/O接口芯片简介（8255、8251、8253、A/D转换器、D/A转换器） 6.4 微机中断系统 第七章微机在自动控制系统中的应用
微机原理及应用试题库(附答案)
《微机原理及应用》试题库 1. 8086和8088的引脚信号中， D 为地址锁存允许信号引脚。 A．CLK B．INTR C．NMI D．ALE 2. 下面的哪项是有效标识符： B A . 4LOOP： B. DELAYIS： C. MAIN A/B： D. GAMA$1： 3. 如图所示的三态输出电路，当 A 时，V B≈V DD。 A. E(ENABLE)=1, A=1 B. E(ENABLE)=1, A=0 C. E(ENABLE)=0, A=1 D. E(ENABLE)=0, A=0 4. 设(SS)=2000H，(SP)=0100H，(AX)=2107H，则执行指令PUSH AX 后，存放数据21H的物理地址是 D 。 A. 20102H B. 20101H C. 200FEH D. 200FFH 5. 汇编语言中，为了便于对变量的访问, 它常常以变量名的形式出现在程序中, 可以认为它是存放数据存储单元的 A 。 A．符号地址B．物理地址C．偏移地址D．逻辑地址 6. 下列四个寄存器中，不能用来作为间接寻址方式的寄存器是 A 。 A. CX B. BX C. BP D. DI (C)7. 执行下列程序段： MOV AX，0 MOV BX，1 MOV CX，100 AA：ADD AX，BX INC BX LOOP AA HLT 执行后的结果：(AX)= ，(BX)= 。 A. 5050，99 B. 2500，100 C. 5050，101 D. 2550，102 8. 假设V1和V2是用DW定义的变量，下列指令中正确的是 A 。 A．MOV V1, 20H B．MOV V1, V2 C．MOV AL, V1 D．MOV 2000H, V2 9. – 49D的二进制补码为 A 。
微机原理及应用 第2章 习题及答案
CH02 8086／8088指令系统 习题与思考题 1．假定DS=2000H，ES=2100H，SS=1500H，SI=00A0H，BX=0100H，BP=0010H，数据变量VAL的偏移地址为0050H，请指出下列指令源操作数是什么寻址方式？源操作数在哪里？如在存储器中请写出其物理地址是多少？ （1）MOV AX，0ABH （2）MOV AX，[100H] （3）MOV AX，VAL （4）MOV BX，[SI] （5）MOV AL，VAL[BX] （6）MOV CL，[BX][SI] （7）MOV VAL[SI]，BX （8）MOV [BP][SI]，100 解答： （1）MOV AX，0ABH 寻址方式：立即寻址；源操作数在数据线上；物理地址：无 （2）MOV AX，[100H] 寻址方式：直接寻址；源操作数在存储器中；物理地址：DS＊16+100H＝2000H*16+100H＝20100H （3）MOV AX，VAL 寻址方式：直接寻址；源操作数在存储器中；物理地址：DS＊16+VAL＝2000H*16+0050H＝20050H （4）MOV BX，[SI] 寻址方式：寄存器间接寻址；源操作数在存储器中；物理地址：DS＊16+SI＝2000H*16+00A0H＝200A0H （5）MOV AL，VAL[BX] 寻址方式：变址寻址；源操作数在存储器中；物理地址：DS＊16+VAL+BX＝2000H*16+0050H+0100＝20150H （6）MOV CL，[BX][SI] 寻址方式：基址加变址寻址；源操作数在存储器中；物理地址：DS＊16+BX+SI＝ 2000H*16+0100H+00A0H ＝201A0H （7）MOV VAL[SI]，BX 寻址方式：寄存器寻址；源操作数在寄存器中；物理地址：无 （8）MOV [BP][SI]，100 寻址方式：立即寻址；源操作数在；物理地址：无 ．设有关寄存器及存储单元的内容如下：2． DS=2000H，BX=0100H，AX=1200H，SI=0002H，[20100H]=12H，[20101H]=34H，[20102H]=56H，[20103]=78H，[21200]=2AH，[21201H]=4CH，[21202H]=0B7H，[21203H]=65H。
微机原理及应用试卷及答案
····································密························封························线································ 学生答题不得超过此线 一、单项选择题(每小题1分，共20分。请将答案填入答题单) 1.8086CPU由两个独立的工作单元组成,它们是执行单元EU和( ). A）总线控制逻辑器 B）内部通信寄存器 C）指令寄存器 D）总线接口单元 2.8086系统若用256KB*1动态存储器芯片可望构成有效存储系统的最小容量是( ). A）256KB B）512KB C）640KB D）1MB 3.Intel8255A使用了（）个端口地址。 A）1 B）2 C）3 D）4 4.PC机中为使工作于一般全嵌套方式的8259A中断控制器能接受下一个中断请求，在中断服务程序结束处就( ). A）发送OCW2指令 B）发送OCW3指令 C）执行IRET指令 D）执行POP指令 5.RAM是随机存储器,它分为( )两种. A）ROM和SRAM B）DRAM和SRAM C）ROM和DRAM D）ROM和CD-ROM 6．在程序运行过程中，确定下一条指令的物理地址的计算表达式是（） A）CS×16+IP B）DS×16+SI C）SS×16+SP D）ES×16+DI 7.( )是以CPU为核心,加上存储器,I/O接口和系统总线构成的. A）微处理器 B）微型计算机 C）微型计算机系统 D）计算机 8.对于掉电,8086/8088CPU是通过( )来处理的. A）软件中断 B）可屏蔽中断 C）非屏蔽中断 D）DMA 9.计算机的存储器采用分级存储体系的主要目的是（）。 A）便于读写数据 B）减小机箱的体积 C）便于系统升级 D）解决存储容量、价格和存取速度之间的矛盾 10.8259A的OCW1----中断屏蔽字( )设置. A）在ICW之前 B）只允许一次 C）可允许多次 D）仅屏蔽某中断源时11.将十六进制数163.5B转换成二进制数是）( ) A）1101010101.1111001 B）110101010.11001011 C）1110101011.1101011 D）101100011.01011011 12．Intel 8086/8088微处理器有（）地址线，直接寻址内存空间的范围是（）。 A）10条，64KB B）20条，64KB C）16条，1M D）20条，1M 13．Intel 8086/8088微处理器的标志寄存器中，作为记录指令操作结果的标志是（）。 A）CF，OF，PF，AF，SF，ZF B) CF，PF，ZF，SF C) OF，DF，IF，SF，ZF，CF D) IF，DF，OF，CF 14．下述对标志寄存器中标志位不产生影响的指令是（）。 A）JMP NEXT B) TEST AL，80H C) SHL AL，1 D) INC SI 15．简单的汇编语言程序可以通过（）来建立、修改和执行。 A）连接程序 B) 调试程序 C) 汇编程序 D) 编辑程序 16．累加器AL中的内容是74H，执行CMP AL，47H指令后，累加器AL中的内容是（）。
微机原理及应用综合练习一
2012电子微机原理综合练习一 一、简答题。 1.8086CPU标志寄存器中的控制位有几个？简述它们的含义。 2．8086工作于最小方式或最大方式，如何设置？两种模式的主要区别是什么 3. 简述8086和8088CPU引脚信号的区别。 4. 何为时钟周期？它和指令周期、总线周期三者之间的关系是什么？ 5. 简述标志位中溢出位和进位位的区别。 6. 简述8088和8086对存储器进行字访问的异同。 7. 在8086系统中，下一条指令所在单元的物理地址是如何计算的？ 8.简述半导体存储器的分类和特点。 9.简述高位地址总线译码方法的种类和特点。 10. SRAM芯片6116是4K×8位的存储器，其地址线和数据线的分别有多少条？并简述它的3条控制线、和的含义和功能。 11. CPU与外设间的接口信息有哪几种? 12.简要说明8086/8088中断的分类，以及优先级顺序。 13. 8086/8088CPU响应可屏蔽中断INTR的条件是什么？ 14.CPU与外设数据传送的方式有哪几种？什么情况下数据传送要采用无条件传送方式?它有什么特点? 15. 简述查询式数据传送方式的工作过程。 16.比较串行通信和并行通信的优缺点。 17.何为波特率?设数据传送的速率是120字符/秒，而每一个字符格式中的数据位7位，停止位，校验位各1位，则传送的波特率为多少? 18. 异步通信中，字符的格式是由哪些部分组成？ 19.8253的方式0～方式3各是何种工作方式？为了便于重复计数，最好选用那些工作方式？ 二、综合题 1．设8088的时钟频率为5MHZ，总线周期中包含2个T w等待周期。问： (1)该总线周期是多少？(2)该总线周期内对READY信号检测了多少次？ 2．某微机有8条数据线、16条地址线，现用SRAM 2114（容量为1K×4位）存储芯片组成存储系统。问采用线译码方式时，系统的最大存储容量最大是多少？此时需要多少个2114存储芯片 3. 设有一个具有15位地址和16位字长的存储器，试计算： (1)该存储器能存储多少字节信息？ (2)如果存储器由2K×4位的RAM芯片组成，需多少RAM芯片？需多少位地
微机原理与应用试题库(附答案)
《微机原理及应用》试题库 1. 8086 和 8088 的引脚信号中，D为地址锁存允许信号引脚。 A． CLK B． INTR C．NMI D．ALE 2.下面的哪项是有效标识符：B A . 4LOOP ： B. DELAYIS ： C. MAIN A/ B ： D.GAMA$1 ： 3.如图所示的三态输出电路，当 A 时， V B≈V DD。 A. E(ENABLE)=1, A=1 B.E(ENABLE)=1, A=0 C. E(ENABLE)=0, A=1 D.E(ENABLE)=0, A=0 4. 设 (SS)=2000H ， (SP)=0100H ， (AX)=2107H ，则执行指令PUSH AX后，存放数据21H 的物理地址是 D。 A. 20102H B. 20101H C. 200FEH D. 200FFH 5. 汇编语言中，为了便于对变量的访问, 它常常以变量名的形式出现在程序中, 可以认为它是存放数据存储单元的A。 A．符号地址B．物理地址C．偏移地址 D ．逻辑地址 6. 下列四个寄存器中，不能用来作为间接寻址方式的寄存器是A。 A. CX B. BX C. BP D. DI (C)7. 执行下列程序段： MOV AX ，0 MOV BX ，1 MOV CX ， 100 AA ： ADD AX ，BX INC BX LOOP AA HLT 执行后的结果：(AX)=，(BX)=。 A. 5050 ， 99 B. 2500， 100 C. 5050 ， 101 D. 2550 ， 102 8. 假设 V1 和 V2 是用 DW 定义的变量，下列指令中正确的是A。 A ． MOV V1, 20H B． MOV V1, V2 C ． MOV AL, V1D． MOV2000H, V2 9. –49D 的二进制补码为A。
微机原理及应用(广西大学)
微机原理期末复习要点（必看） 一、填空题（每空1分，共30分） 1、CPU访问存储器时，在地址总线上送出的地址称为物理地址。 2、80X86系统中，执行指令PUSH AX后,SP= SP-2 ;若执行指令POP AX 后,SP= SP+2 。 3、指令“MOV AX，2000H”源操作数的寻址方式为立即数 ;指令“MOV AX，[BX+SI+6]”源操作数的寻址方式为带偏移量的基础加变址。 4、设（DS）=24EOH，（SS）=2410H，（ES）=2510H，（DI）=0206H，则指令“MOV AX，[DI+100H]”源操作数的有效地址为 0306H ，物理地址为 25106H 。 5、80486可访问两个独立的地址空间，一个为I/O地址空间，其大小为 64K 字节。 6、执行指令“XOR AX，AX”后，标志位ZF的值为 1 。 7、若（AL）＝10011000B，（BL）＝01100111B，则执行指令“ADD AL，BL”后，(AL)＝11111111B；执行指令“AND AL，BL”后，(AL)＝ 0 。 8、可屏蔽中断从CPU的 INTR 引脚进入，只有当中断允许标志IF为 1 时，该中断才能得到响应。 9、中断向量表存放在从 00000H 至 003FFH 存储空间中。 10、在实地址方式下,中断类型号为20H的中断所对应的中断向量，存放在内存 从 00080H 开始的四个连续字节单元中，若这四个字节单元的内容由低地址到 高地址依次为00H，50H，00H，60H，则中断服务程序的入口地址 65000H 。 11、80X86的I/O指令中,要寻址的16位的端口地址存放在 DX 中。 12、现要用6116静态RAM芯片构成8K×32位的存储器，此种芯片共需16 片。 13、8255A在“方式1输出”与外设之间的一对"握手"信号是 ACK和OBF 。 14、由实地址方式上,由逻辑地址获得物理地址的计算公式为：
微机原理及应用A课程教学大纲
《微机原理及应用A》课程教学大纲 Microcomputer Principle and Application A 课程代码：课程性质：专业基础理论课/必修 适用专业：信息安全 开课学期：3 总学时数：56 总学分数：3.5 编写年月：2005年7月修订年月：2007年7月 执笔：刘科峰 一、课程的性质和目的： 微机原理课程是信息与计算科学专业的一门重要的专业基础选修课。通过学习本课程能了解微型计算机的内部运行原理及微机接口应用的基本方法，初步掌握汇编语言程序设计的有关基本知识和程序设计的方法，为学习本专业后续课程打下良好的基础。 二、课程教学内容 第1章计算机基本知识(4学时) 了解计算机的发展，掌握微型计算机中信息的表示及运算，掌握几种进制之间的相互转换的方法。 本章知识点为：计算机的发展，计算机编程语言的发展，二、十、十六进制数的表示与运算，字符的编码表示，二、十、十六进制之间的相互转换。 第二章 8086系统结构与80x86 CPU(8学时) 理解8086 CPU结构和8086系统的结构，了解8086 CPU内部时序和80x86典型微处理机。 本章知识点为：8086 CPU结构，8086系统的结构，最小和最大模式系统，8086 CPU内部时序，80486 CPU，Pentium系列微处理机。 第3章 8086的指令系统（8学时） 了解8086 指令的特点，理解8086的指令格式及数据类型，掌握8086的寻址方式和8086的各类指令。 本章知识点为：8086 指令的特点，8086的寻址方式，8086的指令格式，指令中的数据类型，8086的指令集。 第4章 8086汇编语言程序设计（16学时） 了解汇编语言程序设计的两种语句、程序的基本结构。掌握编程技巧和上机调试技术，通过大量具有代表性的例题，由浅入深地引导学生进行汇编语言程序设计。 本章知识点为：8086汇编语言的语句，8086汇编语言中的伪指令，8086汇编语言中的运算符，汇编语言程序设计，DOS功能调用与子程序设计，汇编语言程序上机调试 第5章存储器原理与接口(4学时) 了解存储器分类和计算机存储体系的塔形结构，了解高速缓存的概念及应用场合和虚拟存储的概念，掌握CPU与存储器芯片的连接技术。
微机原理及应用 第4章 习题及答案
CH04 存储系统 习题与思考题 1．存储器的哪一部分用来存储程序指令及像常数和查找表一类的固定不变的信息？哪一部分用来存储经常改变的数据？ 解答：只读存储器ROM；随机存储器RAM。 2．术语“非易失性存储器”是什么意思？PROM和EPROM分别代表什么意思？ 解答：“非易失性存储器”是指当停电后信息会丢失；PROM--可编程序的只读存储器PROM(Programmable ROM)，EPROM--可擦除的可编程的只读存储器EPROM(Erasible Programmable ROM)。 3．微型计算机中常用的存储器有哪些？它们各有何特点？分别适用于哪些场合？ 解答： 双极型半导体存储器 随机存储器(RAM) MOS存储器（静态、动态） 主存储器可编程只读存储器PROM 可擦除可编程只读存储器EPROM，EEPROM 只读存储器(ROM)掩膜型只读存储器MROM 快擦型存储器 存储器磁盘(软盘、硬盘、盘组)存储器 辅助存储器磁带存储器 光盘存储器 缓冲存储器 4．现代计算机中的存储器系统采用了哪三级分级结构，主要用于解决存储器中存在的哪些问题？ 解答：目前在计算机系统中通常采用三级存储器结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和辅助存储器，由这三者构成一个统一的存储系统。从整体看，其速度接近高速缓存的速度，其容量接近辅存的容量，而位成本则接近廉价慢速的辅存平均价格。三级结构主要用于解决速度、容量和成本的问题。 5．试比较静态RAM和动态RAM的优缺点，并说明有何种方法可解决掉电时动态RAM中信息的保护。 解答：静态RAM----存储一位信息的单元电路可以用双极型器件构成，也可用MOS器件构成。双极型器件构成的电路存取速度快，但工艺复杂，集成度低，功耗大，一般较少使用这种电路，而采用MOS器件构成的电路。静态RAM的单元电路通常是由6个MOS 管子组成的双稳态触发器电路，可以用来存储信息“0”或者“1”，只要不掉电，“0” 或“1”状态能一直保持，除非重新通过写操作写入新的数据。同样对存储器单元信息的读出过程也是非破坏性的，读出操作后，所保存的信息不变。使用静态RAM的优点是访问速度快，访问周期达20~40ns。静态RAM工作稳定，不需要进行刷新，外部电
《微机原理及应用》课程.
《微机原理及应用》课程 一、制定实验教学大纲依据 本大纲根据《微机原理及应用》教学大纲对学生实验能力培养要求而制定。 二、本课程实验教学的地位和作用 微机原理实验是验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识的必要环节，通过微机原理实验，培养学生运用所学的理论解决实际问题的能力，使学生初步掌握分析简单电路，调试简单汇编程序以及撰写实验报告的能力。 三、本课程实验教学基本理论与技术内容 通过对一些基本控制线路的连接的实验（I／O、8255方式、数码管显示）等使学生巩固课堂所学的知识，了解芯片的原理及使用方法，培养学生运用所学理论解决实际问题的能力，使学生达到能正确使用和选用基本的元器件，掌握汇编语言程序的调试方法及如何分析简单的微机接口电路。 四、学生应达到的实验能力标准 1. 掌握74L273的工作原理。 2. 掌握8255的工作原理及使用方法。 3. 通过并行接口8255实现十字路口交通灯的模拟控制，进一步掌握对并行口的使用。 4. 掌握数码管显示数字的原理 5. 掌握I／O地址译码电路的工作原理。 6. 学会分析简单电路，调试简单汇编程序。 五、学时、教学文件及教学形式 学时：机械类专业本课程总学时为40学时，其中实验4学时，占总学时10％。 课外上机15学时 教学文件：校编《微机原理实验指导书》，实验报告学生自拟。 教学形式：本课程实验为综合性实验。要求学生课前预习实验指导书，写出实验程序，指导教师应概述实验的原理、方法及仪器使用等，并作针对性指导，具体实验步骤和结果分析由学生独立完成。 课外上机要求每个学生完成8－10道汇编语言的程序设计及调试。以巩固和深化对课程内容的理解，提高编程技能及程序调试的技能。 六、实验考试方法与成绩评定 根据学生的实验预习、实验纪律、实验动手能力及实验报告结果，进行综合评定，
(完整word版)微机原理与应用试卷-有答案
微机原理与应用试卷 一、单项选择题（每小题 1 分共 10 分） 1.十进制33.25转换成十六进制数为( ) A. B1.4H B. 1B.19H C. 21.4H D. 33.4H 2. 若有16条地址线,那么可访问的内存地址范围为。( ) A. 0001H～FFFFH B. 0000H～FFFFH C. 00000H～FFFFFH D. 00001H～FFFFFH 3. 8086 CPU内有指示下条指令有效地址的指示器是( ) A. IP B. SP C. BP D. SI 4.下列指令中语法有错误的是( ) A. IN AX，20H B. LEA SI，［2000H］ C. OUT DX，AL D. SHL AX，2 5. 8088CPU内部的数据总线有多少条( ) A. 8条 B. 16条 C. 20条 D. 32条 6. 若（AL）＝0FH，（BL）＝04H，则执行CMP AL，BL后，AL和BL的内容为( ) A. 0FH和04H B. 0BH和04H C. 0FH和0BH D. 04H和0FH 7. 指令MOV AX,[BX][SI]中源操作数的寻址方式是。( ) A. 寄存器间接寻址 B. 变址寻址 C. 基址变址寻址 D. 相对寻址 8. 与MOV BX，OFFSET X等价的指令是( ) A. MOV BX，X B. LDS BX，X C. LES BX，X D. LEA BX，X 9. 不能实现将AX清零和CF清零的指令是（） A. SUB AX，AX B. MOV AX，0 C. XOR AX，AX D. AND AX，0 10.可编程计数／定时器8253的工作方式有几种（） A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 二、填空题（每空2分，共20分） 1. 计算机通常___________和___________是核心部件，合称为中央处理单元CPU。 2. 8086CPU通过数据总线对__________进行一次访问所需要的时间为一个总线周期，一个总线周期至少包括__________时钟周期。 3. 组成16M*8位的存储器，需要1M*4位的存储芯片___________片。 4. 微机中一般采用__________芯片作为串行通信接口。 5．在8086CPU系统中，设某中断源的中断类型码为08H，中断矢量为0100H：1000H，则相应的中断矢量存储地址为__________；从该地址开始，连续的4个存储单元存放的内容依次为__________。
微机原理及应用课程教学大纲教案
微机原理及应用I课程教案 （Microcomputer Principles & ApplicationsI） 一、课程基本信息 课程编号：14134427 课程类别：专业核心课 适用专业：计算机科学与技术、网络工程、软件工程 学分：3.5学分 总学时：56学时，其中理论学时：56学时, 实验学时:0 先修课程：数字电子技术基础、计算机组成原理Ⅰ 后继课程：计算机系统结构 课程简介： 本课程是计算机科学与技术、网络工程、软件工程等专业的一门重要专业课，是一门面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程。本课程以Intel 8086/8088为起点，逐步介绍80286、80386、80486以及Pentium CPU，使学生能够层层深入，逐步掌握各种微处理器的体系结构、组成原理以及它们之间的区别和联系。在接口技术部分，主要围绕个人计算机中常用的接口进行讲述，除了传统的并行接口、串行接口外，还讲述常用一些接口电路的应用和设计方法。该课程是学生学习和掌握微型计算机基本组成、工作原理、接口技术的重要课程。 主要教学方法与手段： 课堂多媒体课件结合黑板板书。
选用教材： 李云、曹永忠、于海东等，微型计算机原理及应用(第二版)，北京：清华大学出版社，2015 必读书目： [1] 葛桂萍等，微机原理学习与实践指导（第二版）[M].北京：清华大学出版社，2015 [2] 戴梅萼，史嘉权，微型计算机技术及应用（第4版）[M].北京：清华大学出版社，2008 选读书目： [1] 李继灿，新编16、32位微型计算机原理及应用（第4版）[M].北京：清华大学出版社，2010 [2] 余春暄等，80X86/Pentium微机原理及接口技术（第2版）[M].北京：机械工业出版社.2014 [3] 钱晓捷等，80X86/Pentium微机原理及接口技术-基于IA-32处理器和32位汇编语言（第4版）[M].北京：机械工业出版社.2011 二、课程总目标 本课程是计算机科学与技术、网络工程、软件工程等专业的一门重要专业课，通过对本课程的学习，学生将系统地从理论和实践上掌握微型计算机的基本组成、工作原理及常用接口技术，建立微机系统整体概念，使学生具备微机应用系统软、硬件开发的初步能力。 三、课程教学内容与教学要求 1、教学内容与学时分配 课程总学时：56学时，其中讲授学时：56学时；实验(上机)学时：0学时
微机原理及应用习题答案
《微机原理及应用》习题答案 教材：《80X86/Pentium 微型计算机原理及应用》答案第一章 计算机基础 1-3 （1）01101110 真值=110 （2）10001101 真值=-13 1-4 （1）＋010111 [+010111]原=[+010111]反=[+010111]补=00010111 (2) +101011 [+101011]原=[+101011]反=[+101011]补=00101011 (3) - 101000 [-101000]原=10101000 [-101000]反= 11010111 [-101000]补=11011000 (4) -111111 [-111111]原=10111111 [-111111]反= 11000000 [-111111]补=11000001 1- 6 (1) [x1+y1] 补=[x1]补+ [y1]补 =00010100+00100001=00110101 (2) [x2-y2]补=[x2]补+ [-y2]补 =11101100+00100001=00001101 1- 7 (1) 85+60 解：[-85] 补=10101011 [60] 补=00111100 [-85] 补+[60] 补=10101011+00111100=11100111 (11100111)补=10011001 真值=—25 CS= 0, CP=0, CS? CP= 0 无溢出 (4)-85-60 [-85] 补=10101011 [-60] 补=11000100 [-85] 补+[-60] 补=10101011+11000100=101101111 CS=1, CP=0 CS? CP=1 有溢出1- 8 (1) [x] 补+ [y] 补=01001010+01100001=10101011 CS=0, CP=1 CS? CP=1 有溢出⑵[X] 补-[y]补=[x]补+ [-y]补 =01001010- 01100001=01001010+10101010 =100010110 CS=1, CP=1 CS? CP=0 无溢出1- 9 (1) (127)10=(000100100111)BCD (2) (74)H=(116)10=(000100010110)BCD (1) 41H 代表 A (2) 72H 代表r (3) 65H 代表e (4) 20H 代表SP 1-14 (1) 69.57 (69.57)10=(1000101.100)B=0.1000101100 X 27 =0.1000101100 X 2+111 浮点规格数为011101000101 (2) -38.405 (-38.405)10=(-100110.011)B -100110.011= -0.100110011 x 26 = - 0.100110011 x 2110 浮点规格数为011011001100 (3) - 0.3125 (-0.3125)10=(-0.0101)2=(-0.101)2 x 2-001 浮点规格数为111111010000 1. +0.00834 2. (+0.00834)10=(0.000000100010001)2=(0.100010 001)2 x 2-110 3. 浮点规格数为101001000100 4. 1-15 5. (1) (69.57)10=(1000101.10010001111010111)2 6. =(1.00010110010001111010111)2 x 2110 7. p=6+127=133=(10000101)2 8. 单精度浮点数为 01000010100010110010001111010111 9. ( 2) (-38.405)10=(-100110.011001111010111000)2 10. = - (1.00110011001111010111000)2 x 2101 11. p=5+127=132=(10000100)2 12. 单精度浮点数为 11000010000110011001111010111000 13. (3) (-0.3125)10=(-0.0101)2=(-1.01)2 x 2-10 14. p=-2+127=125=(1111101)2 15. 单精度浮点数为 10111110101000000000000000000000 第二章80X86/Pentium 微处理器 2- 3 IO/M DT/R DEN RD WR 读存储器0 0 0 0 1 写存储器0 1 0 1 0 2- 17 PA=CS x 16+IP IP 的范围为OOOOH?FFFFH而CS 为 A000H 因此PA的范围即现行代码段可寻址的存储空间范围为 1-10
微机原理及应用
微机原理及应用 K60DN512VLL10 相关寄存器快速查询手册 2015年11月25日编
目录 1.通用输入输出(GPIO) 4 1.1.引言 4 1.2.寄存器说明 4 1.2.1.引脚控制寄存器(PORTx_PCRn) 4 1.2.2.GPIO端口寄存器 4 1.2.3.GPIO时钟门控寄存器（SIM_SCGC5） 5 2.中断 6 3.周期中断定时器（PIT）7 3.1.说明7 3.2.寄存器描述7 3.2.1.PIT 模块控制寄存器（PIT_MCR）7 3.2.2.定时器加载值寄存器（PIT_LDVALn）7 3.2.3.当前定时器值寄存器（PIT_CVALn）7 3.2. 4.定时器控制寄存器（PIT_TCTRLn）8 3.2.5.定时器标志寄存器（PIT_TFLGn）8 3.2.6.PIT时钟门控寄存器6（SIM_SCGC6）8 4.通用异步接收器/发送器(UART)9 4.1.UART 波特率9 4.2.寄存器说明9 4.2.1.UART 波特率寄存器9 4.2.2.UART 控制寄存器4(UARTx_C4)9 4.2.3.UART 控制寄存器1(UARTx_C1)9 4.2.4.UART 控制寄存器2(UARTx_C2)10 4.2. 5.UART 状态寄存器1(UARTx_S1)10 4.2.6.UART 数据寄存器(UARTx_D)10 4.2.7.UART时钟门控寄存器11 5.AD12 5.1.寄存器说明12 5.1.1.ADC 配罝寄存器1(ADCx_CFG1)12 5.1.2.ADC 配罝寄存器2(ADCx_CFG2)12 5.1.3.ADC状态和控制寄存器1(ADCx_SC1n)13 5.1.4.ADC状态和控制寄存器2(ADCx_SC2)14 5.1.5.ADC状态和控制寄存器3(ADCx_SC3)14 5.1. 6.ADC 数据结果寄存器（ADCx_Rn）15 5.1.7.ADC时钟门控寄存器15 6.DA17 6.1.寄存器说明17 6.1.1.DAC数据寄存器（低）(DACx_DATnL)17 6.1.2.DAC数据寄存器（高）(DACx_DATnH)17 6.1.3.DAC 控制寄存器0 (DACx_C0)17 6.1.4.DAC 控制寄存器1 (DACx_C1)18 6.1.5.DAC 控制寄存器2 (DACx_C2)18 6.1.6.DAC 状态寄存器(DACx_SR)18 6.1. 7.DAC时钟门控寄存器(SIM_SCGC2)19 7.附A 时钟门控寄存器汇总20 7.1.寄存器说明20 7.1.1.系统时钟门控寄存器1(SIM_SCGC1)20 7.1.2.系统时钟门控寄存器2(SIM_SCGC2)20 7.1.3.系统时钟门控寄存器3(SIM_SCGC3)20
《微机原理与接口技术》教案
第 1 章微型计算机概述 1.1微型计算机的特点和发展 1.电子计算机的分类：按体积、性能和价格可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机五类。 2.微型机的特点 (1)体积小、重量轻。 (2)价格低廉。 (3)可靠性高，结构灵活。 (4)应用面广。 3.微型机的发展 (1)1971年~1972年的Intel 4004、4040、8008微处理器。4位或8位，集成度2千管/片。时钟频率 1MHz。 (2)1973年~1977年的Intel 8080/8085，Zilog的Z80、Motorola的6800/6802、Rockwell的6502微处 理器。8位，集成度5千~1万管/片。时钟频率2~4MHz。 (3)1977年~1979年的Intel 8086/8088，Zilog的Z8000、Motorola的68000微处理器。16位高性能， 时钟频率4~8MHz左右。集成度2万~6万管/片。 (4)1980年~1983年的Intel 80286、M68010微处理器。16位高性能，时钟频率10MHz左右。集成度 10万管/片。 (5)1983年~1993年的Intel 80386、80486、Motorola的68020微处理器等。32位，时钟频率16~80MHz 左右。集成度15万~1百万管/片。 (6)1993年~1995年的Intel Pentium（586级）处理器，32位或64位数据线（内部为32位），36位或 64位地址线。集成度310万管/片。 (7)1995年~2004年的Pentium Pro（686级）处理器、Pentium MMX、PII、PIII、PⅣ等处理器。32 位或64位数据线（内部为32位），36位或64位地址线。时钟频率66~3.08GHz左右。集成度几百万~几千万管/片。 (8)2004年的Itanium（安腾）处理器，全64位架构，集成度2.2亿管/片。 (9)多媒体计算机、微型机网络等。 1.2微型机的分类 微型机按组成可分为：位片式、单片式、多片式。 微型机按处理器的字长（最通常的分类法）来分类。微处理器有： 1.4位微处理器：Intel 4004、4040。 2.8位微处理器：Intel 8080/8085，Zilog的Z80、Motorola的6800/6802、Rockwell的6502等微处理器。 3.16位微处理器：Intel 8086/8088，Zilog的Z8000、Motorola的68000/68010、Intel 80286等。其中IBM PC/XT是Intel 8088为CPU的16位微型机。 4.32位微处理器：Intel 80386、80486、Motorola的68020微处理器等。Intel Pentium（586级）处理器、Pentium Pro（686级）处理器、PII、PIII等。 5.位片式微处理器：Intel 3000系列（2位）、AM2900系列（4位）、MC10800系列（4位）、F100220 系列（8位）等。 1.3微处理器、微型计算机和微型计算机系统 1.3.1微处理器 微处理器是微型计算机的核心，又叫中央处理器CPU，是控制器和运算器的合称。 1.CPU一般具有下列功能 (1)可以进行算术和逻辑运算；
微机原理及应用教案(二)
2.1 微型计算机系统（4） 教学目的： 1、理解掌握计算机软件及分类； 2、了解机器语言、汇编语言、高级语言的区别； 3、了解三种语言处理程序的区别； 4、了解程序设计工具； 5、了解数据库及数据库管理系统； 6、了解诊断程序； 7、了解应用软件及分类。 教学过程： 一、引入 [问题1]. 同学们都知道计算机分为硬件和软件两大系统，前面我们了解硬件系统，那么软件指什么？你们都用过或听过那些软件？（学生边回答，教师边在黑板上分类写） 如：Windows 98 Word flash VB Photoshop Windows xp Excel VC Windows 2003 WPS VF [问题2]. 请同学们说一说这些软件的用途 二、新课 1、计算机软件：指为运行、维护、管理、应用计算机所编制程序的总和。 软件? ??应用软件系统软件 2、系统软件及其分类 系统软件??? ?? ??系统工具集数据库管理系统程序设计系统软件 操作系统 ①操作系统：是计算机硬件和软件的接口， 也是用户与计算机的接口， 管理计算机软、硬资源――充分发挥计算机的系统效率（存储器管理、I/O 设备管理、文 件管理） 组织协调计算机的运行――增强计算机系统处理能力 提供人机有的对话接口。
②计算机语言 机器语言： 指令：计算机执行各种操作的命令 机器指令：用二进制编码表示的指令 机器语言：用机器指令编写的程序 机器语言的特点：能被计算机直接识别理解，但编程困难 汇编语言：用与机器语言一一对应的字母代码表示的语言，便于理解记忆，不具有通用性。 高级语言：又称算法语言，英文单词+数学语言，不受机种限制，有很强通用性，目前有数百种。 ③语言处理程序――“翻译” 目标程序―――机器语言程序 源程序――――汇编语言程序和高级语言程序 由于计算机只能直接执行用机器语言编写的目标程序，因而“源程序”必须“翻译”成目标程序，计算机才能执行。把源程序“翻译”成目标程序的翻译程序叫语言处理程序。一般分为以下三种： 汇编程序：汇编语言源程序 ????→?分析查错代真目标程序 解释程序：将高级语言源程序????→?逐句翻译并执行 目标程序 编译程序：将高级语言源程序 ????→?分析查错代真目标程序 ④程序设计工具集 文本编辑程序 连接程序 调试程序 ⑤数据库及数据库管理系统 ⑥诊断程序 3、应用软件：利用计算机所提供的系统软件，为解决各种实际问题而编制的程序。分为：通用软件和专用软件。 三、小结与作业 小结： 1、计算机软件系统的分类。 2、系统软件与应用软件的区别。 作业： 课本40页，练习1、④⑤ 2、①
微机原理及应用课后答案
第一次课外作业题参考答案 1微型计算机由哪5个主要部件组成？微型计算机系统包含哪些部分 答：微型计算机的5个主要组成部分：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。微型计算机系统包含：硬件和软件，其中硬件包括微型计算机和外设，软件包括系统软件和应用软件。 2微机总线包括哪几类总线？ 答：地址总线AB, 数据总线DB，控制总线CB。 3请简要描述数据总线、地址总线和控制总线的基本特点。 答：地址总线AB：单向，用来传送CPU输出的地址信号，确定被访问的存储单元、I/O端口，地址总线的条数决定CPU的寻址能力。 数据总线DB：双向，用来在CPU与存储器、I/O接口之间进行数据传送，其条数决定一次可最多传送数据的宽度。 控制总线CB：双向，用于传送各种控制信号。 1.CPU内部由哪几个主要功能部件构成？各自的主要作用是什么？ 答：CPU是微机的核心芯片，它包括运算器、控制器和寄存器。 运算器的功能是完成数据的算术和逻辑运算。 控制器一般由指令寄存器、指令译码器和控制电路组成。控制器的功能是根据指令的要求，对微型计算机各部件发出相应的控制信息，使它们协调工作，从而完成对整个计算机系统的控制。 CPU内部的寄存器是用来存放经常使用的数据的。 2.指令译码器起什么作用？ 答：指令译码器对指令寄存器中的操作码字段进行分析，识别该指令规定的操作，向操作控制器发出具体操作的特定信号。 3.请简述诺依曼计算机的工作原理（指令执行过程或计算机是如何执行一条指 令的）。 答：先由指令寄存器IP给出指令所在内存的地址，地址经地址寄存器—地址总线—地址译码器，选中指令所在的内存的单元，CPU发出内存读控制信
微机原理及应用
《微机原理及应用》 实训指导书 山东科技大学泰山科技学院
目 录 一、实训性质 (1) 二、实训目标 (1) 三、实训基本要求 (1) 四、实训过程要求 (1) 五、实训题目 (2) 实训一 学生成绩统计 (2) 实训二 打字游戏 (3) 实训三 乒乓球比赛游戏机 (3) 实训四 交通灯控制 (4) 实训五 反应测试仪 (5) 实训六 电子琴 (5) 实训七 猜数字游戏 (6) 实训八 微秒计时器 (6) 实训九 参数可调波形发生器 (6) 实训十 模拟电梯 (7) 实训十一 多通道温度采集与显示系统 (8) 试验十二 计算机串行通信接口的设计与应用 (8) 实训十三 流水线模拟监视器 (8) 实训十四 数据传送显示 (9)
一、实训性质 《微机原理及应用》实训教学是学生在完成《微机原理及应用》理论学习之后，为培养学生 的动手能力而必须完成的实践性教学环节。在进行本教学环节之前，学生应具备《微机原理及应 用》的理论基础知识。 二、实训目标 《微机原理及应用》实训的教学让学生通过接触客观实际，来了解和认识所学的专业知识， 让学生了解和掌握所学知识在客观实际中的应用，通过实训课可以使学生了解解决实际问题的过 程，并能亲自动手完成相关题目设计。让学生对实际课题设计的过程和方法有个很好的认识，又 能亲自动手来锻炼提高专业技能，把所学的理论知识与实际能力紧密的结合在一起。 在进行实训的同时，教师应培养学生具有初步的科研意识，培养学生查找资料、运用设计资 料，完成工程问题的能力，为后继课程的学习打下坚实的基础。 三、实训基本要求 为检验学生在原理与接口综合应用方面分析问题与解决问题的能力，同时亦给学生提供更 多、更好的训练机会，本指导书给出了微机硬件应用综合测试题。大部分测试题，至少需要选用 PC 总线微机实验装置中 3 部分以上的硬件电路（还需将它们有机组合起来）并编制相应的应用软 件。为了发挥每一个同学的创造能力，每一测试题除了题目外仅给出设计要求（又分基本要求与 进一步要求两部分）及很少的设计提示。学生可根据设计要求，选择最合适的器件，构成最有效 的硬件电路来完成。对于学有余力的学生，除了完成基本要求与进一步要求的内容外，还可对同 一题选择不同的器件（而这往往总是能做到的）构成不同的硬件电路，尽情发挥和创造。 四、实训过程要求 1．软件部分 对软件部分，建议按如下的步骤进行： （1）首先正确理解题意及题目要求，分析程序设计思想； （2）建立算法，绘制流程图； （3）再根据算法流程图编写程序；