微机论文 2Word格式.docx

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微处理器是构成微型计算机的核心，微型计算机的发展其实质就是微处理器的发展，是一个微处理器更新换代的过程。

①微型计算机的构成。

它包括微处理器、存储器、I/O接口和总线，在此基础上再加上外部设备、应用软件等就形成了微机系统。

微处理器、存储器、I/O接口通过数据总线、地址总线和控制总线相互通信，其中数据总线用来传输数据信号，地址总线用来传输地址信号，控制总线用来传输控制信号。

②微机的工作过程。

按照冯·

诺依曼模型，计算机工作的核心就是程序存储和程序控制，微机也不例外。

微机的工作过程就是三个步骤，取指令→指令译码→执行指令。

在掌握了上述的基本知识后，我们要具体了解8086/8088微处理器的结构、功能和操作。

① 

编程结构。

②引脚功能。

引脚可分为以下几部分来掌握：

·

数据线：

16位/8位，双向传输。

地址线：

20位，单向传输。

控制线：

每个引脚作用不同，有输入也有输出。

其中，读、写、工作模式选择、中断控制是重点。

③　基本操作。

8086/8088CPU有6种基本操作：

系统复位与启动、暂停、总线操作、中断、最小模式下的总线保持和最大模式下的总线请求/允许。

第2章8086／8088的指令系统

2.18086/8088寻址方式

简单讲述一下指令的一般格式：

操作码

操作数

……

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，或称为指出操作类型，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。

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。

寻址方式就是指令中用于说明操作数所在地址的方法，或者说是寻找操作数有效地址的方法。

8086／8088的基本寻址方式有六种。

1．立即寻址

所提供的操作数直接包含在指令中。

立即寻址主要用来给寄存器或存储器赋初值。

2．直接寻址

操作数地址的16位偏移量直接包含在指令中。

3．寄存器寻址

操作数包含在CPU的内部寄存器中，如寄存器AX、BX、CX、DX等。

4．寄存器间接寻址

操作数是在存储器中，但是，操作数地址的16位偏移量包含在以下四个寄存器SI、DI、BP、BX之一中。

可以分成两种情况：

（1）以SI、DI、BX间接寻址，

（2）以寄存器BP间接寻址，则操作数在堆栈段区域中。

5．变址寻址

由指定的寄存器内容，加上指令中给出的8位或16位偏移量（当然要由一个段寄存器作为地址基准）作为操作数的偏移地址。

6．基址加变址寻址

操作数在存贮器中，其偏移地址由（基址寄存器）＋（变址寄存器）＋相对偏移量形成。

2.28086/8088指令系统

8086／8088的指令系统可以分为以下六个功能组。

1．数据传送（DataTranster）2．算术运算（Arithmetic）

3．逻辑运算（Logic）4．串操作（Stringmenipulation）

5．程序控制（ProgramControl）6．处理器控制（ProcessorControl）

一、数据传送指令

1．数据传送MOV指令

2．堆栈指令

包括入栈（PUSH）和出栈（POP）指令两类。

仅能进行字运算。

3．交换指令XCHG

一般格式：

XCHGOPRD1，OPRD2

功能：

完成数据交换即（OPRD1）←→（OPRD2）

4．累加器专用传送指令

有三种，输入、输出和查表指令。

前两种又称为输入输出指令。

⑴IN指令

⑵OUT指令

⑶XLAT指令

5．地址传送指令（有三条地址传送指令）

⑴LEA（LoadEffectiveAddress）

⑵LDS（LoadpointerintoDS）

⑶LES（LoadpointerintoES）

6．标志寄存器传送（有四条标志传送指令）

⑴LAHF（LOADAHWITHFLAG）

⑵SAHF（STOREAHWITHFLAG）

⑶PUSHF（PUSHFLAG）

⑷POPF（POPFLAG）

二、算术运算指令

1．加法指令（Addition）

2．减法指令（Subtraction）

3．乘法指令（分为无符号乘法指令和带符号乘法指令两类）

（1）无符号乘法指令MUL

一般格式：

MULOPRD

（2）带符号数乘法指令IMUL

IMULOPRD；

OPRD为源操作数

4．除法指令

（1）无符号数除法指令DIV

DIVOPRD

（2）带符号数除法IDIV

IDIVOPRD

（3）字节扩展指令CBW

CBW

（4）字扩展指令CWD

CWD

5．十进制调整指令

三、逻辑运算和移位指令包括逻辑运算、移位和循环移位指令

1．逻辑运算指令

2．移位指令

（1）算术/逻辑移位指令

（2）循环移位指令

四、串操作类指令（选讲或简单介绍）

串操作类指令可以用来实现内存区域的数据串操作。

这些数据串可以是字节串，也可以是字串。

1．重复指令前缀

2．串指令

五、程序控制指令

转移类指令可改变CS与IP的值或仅改变IP的值，以改变指令执行的顺序。

1．无条件转移

2．条件转移指令

3．循环控制指令

4．调用和返回指令

六、标志处理和CPU控制类指令

标志处理指令用来控制标志，主要有CF、DF和IF三个。

处理器控制指令用以控制处理器的工作状态，均不影响标志位，我们仅列出了一些常用指令，具体见表2-7所示。

表2-7标志处理和CPU控制类指令

汇编语言格式

执行操作

标志类指令

CLC

置进位标志，CF=1

STC

清进位标志，CF=0

CMC

进位标志取反

CLD

清方向标志，DF=0

STD

置方向标志，DF=1

CLI

关中断标志，IF=0，不允许中断

STI

开中断标志，IF=1，允许中断

CPU控制类指令

HLT

使处理器处于停止状态，不执行指令

WAIT

使处理器处于等待状态，TEST线为低时，退出等待

ESC

使协处理器从系统指令流中取得指令

LOCK

封锁总线指令，可放在任一条指令前作为前缀

NOP

空操作指令，常用于程序的延时和调试

第3章汇编语言程序设计

3.1汇编语言的基本元素

一、汇编语言的语句格式

由汇编语言编写的源程序是由许多语句（也可称为汇编指令）组成的。

每个语句由1~4个部分组成，其格式是：

[标识符]指令助记符[操作数][；

注解]

其中用方括号括起来的部分可有可无。

每部分之间用空格（至少一个）分开，一行最多可有132个字符。

1．标识符

是给指令或某一存储单元地址所起的名字，以字母或圆点开头。

2．指令助记符

表示不同操作的指令，

3．操作数

是指令执行的对象。

4．注解

该项可有可无，是为源程序所加的注解，用于提高程序的可读性。

二、汇编语言的运算符

1．算术运算符、逻辑运算符和关系运算符

2．取值运算符SEG、OFFSET、TYPE、SIZE和LENGTH

3．属性运算符

属性运算符用来给指令中的操作数指定一个临时属性，而暂时忽略当前的属性。

三、表达式

1．常数

汇编语言语句中出现的常数可以有7种：

①二进制数后跟字母B，如01000001B。

②八进制数后跟字母Q或O，如202Q或202O。

③十进制数后跟D或不跟字母，如85D或85。

④十六进制数后跟H，如56H，0FFH。

注意，当数字的第一个字符是A~F时，在字符前应添加一个数字0，以示和变量的区别。

另有，十进制浮点数、十六进制实数、字符和字符串

2．常量操作数

常量操作数是一个数值操作数，一般是常量或者是表示常量的标识符。

3．存储器操作数

存储器操作数是一个地址操作数，代表一个存储单元的地址，通常以标识符的形式出现。

4．常量表达式

由常量操作数及运算符构成,在汇编时产生一个常量。

5．地址表达式

由存储器操作数与运算符构成，必须有明确的物理意义。

四、汇编语言程序汇编步骤

1．编写源程序

2．汇编

3．连接

4．调试

3.2伪指令

一、定义数据伪指令

该类伪指令用来定义存储空间及其所存数据的长度。

DB：

定义字节，即每个数据是1个字节。

DW：

定义字，即每个数据占1个字（2个字节）。

DD：

定义双字，即每个数据占2个字。

低字在低地址，高字在高地址。

DQ：

定义4字长，即每个数据占4个字。

·

DT：

定义10个字节长，用于压缩式十进制数，

例如：

DATA1DB5，6，8，100

DATA2DW7，287

TABLEDB?

；

表示在TABLE单元中存放的内容是随机的

当一个定义的存储区内的每个单元要放置同样的数据时，可用DUP操作符。

COUNTDUP（？

），COUNT为重复的次数，“（　）”中为要重复的数据

二、符号定义伪指令EQU、=、及PURGE

三、段定义伪指令SEGMENT和ENDS

四、设定段寄存器伪指令ASSUME

五、定义过程的伪指令PROC和ENDP

六、宏指令

七、ORG伪指令

八、汇编结束伪指令END

3.3汇编程序设计

一、简单程序设计

简单程序设计是没有分支，没有循环的直线运行程序，程序执行按照IP内容自动增加的顺序进行。

二、分支程序设计

分支程序的基本思想是根据逻辑判断的结果来形成程序的分支。

三、循环程序设计

循环程序是经常遇到的程序结构，一个循环结构通常由以下几个部分组成。

1.循环初始化部分。

2．循环体。

3．循环控制部分

4．循环结束部分。

3.3汇编程序设计

主要包括循环程序设计和子程序设计

参数传递一般有三种方法实现。

（1）利用寄存器。

（2）利用存储单元。

把所需传递的参数直接放在子程序调用指令之后或通过数据区传递。

（3）利用堆栈。

这种方法将参数压入堆栈，在子程序运行时从堆栈中取参数。

第4章存储器系统

4.1存储器分类

1．按构成存储器的器件和存储介质分类

按构成存储器的器件和存储介质主要可分为：

磁芯存储器、半导体存储器、光电存储器、磁膜、磁泡和其

2．按存取方式分类

可将存储器分为随机存取存储器、只读存储器两种形式。

（1）．随机存储器RAM（RandomAccessMemory）

它磁表面存储器以及光盘存储器等。

（2）．只读存储器ROM（Read-OnlyMemory）

3．按在微机系统中位置分类

二、存储器的系统结构

一般情况下，一个存储器系统由以下几部分组成。

1．基本存储单元

2．存储体（以图示讲解说明）

3．地址译码器

4．片选与读／写控制电路

5．I/O电路

6．集电极开路或三态输出缓冲器

7．其它外围电路

4.2读写存储器RAM

RAM（RandomAccessMemory）意指随机存取存储器，其工作特点是：

在微机系统的工作过程中，可以随机地对其中的各个存储单元进行读／写操作。

读写存储器分为静态RAM与动态RAM两种。

一、静态RAM

2．静态RAM存储器芯片Intel2114

•存储矩阵：

Intel2114内部共有4096个存储电路，排成64×

64的矩阵形式；

•地址译码器：

输入为10根线，采用两级译码方式，其中6根用于行译码，4根用于列译码；

•I/O控制电路：

分为输入数据控制电路和列I／O电路，用于对信息的输入／输出进行缓冲和控制；

•片选及读／写控制电路：

用于实现对芯片的选择及读／写控制。

（2）．Intel2114的外部结构

Intel2114RAM存储器芯片为双列直插式集成电路芯片，共有18个引脚，引脚图如图4-3所示，各引脚的功能如下：

•A0-A9：

10根地址信号输入引脚。

•

：

读／写控制信号输入引脚，当

为低电平时，使输入三态门导通，信息由数据总线通过输入数据控制电路写入被选中的存储单元；

反之从所选中的存储单元读出信息送到数据总线。

•I/O1~I/O4：

4根数据输入／输出信号引脚，图4-3Intel2114引脚图

低电平有效，通常接地址译码器的输出端。

•+5V：

电源。

•GND：

地。

二、动态RAM

1．动态RAM基本存储单元

2．动态RAM存储器芯片Intel2164A

（1）．Intel2164A的内部结构

如图4-5所示，其主要组成部分如下：

图4-5Intel2164A内部结构

•存储体：

64K×

1的存储体由4个128×

128的存储阵列构成；

•地址锁存器：

由于Intel2164A采用双译码方式，故其16位地址信息要分两次送入芯片内部。

但由于封装的限制，这16位地址信息必须通过同一组引脚分两次接收，因此，在芯片内部有一个能保存8位地址信息的地址锁存器；

•数据输入缓冲器：

用以暂存输入的数据；

•数据输出缓冲器：

用以暂存要输出的数据；

•1/4I/O门电路：

由行、列地址信号的最高位控制，能从相应的4个存储矩阵中选择一个进行输入／输出操作；

•行、列时钟缓冲器：

用以协调行、列地址的选通信号；

•写允许时钟缓冲器：

用以控制芯片的数据传送方向；

•128读出放大器：

与4个128×

128存储阵列相对应，共有4个128读出放大器，它们能接收由行地址选通的4×

128个存储单元的信息，经放大后，再写回原存储单元，是实现刷新操作的重要部分；

•1/128行、列译码器：

分别用来接收7位的行、列地址，经译码后，从128×

128个存储单元中选择一个确定的存储单元，以便对其进行读/写操作。

（2）．Intel2164A的外部结构

•A0~A7：

地址信号的输入引脚，用来分时接收CPU送来的8位行、列地址；

行地址选通信号输入引脚，低电平有效，兼作芯片选择信号。

当

为低电平时，表明芯片当前接收的是行地址；

列地址选通信号输入引脚，低电平有效，表明当前正在接收的是列地址（此时

应保持为低电平）；

写允许控制信号输入引脚，当其为低电平时，执行写操作；

否则，执行读操作。

•DIN：

数据输入引脚；

•DOUT：

数据输出引脚；

图4-6Intel2164A引脚

•VDD：

十5V电源引脚；

•Css：

地；

•N/C：

未用引脚。

参考文献

【1】侯晓霞等，微型计算机原理及应用。

-北京-化学工业出版社，2001

【2】侯晓霞等.微型计算机原理及应用.北京：

化学工业出版社，2007.

【3】李大友等.微机计算机接口技术.北京：

清华大学出版社,1998.

【4】雷丽文等.微机计算机接口技术.北京：

电子工业出版社,1997.