微机原理

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微机原理复习总结

第1章基础知识

计算机中的数制

BCD码

与二进制数11001011B等值的压缩型BCD码是11001011B。F

第2章微型计算机概论

计算机硬件体系的基本结构

计算机硬件体系结构基本上还是经典的冯·诺依曼结构，由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出

设备5个基本部分组成。

计算机工作原理

1.计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5个基本部分组成。

2.数据和指令以二进制代码形式不加区分地存放在存储器重，地址码也以二进制形式;计算机自动区

分指令和数据。

3.编号程序事先存入存储器。

微型计算机系统

是以微型计算机为核心，再配以相应的外围设备、电源、辅助电路和控制微型计算机工作的软件而构

成的完整的计算机系统。

微型计算机总线系统

数据总线DB（双向）、控制总线CB（双向）、地址总线AB（单向）；

8086CPU结构

包括总线接口部分BIU和执行部分EU

BIU负责CPU与存储器,，输入/输出设备之间的数据传送，包括取指令、存储器读写、和I/O读写等

操作。

EU部分负责指令的执行。

存储器的物理地址和逻辑地址

物理地址＝段地址后加4个0（B）＋偏移地址＝段地址×10（十六进制）＋偏移地址

逻辑段：

1).可开始于任何地方只要满足最低位为0H即可

2).非物理划分

3).两段可以覆盖

1、8086为16位CPU，说明（A）

A.8086CPU内有16条数据线B.8086CPU内有16个寄存器

C.8086CPU内有16条地址线D.8086CPU内有16条控制线

解析：8086有16根数据线，20根地址线；

2、指令指针寄存器IP的作用是（A）

A.保存将要执行的下一条指令所在的位置B.保存CPU要访问的内存单元地址

C.保存运算器运算结果内容D.保存正在执行的一条指令

3、8086CPU中，由逻辑地址形成存储器物理地址的方法是（B）

A.段基址+偏移地址B.段基址左移4位+偏移地址

C.段基址*16H+偏移地址D.段基址*10+偏移地址

4、8086系统中，若某存储器单元的物理地址为2ABCDH，且该存储单元所在的段基址为2A12H，则该

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存储单元的偏移地址应为（0AADH）。

第3章8086指令系统与寻址方式

寻址方式

立即寻址MOVAX,1090H将1090H送入AX,AH中为10H,AL中为90H

寄存器寻址MOVBX，AX将AX的内容送到BX中

直接寻址指令中给出操作数所在存储单元的有效地址，为区别立即数，有效地址用”[]”括

起。

例:MOVBX,[3000H]将DS段的33000H和33001H单元的内容送BX

(设DS为3000H)

寄存器间接寻址把内存操作数的有效地址存储于寄存器中，指令给出存放地址的寄存器名。为

区别寄存器寻址，寄存器名用”[]”括起。些寄存器可以为BX、BP、SI和DI。

例：MOVAX,[SI]

物理地址=DS*10H+SI或DI或BX

物理地址=SS*10H+BP

寄存器相对寻址操作数的有效地址分为两部分，一部分存于寄存器中，另一部分以偏移量的方

式直接在指令中给出。

例：MOVAL,8[BX]

物理地址=DS*10H+BX+偏移量

基址变址寻址操作数的有效地址分为两部分，一部分存于基址寄存器中（BX/BP），另一部分

存于变址寄存器中（SI/DI）

例：MOVAL,[BX][DI]

物理地址=DS*10H+BX+DI

相对基址变址寻址操作数的有效地址分为两部分，一部分存于基址寄存器中（BX/BP），一部

分存于变址寄存器中（SI/DI）,一部分以偏移量

例：MOVAL,8[BX][DI]

物理地址=DS*10H+BX+DI+偏移量

PUSH/POP

指令格式：PUSH源操作数/POP目的操作数

❖实现功能：完成对寄存器的值的保存和恢复

❖在执行PUSH指令时，堆栈指示器SP自动减2；然后，将一个字以源操作数传送至栈顶。POP指

令是将SP指出的当前堆栈段的栈顶的一个操作数，传送到目的操作数中，然后，SP自动加2，指向新

的栈顶。

❖PUSH指令的操作方向是从高地址向低地址，而POP指令的操作正好相反

❖压栈指令PUSH执行过程：

(SP）←（SP）-2

（SP）-1←操作数高字节

（SP）-2←操作数低字节

•出栈指令POP执行过程：

（SP）操作数低字节

（SP）+1操作数高字节

(SP）←（SP）+2

按后进先出的次序进行传送的,因此,保存内容和恢复内容时,要按照对称的次序执行一系列压入指令

和弹出指令.例如:

PUSHDS

PUSHES

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POPES

POPDS

I/O指令INOUT

格式：INAL/AX，端口OUT端口，AL/AX

直接寻址:直接给出8位端口地址，可寻址256个端口(0-FFH)

间接寻址:16位端口地址由DX指定，可寻址64K个端口(0-FFFFH)

INAX,50H;将50H、51H两端口的值读入AX，50H端口的内容读入AL，51H端口的内容读AH

INAX,DX从DX和DX+1所指的两个端口中读取一个字，低地址端口中的值读入AL中，高地址端

口中的值读入AH中

OUT44H,AL将AL的内容输出到地址为44H的端口

1、下列语句中语法有错误的语句是（B）

,,,,AL

2、执行PUSHAX指令时将自动完成（B）

←SP-1,SS:[SP]←AL

SP←SP-1,SS:[SP]←AH

←SP-1,SS:[SP]←AH

SP←SP-1,SS:[SP]←AL

←SP+1,SS:[SP]←AL

SP←SP+1,SS:[SP]←AH

←SP+1,SS:[SP]←AH

SP←SP+1,SS:[SP]←AL

3、MOVAX,[BP][SI]的源操作数的物理地址是（C）

A.10H*DS+BP+SIB.10H*ES+BP+SIC.10H*SS+BP+SID.10H*CS+BP+SI

4、操作数在I/O端口时，当端口地址（>255）时必须先把端口地址放在DX中，进行间接寻址。

第4章汇编语言程序设计

程序的编辑、汇编及连接过程

汇编语言的程序一般要经过编辑源程序、汇编（MASM或ASM）、连接（LINK）和调试（DEBUG）这些

步骤

第5章8086的总线操作与时序

8086/8088工作模式

8086/8088典型时序

1、两种工作模式

两种组态利用MN/MX*引脚区别

MN/MX*接高电平为最小模式

MN/MX*接低电平为最大模式

两种组态下的内部操作并没有区别

两种组态构成两种不同规模的应用系统

最小组态模式

构成小规模的应用系统，8086本身提供所有的系统总线信号。

最大组态模式

构成较大规模的应用系统，例如可以接入数值协处理器8087

8086和总线控制器8288共同形成系统总线信号，在最大工作模式中，总是包含两个以上

总线主控设备。

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2、典型时序

总线周期是指CPU通过总线操作与外部（存储器或I/O端口）进行一次数据交换的过程所需要时

间。总线周期如：存储器读周期、存储器写周期，I/O读周期、I/O写周期。总线周期一般有4个

时钟周期T1，T2,T3,T4组成。

指令周期是指一条指令经取指令、译码、读写操作数到执行完成的过程所需要时间。

8088的基本总线周期需要4个时钟周期

4个时钟周期编号为T1、T2、T3和T4

总线周期中的时钟周期也被称作“T状态”

时钟周期的时间长度就是时钟频率的倒数

当需要延长总线周期时需要插入等待状态Tw

3、（1）存储器写总线周期

T1状态——输出20位存储器地址A19～A0

IO/M*输出低电平，表示存储器操作；

ALE输出正脉冲，表示复用总线输出地址

T2状态——输出控制信号WR*和数据D7～D0

T3和Tw状态——检测数据传送是否能够完成

T4状态——完成数据传送

（2）I/O写总线周期

T1状态——输出16位I/O地址A15～A0

IO/M*输出高电平，表示I/O操作；

ALE输出正脉冲，表示复用总线输出地址

T2状态——输出控制信号WR*和数据D7～D0

T3和Tw状态——检测数据传送是否能够完成

T4状态——完成数据传送

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（3）存储器读总线周期

T1状态——输出20位存储器地址A19～A0

IO/M*输出低电平，表示存储器操作；

ALE输出正脉冲，表示复用总线输出地址

T2状态——输出控制信号RD*

T3和Tw状态——检测数据传送是否能够完成

T4状态——前沿读取数据，完成数据传送

（4）I/O读总线周期

T1状态——输出16位I/O地址A15～A0

IO/M*输出高电平，表示I/O操作；

ALE输出正脉冲，表示复用总线输出地址

T2状态——输出控制信号RD*

T3和Tw状态——检测数据传送是否能够完成

T4状态——前沿读取数据，完成数据传送

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第6章存储器系统

随机存储器RAM(randomAccessmemory)存储器中的信息能读能写，且对存储器中任一

单元的读或写操作所需要的时间基本是一样的。断电后，RAM中的信息即消失

只读存储器ROM(readonlymemory)用户在使用时只能读出其中信息，不能修改或写入新的

信息，断电后，其信息不会消失。

主存储器设计

字扩展地址空间的扩展。芯片每个单元中的字长满足，但单元数不满足

扩展原则：每个芯片的地址线、数据线、控制线并联，仅片选端分别引出，以实现每个芯片

占据不同的地址范围

位扩展当构成内存的存储器芯片的字长小于内存单元的字长时，就要进行位扩展，使每个单元的字长满

足要求

位扩展方法：将每片的地址线、控制线并联，数据线分别引出连接至数据总线的不同位上

字位扩展:若已有存储芯片的容量为L×K，要构成容量为M×N的存储器，需要的芯片数为：

（M/L）×（N/K）

片选信号的产生：全译码、部分译码、线性译码。

全译码:片选信号由地址线所有不在存储器的地址译码产生。（地址唯一）

部分译码：片选信号不是由地址中所有不在存储器上的地址译码产生。（地址不唯一，一个单元可能有多个地址）

线性译码：以不在存储器上的高位地址线直接作为存储器芯片的片选信号。（地址不唯一）

存储容量是指一块存储芯片上所能存储的二进制位数。假设存储芯片的存储单元数是M，一个

存储单元所存储的信息的位数是N，则其存储容量为M×N。

1、如图是某一8088系统的存储器连接图，试确定其中各芯片的地址空间

A

12

¡«A

0

CE

2

CE

1

1#6264

WE

OE

D

7

¡«D

0

G

1

Y

0

G

2A

G

2B

CY

4

B

A

A

17

IO/M

A

19

A

18

A

16

A

15

A

14

A

12

¡«A

0

CE

2

CE

1

2#6264

WE

OE

D

7

¡«D

0

A

13

¡«A

0

CE

27128

OE

D

7

¡«D

0

VccVcc

A

13

≥1

≥1

A

13

¡«A

0

D

7

¡«D

0

WR

RD

74LS138

1

≥1

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解：（1）27128是ROM，没有WR，Y0＝0选中该片；

该片14条地址线，其基本地址00~111；

高6位：A19A18＝00；A17＝1；A16A15A14＝000

所以27128地址范围：00000000——11111111

即20000H—23FFFH

解：（2）6264是SRAM，13条地址线，用2片，基本地址0~11；

1＃6264的高7位：A13＝0且Y4＝0有效选中此片，

则A16A15A14＝100；A19A18＝0；A17＝1；

1＃6264地址范围：00000000—11111111

即30000H—31FFFH

2＃6264的高7位：A13＝1且Y4＝0有效选中此片

则A16A15A14＝100；A19A18＝00；A17＝1；

2＃6264地址范围：00000000—11111111

即32000H—33FFFH

1、256KB的SRAM有8条数据线，有（B）条地址线

A.8B.18C.10D.24

解析：256KB=2的18次方B,所以需要18条地址线

2、在内存储器组织中用全译码方式，存储单元地址有重复地址值。F（P211）

第7章基本输入输出接口

I/O接口电路的典型结构

CPU与外设之间的数据传输方式

无条件传送方式、查询传送方式、中断方式、DMA方式。

传送方式的比较：

无条件传送：慢速外设需与CPU保持同步

查询传送：简单实用，效率较低

中断传送：外设主动，可与CPU并行工作，但每次传送需要大量额外时间开销

DMA传送：DMAC控制，外设直接和存储器进行数据传送，适合大量、快速数据传送

控制总线CB

地址总线AB

I/O接口电

数据信息

控制信息

状态信息

数据总线DB

CPU外设

控制寄存器

状态寄存器

数据寄存器

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DMA控制器8237A

8237工作方式：单字节传送方式数据块传送方式请求传送方式级连方式

DMA传送类型DMA读·DMA写·DMA检验

DMA控制器8237A

每个8237A芯片有4个DMA通道，就是有4个DMA控制器；每个DMA通道具有不同的优先权；每个DMA通道可以

分别允许和禁止；每个DMA通道有4种工作方式；一次传送的最大长度可达64KB；多个8237A芯片可以级连，扩展

通道数

简述CPU与外设之间的数据传输方式有哪几种？

第8章中断控制接口

中断的基本概念：所谓“中断”是指CPU终止正在执行的程序，专区执行请求CPU为之

服务的内、外部事件的服务程序，待服务程序执行完后，又返回被中止的程序继续运行的过程。

常见的中断源有：（1）外部设备的请求（2）由硬件故障引起的（3）实时时钟（4）由软件引起的

中断处理过程：1.中断请求2中断判优

3中断响应（通常包括：保留断点地址、关闭中断允许、转入中断服务程序）

4.中断处理（1.保护现场2.执行中断服务3.恢复现场）

5.中断返回

8088CPU的中断系统

图8086中断源

查询中断的顺序（由高到低）

软件中断除法错误中断、指令中断INTn、溢出中断INTo

非屏蔽中断NMI

可屏蔽中断INTR

单步中断

·

·

·

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·

中断逻辑

INTO

指令

单步

中断

除法

错误

INT3

指令

CPUINTR

NMI

8259A

中断

控制

器

IR

0

IR

1

IR

2

IR

3

IR

4

IR

可

屏

蔽

中

断

请

求

非屏蔽中断请求

INTn

指令

硬件中断

软件中断

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8088的中断向量表

中断向量表：中断服务程序的入口地址（首地址）的表格

中断服务程序的入口地址=中断类型号*4

逻辑地址含有段地址CS和偏移地址IP（32位）

每个中断向量的低字是偏移地址、高字是段地址，需占用4个字节8088微处理器从物理地址000H

开始，依次安排各个中断向量，向量号也从0开始256个中断占用1KB区域，就形成中断向量表

8259A的中断工作过程和工作方式

工作方式

1.中断嵌套方式（全嵌套方式、特殊嵌套方式）

2.循环优先方式（优先级自动循环方式、优先权特殊循环方式）

3.中断屏蔽方式（普通中断屏蔽方式、特殊中断屏蔽方式）

4．结束中断处理方式（自动中断结束方式、非自动中断结束方式）

5．程序查询方式

6．中断请求触发方式（边沿触发方式、电平触发方式）

8259A的中断工作过程（？）

8259A的编程包括初始化命令ICW1~ICW4和操作命令字OCW1~OCW3

初始化命令字规则：必须按照ICW1～ICW4顺序写入，ICW1和ICW2是必须送的ICW3和ICW4由

工作方式决定

8259A的级联:n片级联可以控制7n-1个中断

1、8086CPU响应中断请求的时刻是在（B）

A.执行完正在执行的程序以后B.执行完正在执行的指令后

C.执行完正在执行的机器周期以后D.执行完本时钟周期以后

2、8086的中断向量表（B）

A.用于存放中断类型码B.用于存放中断服务程序入口地址

C.是中断服务程序的入口D.是断点

3、若可屏蔽中断类型号为32H，则它的中断向量应存放在（C）开始的4个字节单元中

A.00032HB.00128HC.000C8HD.00320H

4、8259A中断屏蔽寄存器为（B）

5、INTn指令中断是（C）

A．由外部设备请求产生B.由系统断电引起的

C．通过软件调用的内部中断D.可用IF标志位屏蔽的

6、某8086微机系统的RAM存储单元中，从0000H：0060H开始依次存放23H、45H、67H和89H

四个字节，相应的中断类型码为（B）

A.15HB.18HC.60HD.C0H

解析：开始的物理地址为0000H+0060H=60H,60H=中断类型号*4

7、8086CPU可屏蔽中断INTR的中断请求信号为高电平有效。T

8、中断向量在中断向量表中存放格式为：较低地址单元中存CS，较高地址单元中存放IP。F

9、若中断向量表从0200H开始的连续4个单元中存放某中断服务程序入口地址，那么相应的中断类型

号为（80H）

10、8259A的4个初始化命令字ICW1~ICW4的写入方法为顺序写入，其中（ICW12）为必须写，

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（ICW34）为选写初始化命令字

11、80x86的中断系统有哪几种类型中断？其优先次序如何？

12、简述80X86CPU可屏蔽中INTR的中断过程

第9章定时计数控制接口

8253的6种工作方式

方式0计数结束产生中断

方式1可重触发单稳态方式

方式2频率发生器

方式3方波发生器

方式4软件触发的选通信号发生器

方式5硬件触发的选通信号发生器

8253的编程

写入控制字

写入计数初值（计算公式t=1/f*TC;t定时时间、TC计数初值、f输入时钟频率）

读取计数值

看例题9.1(p265)9.3(p270)分析+编程必考（P260控制字格式）

图。8253A控制字格式

8255A的工作方式和编程

方式0：基本输入输出方式

适用于无条件传送和查询方式的接口电路

方式1：选通输入输出方式

适用于查询和中断方式的接口电路

方式2：双向选通传送方式

适用于双向传送数据的外设

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适用于查询和中断方式的接口电路

图8255A方式选择控制字

图9.138255A端口C置位复位控制字

8255A的应用

1、8253/8254的十进制计数方式比二进制计数方式的最大计数范围小。T

解析：选择二进制时计数值范围：0000H～FFFFH0000H是最大值，代表65536

选择十进制（BCD码）计数值范围：0000～99990000代表最大值10000

2、在对8253初始化时，需要向控制寄存器写入方式控制字，向（计数通道）写入计数e初值。

3、若8253的某一计数器用于输出方波，该计数器应工作在（方式3）。若该计数器的输入频率为1MHz，

输出方波频率为5kHz，则计数初值为（200）。

moval,82h

out83h,al；8255的初始化，设置端口A为方式0输入、端口B为方式0输出

next:inal,81h；读取端口B的数据

notal；低两位取反，闭合0变为1

andal,03h;屏蔽掉高6位，变为0

andal,03h

cmpal,01h；

jzone；若等值跳转到0显示程序

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cmpal,02h或者

jztwo；若等值跳转到1显示程序

cmpal,03h

jzexit；若同时按下跳转到中止程序

jmpnext；若未按下键盘则返回到NEXT重新检测

one:moval,3fh

out80h,al

jmpnext；0显示程序

two:moval,06h；或30H

out80h,al

jmpnext；1显示程序

exit:movah,4ch

int21h；中止程序

第10章串行通信接口

串行通信与并行通信

串行通信：利用一条传输线将数据一位一位按顺序分时传输。

并行通信：利用多根传输线，将多为数据同时进行传输。

异步串行通信协议

图为异步传输的数据帧格式，每帧包括：一个起始位（低电平）、5~8个数据位、1个可选的奇偶

校验位、1~2个停止位（高电平）。

传输时低位在前，高位在后。

串行通信中的传输模式

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何谓并口？何谓串口？它们各自的特点是什么

第11章模数接口

D/A转换的基本原理:Vout＝－（D/2^n）×VREF

DAC0832的工作方式：直通方式单缓冲方式双缓冲方式

单极性电压输出：Vout＝－Iout1×Rfb＝－（D/2^8）×VREF

双极性电压输出：Vout2＝[（D－2^7）/2^7）]×VREF

ADC0809的转换公式

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1、一个10位D/A转换器，若基准电压为10V，该D/A转换器能分辨的最小电压变化是（C）

A.2.4mVB.4.9mVC.9.8mVD.10mV

2、已知一个8位A/D转换电路的量程是0~6.4V，当输入电压为5V时A/D转换值为（199或0C7h）

3、DAC0832工作于单缓冲方式时部分控制线可控。T

8

)(REF)(REF

)(REFin2

VV

VV

N











输入模拟电压

输出数字量

基准电压正极基准电压负极