1、第一章 微型计算机基础概论 一、 微型计算机系统 1、微型计算机的发展 （ 1） 1946 年第一台计算机问世，经历电子计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成、超大规模集成电路计算机 5 代 2、微型计算机的工作过程 （ 1） 冯诺依曼计算机 ：存储程序，由控制器、运算器、存储器、输入输出设备组成 （ 2）工作过程：每一条指令都包含取指令、执行指令两个基本过程 3、微机系统的组成 （ 1） 硬件系统 1）微处理器（中央处理器 /cpu） 2）运算器 3）控制器 4）寄存器组 5）存储器 6）输入输出接口设备 7）总线 4、软件系统 （ 1）分类：系统软件、应用软件 二、 计算机的数制
2、和编码 1、特殊的数制转换： （ 1） 十进制转换为二进制： 1）整数：除 2 取余，至商为 0，从低到高排列 2）小数：乘 2 取整，达到精度，从高到低排列 （ 2） 十进制转换为十六进制 1）整数：除 16 取余 2）小数：乘 16 取整 2、 计算机中的二进制数表示 （ 1）定点小数：小数点准确固定在数据某个位置上，最高位表示符号，后面是小数数值部分 （ 2）纯小数：没有符号位，表示同上 （ 3）整数：小数点在最低位右边，可设置符号位 （ 4） 浮点小数 ：小数点位置可以左右移动，设置有阶码符号位，尾数符号位，固定阶码位数、尾数位数，尾数部分规格化用纯小数表示，可通过修改阶码移动小数点位
3、置规格化。浮点数表数范围：阶码决定，浮点数精度：尾数决定 3、 二进制编码 （ 1） BCD 码 ： 4 位 2 进 制数 表示 十 进制 的 0-9 十 个数 , 如 8421BCD 码）（ 0 0 1 1 0 0 0 1.1 0 0 1 0 0 1 1 B C D表示十进制数 93.31，该编码逢十进一，最大只能表示数字 9 （ 2） BCD 码 二进制数：先转为十进制数，再转换 （ 3） BCD 码的存储方式：字节方式存储，压缩 BCD 码用一个字节（ 8 位）存两个 BCD码十进制数，非压缩 BCD 码用一个字节（ 8 位）存放一个 4 位的十进制数，如： B1000011086 10
4、 ）（ （压缩 BCD 码） B0 0 0 1 1 00 0 0 0 1 0 0 0 0 086 10 ）（ （非压缩 BCD 码） 4、字符编码： ASCII 码 （ 1） 奇检验： 8 位二进制数 1 的个数为奇数 （ 2） 偶检验： 8 位二进制数 1 的个数为偶数 三、 无符号二进制数的算术运算和逻辑运算 1、二进制数的算术运算： 1）加法运算：逢二加一，有溢出 2）减法运算：有借位 3）乘法运算：乘 1 照写，乘 0 为 0，算术左移 4）除法运算：算术右移 2、表数范围： 0-2n -1（ n 位） 四、 有符号数二进制数的表示及运算 1、有符号数的表示方法：原码、反码、补码 2、
5、十进制数与补码转换： （ 1）正数：原码 （ 2）负数：按位取反加 1 3、补码运算： （ 1）加法： Y YXX补补补 （ 2）减法： - Y - YXXYX补补补补补 4、表数范围（ 8 位、 16 位）： 8 位： （ 1）原码： 1111 1111B - 0111 1111B（ -127 - +127） （ 2）反码： 1000 0000B - 0111 1111B（ -127 - +127） （ 3）补码： 1000 0000B - 0111 1111B（ -128 - +127） 16 位： （ 1） 原码： FFFFH - 7FFFH（ -32767 - +32767） （ 2）
6、 反码： 8000H - 7FFFH（ -32767 - +32767） （ 3） 补码： 8000H - 7FFFH（ -32768 - +32767） 5、溢出判断：次高位向最高位有进位（借位），最高位向上无进位（借位），超出表数范围但无进位，溢出；次高位向最高位无进位（借位），最高位向上有进位（借位），溢出 第二章 微处理器与总线 一、 微处理器概述 1、运算器 （ 1）组成：算术逻辑单元 ALU、通用或专用寄存器组、内部总线 （ 2）类型：单总线、双总线、三总线运算器 2、控制器： （ 1） 基本功能 ：指令控制、时序控制、操作控制 （ 2）组成：程序计数器 PC、指令寄存器 IR、指
7、令译码器 ID、时序控制部件、微操作控制部件（核心） 二、 8088/8086 微处理器 1、数据总线宽度： 8088 有 8 位， 8086 有 16 位，两者指令系统完全相同，都有 40 根外部引线 2、 8088/8086 CPU 的特点 （ 1）指令流水线 （ 2）内存分段管理 （ 3）支持多处理器系统 3、 8088 CPU 的外部引脚及其功能（ page40） 4、 8088/8086 CPU 的功能结构 （ 1） 内部结构 ： 1） 执行单元 EU：执行指令、分析指令、暂存中间结果、保留结果 1 - 算术逻辑运算单元 2 - 通用寄存器组 3 - 标志寄存器 4 - 数据暂存器
8、2）总线接口单元 BIU：负责 CPU 与存储器、 I/O 接口之间信息传送 1 - 地址加法器 2 - 段寄存器 3 - IP 寄存器 4 - 指令队列缓冲寄存器 5 - 总线控制逻辑 5、 8088/8086 CPU 的内部寄存器 （ 1）寄存器分类： 14 个 16 位寄存器 1）通用寄存器： AX（累加器）、 BX（基址寄存器）、 CX（计数寄存器）、 DX（数据寄存器） 2）地址指针寄存器： SP（堆栈指针寄存器）、 BP（基址指针寄存器） 3）段寄存器： CS（代码段寄存器）、 SS（堆栈段寄存器）、 DS（数据段寄存器）、 ES（附加段寄存器） 4）控制寄存器： IP（指令指针寄
9、存器）、 FLAGS（标志寄存器） 6、 8088/8086 CPU 的存储器组织 （ 1）物理地址与逻辑地址： 20 条地址线，可寻址内存 220 = 1MB 1）物理地址：任何一个内存单元都有 20 位 2）逻辑地址：段基地 址和段内偏移地址 物理地址 = 段基址 16 + 段内偏移（段基地址右移一位） 3A00H : 0083H 3A083H （ 2）段寄存器的使用（ page47） 7、 8088/8086 CPU 的工作时序 （ 1） 8080 总线周期不管读写，至少 4 个时钟周期 三、 80386 微处理器 1、 80386 微处理器的主要特性： （ 1）全 32 位结构 （ 2
10、） 32 位外部总线接口，最大传输率 32MB/S （ 3）片内集成存储器管理部件 MMU，支持虚拟存储和特权保护 （ 4） 3 种工作方式：实地址方式、保护方式、虚拟 8086 方式 2、 80386 的内部结构 （ 1） 组成 ： 1） 总线接口部件（ BIU） 2） 中央处理部件（ CPU） ：包括指令预取单元（ IPU）、指令译码单元（ IDU）、执行单元（ EU） 3） 存储管理部件（ MMU）：分段部件、分页机构 3、 80386 的主要引脚信号（ page53） 4、 80386 的内部寄存器 （ 1）通用寄存器 （ 2）指令指针和标志寄存器 （ 3）段寄存器 （ 4）控制寄存器
11、 （ 5）系统地址寄存器 （ 6）调试寄存器 （ 7）测试寄存器 5、 80386 的工作模式 （ 1）实地址模式 （ 2）保护虚地址模式 四、 总线 1、概述： （ 1）总线的概念：一组信号的集合，是计算机系统各部件之间传输地址、数据和控制信息的公共通路 （ 2）总线的分类： 1 - 按传送信息类型划分：数据总线（ DB）、地址总线（ AB）、控制总线（ CB） 2 - 按总线的层次结构划分：前端总线、系统总线、外设总线 （ 3）总线结构： 1 - 单总线结构 2 - 多总线结构 （ 4）总线操作： 1 - 工作方式：主控方式、从属方式 2 - 总线周期步骤：总线请求、总线仲裁、寻址、传送数
12、据、传送结束 （ 5）总线主要性能指标： 1 - 总线带宽 2 - 总线位宽 3 -总线工作频率 （ 6） 总线的基本功能 ： 1 - 总线数据传送：同步定时、异步定时、半同步定时方式 2 - 总线仲裁控制：链式查询、计数器查询方式、独立请求方式 3 - 出错处理 4 - 总线驱动 （ 7） 常用系统总线和外设总线标准 1）常用系统总线标准： ISA、 MCA、 PCI、 MCA、 EISA、 AGP、 PCI-E 2）外设总线： USB、 IEEE 1394（ FireWire） （ 8） 8086 系统总线（ page87） 第三章 8086/8088 指令系统 一、 概述 1、指令分类：
13、 （ 1）数据传送类 （ 2）算术运算类 （ 3）逻辑运算和移位类 （ 4）串操作类 （ 5）控制转移类 （ 6）处理器控制类 2、指令的基本组成： （ 1）零操作数指令 （ 2）单操作数指令 （ 3）双操作数指令 3、指令的操作数类型： （ 1）立即操作数 （ 2）寄存器操作数 （ 3）存储器操作数 4、 CISC 和 RISC 指令系统 （ 1）复杂指令系统计算机 CISC 1）优点：编译后生成的指令程序较小、执行较快、节省硬件资源、存取指令次数少、占用内存较少 2）缺点：难以使用、控制逻辑不规整、工艺困难、执行时间较长、硬件复杂度高 （ 2）精简指令系统计算机 RISC 1）优点：指令精
14、简较少、运算速度较快、提高系统性能 二、 寻址方式 1、 8080/8086 寻址方式分类： （ 1）寻找操作数的地址 （ 2）寻找下一条要执行的指令的地址 2、寻址方式： （ 1）立即寻址： mov ax, data （ 2）直接寻址： mov ax, data （ 3）寄存器寻址： mov si, ax （ 4）寄存器间接寻址： mov ax, si （ 5）寄存器相对寻址： mov ax, bx+data （ 6）基址 - 变址寻址 :mov ax, bx+si （ 7）基址 - 变址 - 相对寻址： mov ax, bx+si+data （ 8）隐含寻址： mul bl（ al bl
15、ax） 三、 8086 指令系统 1、通用数据传送指令： （ 1）一般传送指令 MOV （ 2）堆栈操作指令 PUSH、 POP （ 3）交换指令 XCHG： XCHG AX, BX （ 4）查表转换指令 XLAT：将 BX+AL 所指单元的内容送至 AL （ 5）字位扩展指令 2、输入输出指令 （ 1）输入指令 IN： IN AX, DATA （ 2）输出指令 OUT： OUT DX, AL （ 3）取偏移地址指令 LEA： LEA BX, BUFFER 3、算术运算指令： （ 1）加减指令： ADD、 SUB、 NEG、 CMP （ 2）乘法指令： MUL、 IMUL （ 3）除法指令：
16、DIV、 IDIV 4、逻辑运算指令 （ 1）逻辑与 AND： AND OPRD1, OPRD2 （ 2）逻辑或 OR： OR OPRD1， OPRD2 （ 3）逻辑非 NOT： NOT AX（ AX 按位取反送 AX） （ 4）逻辑异或 XOR： XOR OPRD1, PRD2 （ 5）测试指令 TEST： TEST AL， 02H（ page120） 5、串操作指令 （ 1）字符串：地址连续的若干单元字符或数据 （ 2）重复操作前缀： REP（无条件重复）、 REPE/REPZ（相等 /结果为零重复）、 REPNE/REPNZ（不相等 /结果不为零重复） （ 3）串操作指令： 1 ） MO
17、VS OPRD1， OPRD2 2 ） MOVSB（一次送一个字节） 3 ） MOVSW（一次送一个字） 6、程序控制指令 （ 1）无条件转移指令 JMP （ 2）条件转移指令 JCC （ 3）循环控制指令 LOOP、 LOOPZ（ LOOPE）、 LOOPNZ（ LOOPNE）（循环条件 CX 0 且 ZF = 0） （ 4）过程调用和返回 CALL、 RET （ 5）中断指令 INT： INT N（中断向量码） 第四章 汇编语言程序设计 一、 汇编语言源程序 1、机器语言：二进制码表示指令和数据的语言 2、汇编语言：用指令助记符、符号地址、标号、和伪指令书写程序的语言 3、伪指令： （ 1）数据定义伪指令： 1） DB：字节类型 2） DW：字类型
