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1、精选优质文档-倾情为你奉上第 1 章 微型计算机的系统组成（1） 地址条数与主存容量的关系主存容量越大，地址条数越多（2）8086/8088 的功能结构组成执行部件（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. 执行部件（EU） 构成部件： （1）算术逻辑运算部件（ALU） （2）寄存器组 （3）标志寄
2、存器 （1）算术逻辑运算部件（ALU）： 功能：完成算术运算、垃圾运算及数据传送操作。 （2）寄存器组： 4个16位通用的数据寄存器：AX、BX、CX、DX 各可分为两个8位的寄存器： AL、AH、BL、BH、CL、CH、DL、DH AX：具有累加功能，可作16位累加器，AL可作为8为累加器。 BX：在基址变址寻址时作为基址寄存器。 CX：在循环类与串处理类指令执行时作为默认 的计数器寄存器。 DX：作为数据寄存器使用，在双字运算中存放高16位数据。 堆栈指针寄存器SP：用来指出堆栈的顶部偏移地址。 基地址指针寄存器BP：在间接寻址时作为基地址寄存器。 目的变址寄存器DI：在间接寻址时作为地址
3、寄存器或变址寄存器。在字符串处理指令中，作为目的变址寄存器。 源变址寄存器SI：在间接寻址时作为地址寄存器或变址寄存器。在字符串处理指令中，作为源变址寄存器。 （3）标志寄存器 在EU中设置有一个16位的标志寄存器FR，用来记录程序执行时的状态。 2. 总线接口部件BIU 构成部件： （1）段寄存器：存放段地址。 代码段寄存器CS：存放当前被执行的程序的段地址。 数据段寄存器DS：存放当前被执行的程序所用操作数的段地址。 堆栈段寄存器SS：存放当前被执行的程序所用堆栈操作数的段地址。 附加段寄存器ES：存放当前被执行的程序所用操作数的段地址。 （2）指令指针寄存器IP：存放将要执行的下一条指令
4、的偏移量，与CS联合形成下一条指令的物理地址。（3）地址加法器（20位）：按以下算式计算存储单元的物理地址： 物理地址=段地址*10H+偏移地址 （4）指令队列缓冲器（6B）：在EU不使用总线时，BIU从存储器中读取指令填充指令队列缓冲器。 （5）输入输出控制电路：是处理器与外部总线的接口。根据地址码经数据总线进行操作数或指令代码的传输。 3. BIU与EU的重叠操作 8080/8085受结构限制，取指令和执行指令串行进行，操作无重叠（无并行性）。 8086由EU与BIU两个独立的功能部件组成，它们的操作有并行性。 EU 与 BIU的流水线操作： EU 与 BIU可独立工作，BIU在保证EU与
5、片外传送操作数前提下，可进行指令预取，与EU可重叠操作。8086指令队列出现2个空字节，且EU未占总线，BIU自动取指令填充队列。（3）80X86 中，16 位、32 位、64 位机的典型代表；8008 8086 80386/486/586 LGA 775奔腾4处理器（4）Pentium 处理器的结构特点；1、Intel在Pentium芯片中采取了许多新技术，使得它对信息的处理能力比486有质的飞跃，叫它586其实是恰如其分的。 2、奔腾是一个超大规模的的微处理器，它内含有310万个晶体管。第一批奔腾芯片的主频是60MHz和66MHz，目前最高的奔腾芯片的主频是233MHz。3、奔腾芯片内置3
6、2位地址总线和64位数据总线，浮点运算单元，存储管理单元，两个8KB高速缓冲存储器(一个用于指令，一个用于数据)。还有一个SMM(System Management Mode)系统管理模式，这是Intel 公司的一个技术术语，这种技术使得微处理器当系统处于空转状态或执行不需要CPU干预的操作时减缓工作速度或暂停某些系统单元的工作，目的是减少功耗。（5）处理器的基本性能指标架构一般是架构越先进性能越好，比如Core2由于比Netburst先进因此性能前者好于后者。主频同级别的CPU一般是主频越高性能越好，如拥有2.7G主频的英特尔奔腾双核E5400的性能要好于拥有2.5G主频的E5200。缓存一
7、般是同架构、同主频的CPU缓存越大越好。比如拥有2MB二级缓存的AMD x2 240要好于拥有1MB二级缓存的AMD 2 220。核心数内存控制器-控制器越优秀，在多开软件时，不会过于卡顿习题1.4 说明微型计算机系统的硬件组成及各部分的作用CPU：CPU 也称处理器，是微机的核心。它采用大规模集成电路芯片，芯片内集成了控制器、运算器和若干高速存储单元（即寄存器） 。处理器及其支持电路构成了微机系统的控制中心，对系统的各个部件进行统一的协调和控制。存储器：存储器是存放程序和数据的部件。外部设备：外部设备是指可与微机进行交互的输入（ Input）设备和输出（ Output）设备，也称 I/O设备
8、。 I/O 设备通过 I/O 接口与主机连接。总线：互连各个部件的共用通道，主要含数据总线、地址总线和控制总线信号习题1.5 什么是通用微处理器、单片机（微控制器）、DSP芯片、嵌入式系统通用微处理器：适合较广的应用领域的微处理器，例如装在 PC 机、笔记本电脑、工作站、服务器上的微处理器。单片机：是指通常用于控制领域的微处理器芯片，其内部除 CPU 外还集成了计算机的其他一些主要部件，只需配上少量的外部电路和设备，就可以构成具体的应用系统。DSP 芯片：称数字信号处理器，也是一种微控制器，其更适合处理高速的数字信号，内部集成有高速乘法器，能够进行快速乘法和加法运算。嵌入式系统：利用微控制器、
9、数字信号处理器或通用微处理器，结合具体应用构成的控制系统。习题1.6 简述Intel8086系列处理器在指令集方面的发展8086 奠定了基本的 16 位指令集， 80286 提供了保护方式的各种指令， 80386 将指令集全面提升为32 位， 80486 融入了浮点数据处理指令，奔腾系列陆续增加了多媒体指令 MMX 、SSE、SSE2 和SSE3，最新的奔腾 4 处理器还支持 64 位指令集。习题1.7 区别如下概念：助记符、汇编语言、汇编语言程序和汇编程序。助记符：人们采用的便于记忆、并且能描述的符号来表示机器指令操作码。汇编语言：用助记符表示的指令以及使用她们编写的规则就是汇编语言。汇编语
10、言程序：用汇编语言书写的程序就是汇编语言程序，或称汇编语言源程序。汇编程序：汇编语言程序要翻译成机器语言程序才可以由处理器执行。这个翻译过程称为汇编。完成汇编工作的程序就是汇编程序。习题1.10 冯诺依曼计算机的基本设计思想是什么？采用二进制形式表示数据和指令。指令由操作码和地址组成。将程序和数据存放在储存器中，计算机在工作时从存储器取出指令加以执行，自动完成计算任务。这就是“存储程序“和“程序控制“（简称存储程序控制）的概念。习题1.11 计算机系统通常划分为哪几个层次？普通计算机用户和软件开发人员对计算机系认识一样吗？最上层是用户层。第 5 层是高级语言层。第 4 层是汇编语言层。第 3
11、层是操作系统层。第 2 层是机器语言层。第 1 层是控制层。第 0 层是数字电路层第 2 章 处理器结构（1） 寄存器概念：处理器内部需要高速储存单元，用于暂时存放程序执行过程中的代码和数据，这些存储单元成为寄存器。分类：从应用角度说分为两类：透明寄存器和可编程寄存器；可编程寄存器分为：通用寄存器（数量多、使用频繁、具有多种用途）和专用寄存器（只用于特定的目的）。8个通用寄存器：EAX：累加器（Accumlator），使用频率最高，用于算数运算、逻辑运算以及与外设传送信息等EBX：基址寄存器（Base Address Register），常用于存放储存器地址，以方便指向变量豁数组中的元素ECX
12、：计数器（Counter），作为循环操作等指令中的计数器EDX：数据寄存器（Data Register），可以用来存放数据，其中低16位DX常用来存放外设端口地址ESI：源变质寄存器（Source Index Register），用于指向字符串或数组的源操作数EDI：目的变址寄存器（Destination Index Register），用于指向字符串或数组的目的操作数EBP：基质指针寄存器（Base Pointer Register），默认情况指向程序堆栈区域的数据ESP：堆栈指针寄存器（Stack Pointer Register），专用于指向程序堆栈区域顶部的数据，在涉及堆栈操作的指令中
13、自动减少或者增加标志寄存器：标志（Flag）用于反映指令执行结果或控制指令执行形式。状态标志：从低到高依次是：0进位（Carry Flag，CF）、2奇偶（Parity flag，PF）、4调整（Adjust Flag，AF）、6零标志（Zero Flag，ZF）、符号标志（Sign Flag，SF）、11溢出（Overflow Flag，OF）控制标志：IA-32处理器只有一个控制标志：方向控制DF（Direction Flag）系统标志：中断允许标志IF（Interrupt-enable Flag）、陷阱标志（单步标志）TF（Trap Flag）段寄存器：代码段CS（Code Segmen
14、t）、堆栈段SS（Stack Segment）、数据段DS（Data Segment）、附加段ES（Extra Segment）（2）存储器组织指令和数据存放在存储器中。处理器通过地址总线访问存储器称为物理存储器。物理存储器以字节为基本存储单位，没个存储单元分配一个唯一的地址，这个地址就是物理地址（Physical Address）。（3）数据寻址方式（重点考察）1.立即寻址：EAX AH,AL 2.寄存器寻址：mov ebx,eax 3.寄存器间接寻址：mov edx,ebx mov esi,ecx 4.寄存器相对寻址：mov esi,ebx + 4 5.基址变址寻址：mov edi,ebx
15、+esi，功能：EDI=DS:EBX+ESI 6.相对基址变址寻址：mov eax,ebx+edx+80h7.习题2.4处理器内部分为几个基本部分？8086分为哪两大功能部件？其各自的主要功能是什么？处理器内部有 ALU 、寄存器和指令处理三个基本单元。8086有两大功能部件：总线接口单元和执行单元。总线接口单元：管理着 8086 与系统总线的接口，负责处理器对存储器和外设进行访问。 8086 所有对外操作必须通过 BIU 和这些总线进行。执行单元 EU：负责指令译码、数据运算和指令执行习题 2.6 什么是标志？什么是 IA-32 处理器的状态标志、 控制标志和系统标志？说明状态标志在标志寄存
16、器EFLAGS 的位置和含义。标志：用于反映指令执行结果或控制指令形成的一个或多个二进制数位。状态标志：用于记录程序运行结果的状态信息。控制标志：DF标志，控制字符串操作的地址方向。系统标志：用于控制处理器执行指令的方式。状态标志：从低到高依次是：0进位（Carry Flag，CF）、2奇偶（Parity flag，PF）、4调整（Adjust Flag，AF）、6零标志（Zero Flag，ZF）、符号标志（Sign Flag，SF）、11溢出（Overflow Flag，OF）习题 2.7举例说明 CF 和 OF 标志的差异。进位标志 CF 表示无符号数运算结果是否超出范围， 超出范围后加
17、上进位或借位， 运结果仍然正确；溢出标志 OF 表示有符号数运算结果是否超出范围，如果超出范围，运结果已经不正确。例 1：3AH 7CHB6H无符号数运算： 58124182，范围内，无进位。有符号数运算： 58124182，范围外，有溢出。例 2：AAH + 7CH 26H无符号数运算： 170124294，范围外，有进位。有符号数运算： 8612428 ，范围内，无溢出。习题 2.11什么是实地址方式、保护方式和虚拟 8086方式？它们分别使用什么存储模型？实地址方式：与 8086 具有相同的基本结构，只能寻址 1MB 物理存储器空间，逻辑段最大不超过64KB；但可以使用 32 位寄存器、
18、 32 位操作数和 32 位寻址方式；相当于可以进行 32 位处理的快速 8086。实地址工作方式只能支持实地址存储模型。保护方式：具有强大的段页式存储管理和特权与保护能力，使用全部 32条地址总线，可寻址 4GB物理存储器。保护方式通过描述符实现分段存储管理，每个逻辑段可达 4GB。处理器工作在保护方式时，可以使用平展或段式存储模型。虚拟 8086 方式：在保护方式下运行的类似实方式的运行环境，只能在 1MB 存储空间下使用“ 16位段”。 处理器工作在虚拟 8086方式时，只能使用实地址存储模型。第 3 章 数据处理（1） 常量表达（2）变量应用（3）位操作类指令第 4 章 汇编语言程序设
19、计（1） 条件转移指令Jmp（无条件转移指令）条件转移指令：JZ/JE和JNZ/JNE利用零标志ZF，分别判断结果是否为0JS/JNS利用符号SF标志，分别判断结果为负还是正JO/JNO利用溢出标志位OF，分别判断结果是否溢出JP/JPE和JNP/JPO分别判断结果中低字节中“1”的个数是否为偶数JC和JNC利用进位标志CF，分别判断结果是否有进位（2） 循环程序结构Loop（3） 子程序结构Call（4） 结合实验进行复习（程序题）把RAM区的4000-400FH单元内容清零：MOV BX,4000HMOV AX,0000HMOV CX,08HAGAIN:MOV BX,AXINC BXINC
20、 BXLOOP AGAINJMP $第 5 章 总线技术（1）总线信号主要类型（2）总线的分类（3）总线的性能指标：总线带宽的计算方法（4）8086/8088 引脚：常用引脚的功能；（5）8086 的总线时序：基本总线周期及各个 T 时刻的主要功能；（6）USB 总线主要特点；（7）区别指令周期、总线周期、时钟周期等第 6 章 存储系统（1）存储系统的层次结构（2）读写存储器（3）存储器地址译码（4）CACHE 地址映射第 7 章 基本输入输出接口（概念题、程序题重点考察章节）（1） I/O 接口电路的典型结构、主要功能功能：1. 对输入输出数据进行缓冲和锁存2. 对信号的形式和数据的格式进行
21、交换3. 对I/O端口进行寻址4. 与CPU和I/O设备进行联络典型结构： （2）能看懂译码电路（3）输入、输出指令命令格式（4）数据传送方式比较： 无条件传送、查询传送、中断工作过程、DMA 工作过程（重点考察）查询输入：读取状态端口查询外设状态，若已就绪，读取数据端口得到外设提供的数据mov dx,5001h ;DX指向状态端口status: in al,dx ;读状态端口test al,01h ;测试状态位D0jz status ;D00，未就绪，继续查询dec dx ;D01，就绪，DX改指数据端口in al,dx ;从数据端口输入数据查询输出：读取状态端口查询外设状态，若已就绪，将数
22、据写入数据端口输出给外设mov dx,5001h ;DX指向状态口status:in al,dx ;读取状态口的状态数据test al,80h ;测试标志位D7jnz status ;D71，未就绪，继续查询dec dx ;D70，就绪，DX改指数据口mov al,buf ;将变量BUF送ALout dx,al ;将AL中的数据送数据口DMA 工作过程：1. DMA预处理。DMA控制器作为主控设备前，处理器要将有关参数（工作方式、存储单元首地址以及传送字节数等）预先写到DMA控制器中。2. DMA请求和应答。3. DMA数据交换。DMA控制器接管系统总线，实现数据在存储器与外设间的直接传送。D
23、MA有两种传送方式：DMA读、DMA写。4. DMA控制器对存储器地址进行增量或减量，并对传送次数进行计数，据此判断数据块是否完成。（5）8086 的中断系统基本概念：中断向量、中断分类（内部、外部）；中断： 处理器在执行程序时，被内部或者外部的事件打断，转去执行一段预先安排好的中断服务程序；服务结束后，又返回原来的断点，继续执行原来的程序，这个过程称为中断。中断向量：由硬件产生的中断标识码（中断源的识别标志，可用来形成相应的中断服务程序的入口地址或存放中断服务程序的首地址）称为中断向量。内部中断：由于处理器内部执行程序异常引起的程序中断外部中断：忧郁处理器外部提出中断请求引起的程序中断。分为
24、：可屏蔽中断和不可屏 蔽中断（5） 中断向量表（中断类型号与中断向量表间的关系）；80 x86中断向量表I/O ADDRINT TYPE（16进制）FUNCTION00 030除法溢出中断04 071单步(用于DEBUG)08 0B2非屏蔽中断(NMI)0C 0F3中断(用于DEBUG)10 134溢出中断14 175打印屏幕18 1F6/7保留8259主片中断向量I/O ADDRINT TYPE（16进制）FUNCTION20 238定时器（IRQ0）24 279键盘（IRQ1）28 2BA彩色/图形（IRQ2）2C 2FB串行通信COM2（IRQ3）30 33C串行通信COM1（IRQ4）
25、34 37DLPT2控制器中断（IRQ5）38 3BE磁盘控制器中断（IRQ6）3C 3FFLPT1控制器中断（IRQ7）（7）8259 中断控制器基本功能、主要引脚、级联方式基本功能：1.一片8259A可以管理8级中断，可扩展至64级2.每一级中断都可单独被屏蔽或允许3.在中断响应周期，可提供相应的中断向量号4.8259A设计有多种工作方式，可通过编程选择主要引脚：1. IR0IR7：从外设来的中断请求由这些引脚输入到8259A2. A0：地址线，用于寻址8259A的两个端口3. INT：当8259A接到外设的中断请求，对CPU提出中断请求线，该引脚连接到CPU的INTR上4. INTA*：
26、CPU接到中断请求后送回的中断应答信号。5. CAS0CAS2：主8259A与从8259A的级连线，对于主8259A该引脚为输出，从8259A为输入。（8）8259 的内部结构：IRR、ISR、IMR 各寄存器的功能及其中的值的意义（9）8259 的编程：（要求：（1）各命令字的主要功能。当将命令字格式给出时，要能根据题目要求写出相应的命令字及相应的命令行程序；（2）共 7 个命令字写入 8259 的两个端口，如何区别？）（10）掌握 8259 的级联第 8 章 常用接口技术8.1 定时控制接口（1）8253 的基本功能；（2）8253 的内部结构和引脚（3）8253 的工作方式：共 6 种，重点掌握方式 2、3（4）8253 的编程：基本流程及根据给出的命令格式按要求写出相应的程序段（5）计数值的计算：（6）8253 的应用（结合实验进行复习）8.2 并行接口（1）8255A 的基本功能：（2）8255 的编程：方式控制字、C 口位操作命令字（主要功能及应用场合）；（3）8255 的工作方式：0 方式的特点及编程应用，1 方式掌握其特点及控制引脚的功能、2 方式只简单了解；8.3 异步串行通信接口（了解）8.4 模拟接口（了解）专心-专注-专业