工业用微型计算机知识点

工业用微型计算机知识点

【篇一：工业用微型计算机知识点】

微处理器是微型机的核心芯片，通常简称为mp（microprocessor），它是将计 算机中的运算器和控制器集成在一个硅片上制作的集成电路。这样的芯片也被称 为中央处理单元，一般简称为cpu（central processing unit）. 第一代4位和低档8 位微处理器（1971 年－1973 第二代中高档8位微处理器（1974 年－1978 第三代16位微处理器（1978 年－1981 第四代32位高档微处理器（1985 年－1993 第五代64位高档微处理器 以后intel又推出pentium-ii 微处理器。advanced micro device 公司（简称adm） 的k6 是与pentium-ii 性能相当的cpu。

后缀b表示二进制；后缀h 表示十进制；后缀d 表示十进制（也可不加后缀） 例如：10011011b—是二进制数；9bh—是十六进制数；155d—是十进制数；这 些数都表示同一数值，即十进制的155，只是使用的进制不同而已。

（1）十六进制转换为二进制数，不论是十六进制的整数还是小数，只要把每一位十六进制的数用相应的二进制数来代替，就可以转换为二进制。例如 10011011 1010 0110 （2）二进制转换为十六进制这种转换，可分两步进行：对整部分，从小数点向左数每4 位二进制为一组，最后不足的前面补零。对小数部分，从小数点向右 位一组，最后不足4位的后面补0，然后把每4 位二进制数用相应的十 六进制数代替，即可转换为十六进制数。例如 （2）二进制数转换为十进制数，对所给的二进制数，只要按前述的式（2－2）展开，即可得到对应的十进制数。例如 ．01010100 3100 只要决定的值，就可写出二进制数，因为2＝1，所以（215－2） 一定 的整数倍，2152所得的余数即为x0。其转换过程为 2152＝107 （商），余数＝1＝x0; 1072＝53 （商），余数＝1＝x1; 532＝26 数＝1＝x2;262＝13 （商），余数＝1＝x3; 132＝

6 （商），余数＝1＝x4; （4）十进制整数转换为十六进制数，同转换为二进制数的道理一样，也可采用除16 取余例如215d 转换为十六进制的过程为 21516＝13（商），余数＝7＝x0; 1316=0（商），余数＝13＝x1; 商为0，转换结束。

故215d＝d7h；通常写成0d7h，d前面的 字说明d不是英文字符d 而是 数字 13。又如何 2345d 的转换过程为 1234516＝771 （商），余数＝9＝x0; 77116＝48 （商），余数＝3＝x1; 4816＝3 （商），余数＝0＝x2; 316 如上所示，正数的符号位用零表示，负数的符号位用1表示，符号位之后表示 数值的大小这种表示方法称为原码。例如： 正数的反码与原码相同。最高位一定为0，代表符号，其余位为数值位。负数 的反码其符号位为1，与原码相同，数值位是将其负数的原码的数值位按位取反。

例如： 显然，反码的0也有2 个，x＝＋0，〔x〕反＝0000000b 正数的补码表示与原码相同，即最高位为符号位，用“0”表示，其余位为数值位。而负数的补码为其反码加1 即在反码的最低位加1 形成补码。例如： 位与16位二进制数的表示范围 1）无符号数0～255（或用0～ffh表示） 第三节微型计算机系统的组成 一、微型计算机系统的构成00 （商），余数＝1,商为0，转换结束。

主机存储器 寄存器 微型机硬件输入／输出接口 （1）微处理器，是微机系统的核心部件，简称为cpu，它包括运算器、控制 器和寄存器几部分，运算器也叫算逻单元alu（arithmetic logicunit）。

（2）存储器（memory）又叫主存或内存，是微机的存储和记忆部件，用以存放程序代码和运算需要的数据。内存通常使用半导体存储器。

1）内存容量，以8086／8088cpu 为例，其地址总线为 20 根，寻址内存的范 位二进制）

程20序代码或数据，其形式均为二进制数（机器数）。

因为8086的地址总线是20 根，其寻址范围为1024kb，写成十六进制时就是 2）内存的操作对内存的操作是读（取）和写（存储）。

3）内存的分类按存储器的工作性质可将内存分为只读存储器（rom）和随机 读写存储器（ram）两大类。

（3）输入输出接口（i／ointerface）和外部设备cpu 要与很多外部设备进行 数据传送，必须通过“i／o 接口”，所以输入输出接口是cpu 与外设之间的桥梁。

（4）总线由上面叙述可以看到微型计算机主要是由微处理器、存储器、i／o 接口和i／o 设备所组成，这些部件是用系统总线连接起来的。

微型机的软件是为运行、管理和测试维护而编制的各种程序的总和，没有软件的计算机只是裸机，计算机就无法工作。计算机软件分为系统软件和应用软件， 系统软件包括操作系统（dos windows、unix、linux等）和系统应用 程序。

一般的计算机，配备有多种外围设备。其输入的外围设备有：键盘、鼠标、扫描仪、输出的外部设备有：显示器、打印机、绘图仪。而软盘和硬盘驱动器既可 作为输入又可作为输出设备，而大多数的光盘驱动器（cd－rom）是作为输入 设备使用的，它可以把cd 或vcd 光盘中的音乐送入声卡放大，也可以把vcd 光盘的图像通过解压缩后的彩色图像在 crt 是显示出来。目前，都采用全双工 的声卡（audiopci 混声器）完成声音的接收（有话简接口）、录音、声音合成和 声音的播放（有一定功率的放大）。这样，配上较大功率的有源单箱，就可以放 送出美丽动听的音乐和歌声。配置上网卡（一种是电话上网的调制解调器，例如 56k 的modem，一

种是高速网卡），连接上internet 网络，就可以通过idt net2phone 第四节微处理器 一、intel8086/8088 微处理器 （一）8086／8088的功能结构 微处理器8086／8088微处理器结构类似，都由算术逻辑单元alu、累加器、 专用和通用寄存器、指令寄存器、指令译码器、定时器控制器等组成，后四部分 相当于控制器。不过按功能可以分为两大部分—总线接口单元biu（bus interface unit）和执行单元eu（execution unit）。

（二）8086／8088的内部寄存器 8086／8088内部有14 个16 位寄存器，编程时都要用到，所以必须识记。按其 功能，可分为三大类：第一类是通过寄存器（8 个），第二类是段寄存器（4 cf进位标志位。当进行加法或减法运算时。若最高位发生进位或错位，则cf ＝1，否则cf＝0； pf奇偶标志位。当逻辑运算结果中“1”的个数为偶数时，pf＝1；为奇数时， pf＝0。

af 辅助进位位。在8（16）位加法操作中，低4（8）位有进位、借位 发生时，af＝1，否则af＝0； zf零标志位。当运算结果为零时，zf＝1。否则zf＝0； sf符号标志位。当运算结果的最高位为 1（即为负数）时，sf＝1，否则 sf 溢出标志位。当算术运算的结果超出了带符号数的范围，即溢出时，of＝1，否则of＝0。8 位带符号数范围是－128～＋127，16 位带符号数的范围 是－32768～＋32767。

tf跟踪标志位。tf＝1 使cpu 处于单步执行指令的工作方式。这种方式便于 进行程序的调试。每执行一条指令后，便自动产生一次内部中断，从而使用户能 逐条地检查程序。

cpu可以响应可屏蔽中断请求。if＝0 cpu禁止响应可屏蔽中断请求。if 的状态对不可屏蔽中断及内部中断没有影响。

df方向标志位。df＝1 使串操作按减地址方向进行，也就是说，从高位地址 开始，每操作

一次地址减小一次。df＝0 使串操作按增地址方向进行。

（四）8086／8088的工作方式 8086／8088有两种工作方式：最小和最大模式，最小模式是单处理器模式，最 大模式是多处理器模式，一般接入 8087 协调处理器。现在，用户使用的大部分 都是486 以上微处理器，均为最大模式。

计算机的指令系统。可以分为六大类：数据传送指令；算术传送指令；逻辑运算和移位指令；串操作指令；控制转移指令；处理器控制指令。

寻址方式，通常是指cpu 指令中规定的寻找操作数所在地址的方式，8086／ 8088cpu 内部设置了多个有关地址的寄存器，如各种地址指针寄存器以及变址 寄存器等，因而使8086／8088 的基本寻址方式有以下七种。

二、立即寻址（immediateaddrssing） movcl，28h movax，3189h 三、寄存器寻址（registeraddrssing） 指令中指定某些cpu寄存器存放操作数。上述寄存器可能是通用寄存器（8 或16位）、地址指针或变址寄存器，以及段寄存器。例如： movss，ax 四、直接寻址（directaddrssing） 直接寻址指令在指令的操作码后面直接给出操作数的16 位偏移地址。这个偏 移地址也称为有效地址ea（effective address）,它与指令的操作码一起，存放在 内存的代码段，也是低8 位在前，高8 位在后。但是，操作数本身一般存放在内 存的数据段。例如： movax，〔3100h〕 六、变址寻址（indexedaddressing） 变址寻址指令将规定的变址寄存器的内容加上指令中给出的位移量，得到操作数的有效地址。8086／8088cpu 中变址寄存器有两个：源变址寄存器si 和目的 变址寄存器di。位移可以是8 位或16 位二进制数，一般情况下操作数在内存的 数据段，但也允许段超越。

movbx，〔si＋1003h〕 七、基址寻址（basedaddrssing） 基址与变址相类似，不同之

处在于指令中使用基址寄存器bx或基址指针寄存 器bp，而不是变址寄存器si 和di。

需要指出一点，当使用bx寄存器实现基址时，一般情况下操作数是在数据段， 即段地址在 ds 寄存器；而当使用 bp 时操作数通常在堆栈段，即段地址在 ss 寄存器中。但是，同样允许段超越。下面两条指令是基址寻址的例子。

movsi，data〔bx〕 movblock〔bp〕，ax 八．基址－变址寻址（basedindexed addre88ing） 这种寻址方式是前面已经介绍的两种寻址方式的结合。指令中规定一个基址寄存器（bx 和bp 二者之一）和一个变址寄存器（si 和di 二者之一），同时还给 出一个8 位或16 位的位移量，将三者的内容相加就得到操作的有效地址。至于 段地址，通常由所用的基址寄存器决定。当使用bx 存放基址时，段地址一般在 ds 寄存器；当使用bp 时，段地址一般在堆栈段ss 中，但当指令中标明是段超 越时例外。以下是一条基址加变址寻址指令的例子： movax，count〔bx〕〔si〕 第二节8086／8088 的指令系统 一、数据传送指令（datatransfer） 数据传送指令是程序中使用最多的指令，这是因为无论程序针对何种具体的实际问题， 往往都需要将原始数据、中间结果、最终结果以及其他各种信息，在cpu 通用数据传送指令；输入／输出指令；目标地址传送指令；标志传送指令。

以下是mov 指令的几个例子： movax，cs ；段寄存器至通用寄存器 moval，125 movmem，15 movsi，bx movds，ax ；立即数至寄存器；立即数至存储器，直接寻址 ；寄存器至寄存器 ；通用 寄存器至段寄存器 ；立即数至存储器，寄存器间址 ；寄存器至存储器，直接 寻址 ；段寄存器至存储器，直接寻址 ；寄存器至存储器，基址寻址；存储器至寄存器，变址寻址 mov 〔bx〕， 50h mov mem，ax mov mem，ds mov disp〔bx〕，cx mov ax，disp 〔si〕 movds，mem ；存储器至段寄存器，直接寻址 movax，dispbx〕〔si ；存储器至寄存器，基址－变址寻址 push（pushword onto stack）推入操作 pop（popword off stacks）弹出操作 pushsrc;(sp) (sp)－2，首先，堆栈指针－2 送给堆栈指针 popdest;(dest)

((sp)+1:(sp))，首先，堆栈的 ；从堆栈弹出至段寄存器 popalphe〔bx〕 ；从堆栈弹出到两个连续的存储单元 堆栈的用途很多，例如调用子程序（或过程），发生中断时都用推入堆栈的办法来保护断点的地址，而当子程序返回时再将断点地址从堆栈中弹出到 ip，以 便继续执行主程序。

输入输出指令共两条。输入指令in用于从外设端口接收数据，输出指令out 向端口发送数据。

acc，port ;(acc) (port) outport ，acc ;(port) (acc) 目标地址传送指令（address—object transfer） 8086－8088cpu提供了三条把地址指针写入寄存器或寄存器对的指令，它们可 以用来写入近地址指针和远地址指针。这三条指令是lds、les、lea。

leareg16 mem16 lea指令将一个近地址指针写入到指定的寄存器。指令中的目标寄存器必须是 一个 16 位通用寄存器，源操作数必须是一个存储器，指令的执行结果是把源操 作数的有效地址即16 位偏移地址传送到目标寄存器。例如 leabx，buffer leaax，〔bp〕〔di〕 加法运算指令减法运算指令 乘法运算指令 除法运算指令 加法指令包括普通加法（add）指令、带进位加法（adc）指令和加1（inc）指令，另外还有两条加法调整指令，即ascii 调整（aaa）和十进制调整（daa） 指令。

adddest ,src ;(dest) (dest)+(src) add指令将目标操作数与源操作数相加，并将结果存回目标操作数。加法指 令将影响大多数标志位。

incdest (dest) (dest)＋1 inc指令将目标操作数加 1，指令将影响大多数标志位，如 sf、zf、af、pf 但对进位标志cf没有影响。

8086/8088cpu共有七条减法指令，它们是普通减法（sub）、带借位减（sbb）、 减1（dec）、求补（neg）、比较（cmp）指令，以及减法的ascii 调整（aas） 和十进制调整（das）指令，重点是sub、dec、cmp 指令。

subdest,src ;(desd) (desd) (src) sub指令将目标操作数减源操作数，结果送回目标操作数。指令对标志位sf、 zf、af、pf、cf 操作数的类型与加法指令一样，即目标操作数可以是寄存器或存储器，源操作数可以是立即数、寄存器或存储器，但不允许两个存储器相减。既可以字节相减， 也可以字相减。

例如，sub al，98h subbx，cx subdx，var1 ；寄存器减立即数 ；寄存器减寄存器 ；寄存器减存储 1）减指令指令格式及操作：dec dest ;(dest) (dest) －1 dec指令将目标操作数减1，指令对标志位sf、zf、af、pf 有影响，但不影响进位标志cf。

操作数的类型与inc 指令一样，可以是寄存器或存储器（段寄存器不可）。字 节操作或字操作均可。例如， decbl dec cx 位寄存器减：；16 位寄存器减1 ；存储器减1，字节操作 decbyte ptr 〔bx〕 decword ptr 〔bp〕〔di〕 ；存储器减1，字操作 指令格式及操作：cmpdest,src;(dest)－(src) 不把差值回送给目的的操作数，影响标志，这条比较指令经常使用，并不把结果送给目的操作数，两个操作数不变，比较后影响标志，使程序根据比较后的标 志转移。

8086／8088cpu可以通过执行一条指令完成乘法或除法运算。乘法指令共有三 条：无符号数乘法指令（mul）、带符号数乘法指令（imul）以及乘法的ascii 调整指令（aam）。

1．mul（multiplicationunsigned）无符号数乘法 指令格式：mulsrc 指令操作为，字节乘法（ax）（src）(al)字乘法（dx：ax） （src）(ax) mul指令对标志位 cf 有影响，但sf、

zf、af pf不确定。

8086 ／8088cpu 有三条除法指令，它们是无符号数除法指令（div）、带符号数除法 指令（idiv）以及除法的ascii 调整指令（aad）。

dia（divisionunsigned）,无符号数除法指令 指令格式：div src dia指令使大部分标志位如sf、zf、af、pf、cf 例比较两个字符串，找出其中第一个不相等字符的地址。如果两字符串全部相同。则转到 all＿match 进行处理。这两个字符串长度均为 20，首地址分别 为string1 和string2。

leasi，string1 lea di，string2 mov cx，20 cld repe cmpsb ；（si）字符串1首地址 ；（di）字符串2 首地址 ；（cx）字符串长度；清方向标志df

【篇二：工业用微型计算机知识点】

第1章 微型计算机基础

第2章 8086、8088微处理器的指令系统

第3章 汇编语言程序设计

第4章 微型计算机的内存及其与cpu的连接

第5章 输入输出及接口芯片的应用

第6章 模拟量输入输出与数据采集卡

第7章 可编程序控制器

第8章 微型计算机的发展和应用