微型计算机原理,常见概念及知识点整理(保研面试用)。
目录
第1章 微型计算机基础
微型计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬件指微型计算机的设备实体,软件指运行、管理和维护微型计算机的程序。
基本概念:
1. 微型计算机硬件是实现计算机技术的设备实体,其主要功能是实现运行、计算和控制。
2. 计算机的硬件系统组成:控制器、运算器、存储器和输入输出设备。
3. 控制器负责取指令、分析指令并执行指令;运算器完成算术运算和逻辑运算;存储器用于存储程序和数据;输入输出设备完成程序和数据的输入输出任务。
4. 计算机的软件系统组成:系统软件和应用软件。
5. 数据总线DB(双向)、地址总线AB(单向)、控制总线CB(一单多双)、三总线结构。
6. 中央处理器CPU、微处理器MPU。
7. 运算器:ACC、TMP、ALU、FR。
8. 控制器:IR、ID、操作控制电路。
9. 寄存器组:通用寄存器、专用寄存器(PC、SP、大端模式、小端模式)。
10. 存储器:Bit、Byte、Word、地址线宽度。
11. 时钟周期、机器周期、指令周期。
12. 机器数、真值、原码、反码、补码、BCD码(分离/组合)、ASCII码。
13. 主要性能指标:字长、运算速度、内存储器的容量、外存储器的容量、外设扩展能力、软件配置。
CPU的工作工程:在内部时钟的控制下,循环往复进行取指令、分析指令和执行指令这三个步骤,来完成一条一条的指令规定动作,最终完成程序所设定的功能。
计算机内部由系统时钟来控制时序逻辑电路的执行动作。计算机内部的最小时间单位是1个时钟周期T,是CPU的倒数。所以主频越高,CPU执行速度越快。
第2章 Intel系类微处理器
8086是标准16位微处理器,内、外数据总线均为16位。8088是准16位微处理器,内部数据总线为16位,外部数据总线为8位。8086和8088除了外部数据总线宽度及相关逻辑稍有差别外,内部结构和基本性能相同,其指令系统也完全兼容。
基本概念:
1. 总线接口单元BIU、执行单元EU。
2. 指令流水线、存储器的分段模式。
3. 物理地址=段基址×16+段内偏移地址。
4. 80486微处理器的内部结构:总线接口单元BIU、指令预取单元IPU、指令译码单元IDU、指令执行单元ALU、段管理单元、页管理单元、高速缓冲存储单元和浮点运算单元(8个逻辑单元)
5. 寄存器:基本寄存器(通用寄存器、指令指针寄存器、标志寄存器和段寄存器)、系统级寄存器(4个控制寄存器和4个系统地址寄存器)、调试和测试寄存器(8个32位DR0~DR7)、浮点寄存器(FPU中包含了13个浮点寄存器)。
6. 80486的三种工作方式:实地址方式,保护虚地址方式,虚拟8086方式。
7. 80486的常用引脚功能:系统时钟信号、地址信号、数据信号、总线宽度控制信号、总线周期定义信号及中断/复位信号、总线控制信号、总线仲裁信号、成组控制信号、奇偶校验信号、高速缓存控制信号、高速缓存的无效性控制信号、页面高速缓存控制信号、数值错报告信号、第20位地址屏蔽信号。
第3章 80486微处理器的指令系统
根据指令提供的基本信息,寻找操作数或操作数所在地址的规则即为寻址方式。80486的寻址方式可分为两类:操作数的寻址方式和转移地址的寻址方式。
基本概念:
1. 操作数寻址方式:立即寻址、寄存器寻址、存储器操作数寻址(直接寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址方式、基址变址寻址方式、相对基址变址寻址方式、比例变址寻址方式...)。
2. 转移地址寻址方式:段内直接寻址、段内间接寻址、段间直接寻址、段间间接寻址。
3. 数据传送指令:MOV、LEA、XLAT、PUSH、POP、IN、OUT。
4. 算术运算指令:ADD/ADC、SUB、INC、DEC、CMP、MUL。
5. 逻辑运算和移位指令:AND/OR/XOR、NOT、TEST、SAL/SHL、ROL/ROR/RCL/RCR。
6. 字符串操作指令*:MOVS/MOVSB、LODS、STOS、CMPS、SCAS、INS/OUTS。
7. 控制转移指令:JMP、JC、JNGE、JG、JS、JNS、JNE/JNZ...
8. 其他:LOOP、JCXZ、CALL、RET、INTO、IRET、CLC、HLT、WAIT、LOCK、NOP。
第4章 汇编语言程序设计
基本概念:
1. 常量/变量、运算符(算术运算符+-*/、逻辑与位移运算符AND/OR/XOR/NOT、关系运算符EQ/NE/GT/LT/GE/LE、分离运算符HIGH/LOW、属性操作符PTR、数值回送操作符SEG/OFFSET/TYPE/LENGTH/SIZE)。
2. 伪指令.486/SEGMENT/ENDS/AT/ORG/ASSUME/USE_TYPE/DB/DW/$/PROC/ENDP/IF。
3. 顺序程序设计、分支程序设计、循环程序设计。
4. 子程序的调用与返回、现场的保护与恢复、主程序与子程序间的参数传递、子程序的嵌套与递归。
第5章 存储系统
存储器是微型计算机的基本组成部分,用于存放微型计算机工作所必需的程序和数据。
基本概念:
1. 目前的微型计算机大都采用分级结构的存储系统。整个存储系统从内到外分为4级:CPU内部存储器、高速缓冲存储器、内存储器和外存储器
2. 容量递增、速度递减的排序:CPU内部存储器、高速存储器、内存储器、外存储器。
3. 内存储器又称为“主存储器”,简称主存;外存储器又称为“辅助存储器”,简称辅存。
4. 半导体存储器的分类:静态/动态随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)。
5. 虚拟存储器技术将硬件和软件相结合,达到扩大用户可用内存空间的目的。
6. 虚拟存储器中有3种地址:虚拟地址空间、主存地址空间、辅存地址空间。
第6章 输入/输出方式及中断
基本概念:
1. I/O接口(数据端、控制端、状态端)、外设、统一/独立编址。
2. 常用输入/输出方法:无条件传送方式、查询传送方式、中断传送方式、直接存储器存取方式(DMA)、I/O处理机传送方式。
3. 中断:指CPU在正常运行程序期间,由于内部或外部某个非预料事件的发生,使CPU暂停正在运行的程序,而转去执行引起中断事件的程序(中断服务程序),然后再返回被中断了的程度,继续执行。
4. 中断源、中断系统的功能、中断系统的作用、中断类型、中断向量及中断向量表、中断优先级与中断嵌套。
5. 软件中断/硬件中断、8259A.
第7章 可编程接口芯片
基本概念:
1. 在计算机系统中能实现定时功能的方法主要有软件定时方法和硬件定时方法。
2. 软件定时使通过执行一个固定的程序段来实现定时。由于CPU执行每条指令都需要一定的时间,因此执行一个固定的程序段就需要一个固定的时间。定时或延时时间的长短可通过增加或减少该固定程序段的执行次数来加以控制。
3. 硬件定时分为不可编程的硬件定时和可编程硬件定时。
4. 不可编程的硬件定时使指用一些中小规模集成电路器件来构成的定时电路,如555定时器等。利用它们和外接电阻、电容的结合,以实现在一定时间范围内的定时功能。
5. 可编程硬件定时是对不可编程硬件定时加以改进的一种定时方式,它可以利用软件方便地确定和改变定时时间和定时范围。可编程定时电路一般都是用可编程计数器来实现,因此又可计数又可定时。
6. 8254有6种工作方式。
7. 8255是在微型计算机系统种起并行输入或输出作用的可编程并行输入/输出接口芯片。每个8255接口芯片内部均有3个8位的输入/输出端口以实现外设间的信息传送;接口电路中的控制电路和总线缓冲器等部件用于实现接口电路与CPU之间的信息传送。
8. 8255内部具有三态数据总线缓冲器,因而8255的数据线可直接同对应的系统总线相连接。
第8章 外设接口技术
基本概念:
1. 键盘接口技术、键盘工作原理、液晶显示器、LED显示器(静态/动态)、USB接口技术。
2. 模/数接口技术:逐次逼近A/D转换、双斜积分A/D转换、并行比较A/D转换器。
3. ADC0809是一种带有8通道多路开关的8位逐次逼近式A/D转换器。
4. 数/模接口技术:权电阻型D/A转换、R-2R网络型D/A转换。
保研信息系列文链接如下:
1. (3.20~5.5)2022年自动化保研信息汇总(夏令营)_heyuanzaibei的博客-优快云博客_自动化保研
2. (5.6~5.18)2022年自动化保研信息+分析汇总(夏令营)_heyuanzaibei的博客-优快云博客
3. (5.18~5.25)2022年自动化保研信息+分析汇总(夏令营)_河源在北的博客-优快云博客_保研 自动化
4. (5.22~6.8)2022年自动化保研信息+分析汇总(夏令营)_heyuanzaibei的博客-优快云博客
5. (6.9~6.15)2022年自动化保研信息+分析汇总(夏令营)_heyuanzaibei的博客-优快云博客
6. (7.5~7.20)2022年自动化保研信息+分析汇总(预推免)_河源在北的博客-优快云博客
7. (8.10~8.17)2022年自动化保研信息汇总(预推免)_河源在北的博客-优快云博客_自动化预推免
保研面试文链接如下:
自动控制原理概念梳理(保研面试用)_河源在北的博客-优快云博客
嵌入式技术(单片机原理)基本概念梳理(保研/考研面试)_河源在北的博客-优快云博客
微机原理概念梳理(考研/保研面试)_河源在北的博客-优快云博客
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