微机原理小题知识点总结

本文介绍计算机基础知识,包括计算机组成、发展历程、冯诺依曼思想等。阐述了微处理器组成与工作过程,讲解了编码、寻址方式等内容。还介绍了存储器、I/O接口、CPU与外设数据传输方式,以及中断处理过程和8253、8255A芯片的相关知识。

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1.电子计算机是由各种电子器件组成的,能够自动、高速、精确地进行算术运算、逻辑控制和信息处理的现代化设备

2.计算机早期主要应用领域是科学计算

3.计算机四代发展:电子管、晶体管、集成电路、大规模及超大规模集成电路

4.微处理器五代发展:8086和8088属于第三代,16位微处理器,20位地址总线

5.微型计算机是指以微处理器为核心、配上储存器、输入输出接口电路等组成的计算机(主机)

6.微型计算机系统:以微型计算机为中心、配以相应的外围设备、电源和辅助电路以及指挥计算机工作的系统软件所构成的系统

7.冯诺依曼基本设计思想:

 1.以二进制形式表示指令和数据

 2.程序和数据事先存放在储存器中、计算机在工作时能高速的从储存器中取出指令加以执行

 3.由运算器、控制器、储存器、输入设备和输出设备等五大部件组成的计算机硬件系统

8.总线指计算机中各功能部件间传送信息的公共通道,分为三类:

 地址总线AB

 数据总线DB(双向)

 控制总线CB

9.微处理器组成:运算器、控制器、内部寄存器

10.微处理器的工作过程:微机的工作过程就是不断从内存中取出指令并执行指令的过程,

 ①取指令:从存储器某个地址单元中取出要执行的指令送到CPU内部的指令寄存器暂存;

 ②分析指令:或称指令译码,把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器,译出该指令对应的微操作信号,控制各个部件的操作;

 ③取操作数:如果需要,发出取数据命令,到存储器取出所需的操作数;

 ④执行指令:根据指令译码,向各个部件发出相应控制信号,完成指令规定的各种操作;

 ⑤保存结果:如果需要保存计算结果,则把结果保存到指定的存储器单元中。完成一条指令所需的时间称为指令周期。

 

11.原码反码范围-127-127,补码范围-128-127

12.溢出判断:CF表示符号为是否进位,DF表示数值最高位是否有进位,则OF=CF异或DF,代表是否溢出

13.BCD编码:非压缩,一个字节代表一位十进制数,高四位为0000.压缩型,一个字节表示两个十进制数

14.ASCLL码:0从30H开始,A从41H开始,a从61H开始

 

15.8086结构:总线接口单元BIU,执行单元EU

16.总线接口单元BIU的功能是负责完成CPU与储存器或I/O设备之间的数据传送

 读指令

 读操作数

 写操作数

17.段寄存器:代码段寄存器CS,数据段寄存器DS,堆栈段寄存器SS,附加数据段ES,16位指令指针寄存器,20位地址加法器,六字节指令队列缓冲器

18.逻辑地址:形式:段地址:段内偏移地址。物理地址:CPU与储存器进行数据交换时再地址总线上提供的20位地址信息

19.物理地址=段地址*10H+段内偏移地址

20.寄存器结构:

 1.通用寄存器:4个数据寄存器AX(累加器)、BX(基址寄存器(数据段内偏移地址))、CX(计数器)、DX(数据寄存器)。2个地址指针寄存器SP(堆栈指针寄存器)、BP(基址寄存器(堆栈段中偏移地址))。变址寄存器:SI(源变址寄存器),DI(目的变址寄存器)

 2.段寄存器:CS、DS、SS、ES

 3.控制寄存器:IP指向下一条要读取的指令在代码段内的偏移地址,FLAGS为标志寄存器16位寄存器只用了9位,6个状态标志位、3个控制标志位

  CF:进位标志位,最高位是否有进位和借位

  PF:奇偶标志位。结果低八位是否有偶数个1

  AF:辅助进位标志位:加减法的结果的低字节的低四位向高四位进位

  ZF:零标志位,运算结果是否为0

  SF:符号标志位,当前运算结果最高位为1,即为负数

  OF:溢出标志位,带符号数的运算是否溢出

 

  TF-跟踪标志位,单步执行程序

  IF-中断允许标志位

  DF-方向标志位

 

21.操作数的分类:立即数操作数、寄存器操作数、储存器操作数、I/O操作数。

22.寻址方式:

 1.数据寻址方式

  1)立即数寻址方式

  例如:MOV BL 80H

  2)寄存器寻址方式

  MOV CL DL

  3)存储器寻址方式

   1.直接寻址方式

   MOV AL,[1064]

   2.寄存器间接寻址方式(SI,DI,BX)

   MOV AX [SI]

   MOV [BX],AL

   3.寄存器相对寻址方式(SI,DI,BX,BP)

   MOV [SI+10H],AX

   4.基址变址寻址方式(SI/DI,BX/BP)

   MOV [BX+DI],AX

   MOV AH,[BP][SI]

   5.基址变址相对寻址方式(SI/DI,BX/BP,立即数)

   MOV AH,[BX+DI+1234H]

  4)I/O端口寻址方式

   1.端口直接寻址

   IN AL,21H

   2.端口间接寻址

   MOV DX,120H

   OUT DX,AX

 2.地址寻址方式

  1)段内直接寻址方式

  2)段内间接寻址方式

  3)段间直接

  4)段间间接

23.背指令,程序书写

 

24.储存器是计算机用来储存信息的部件。按读取速度和用途分为两大类:内存储器和外储存器

25.半导体存储器的分类:随机读写储存器RAM和只读存储器ROM,RAM内容断电丢失

26.RAM分为双极型和MOS型。双极型性能高

27.MOS型存储器分为静态RAM和动态RAM

28.主要技术指标:储存容量、存取时间、存储周期、功耗、可靠性、集成度、性能/价格比

29.半导体储存芯片由储存器和外围电路组成

30.存储芯片的扩展包括位扩展、字扩展、字位同时扩展。(看看图链接方法)

 

31.通常把介于主机和外设之间的一种缓冲电路称为I/O接口电路,简称I/O接口

32.若干个端口加上相应的控制电路才构成接口

33.I/O端口与内存单元统一编址

 对I/O端口的输入输出如同对储存单元的读写操作,无需专门的I/O指令,简化了指令系统的设计。但是I/O端口占有了一部分储存器的地址空间,减少了内存可用地址的范围

34.I/O端口与内存单元独立编址

 储存器地址空间不受I/O端口影响,专用的输入输出指令便于理解和检查,但是专用指令增加了指令系统的复杂性,程序设计灵活性不高,增加了CPU的控制逻辑的复杂性

35.CPU与外设数据传输方式

 1.程序传输方式

  1)无条件传送方式

   电路简单,但是为了保证每次外设处于就绪状态,传送不能太频繁。对少量数据很适合

  2)查询传送方式

   能保证主机与外设之间协调同步地工作,硬件线路简单。CPU花费很多时间查询外设是否就绪浪费CPU时间

 2.中断传送方式

  CPU不需要查询等待,工作效率高,CPU可以和外设并行工作。外设有申请中断主动全,实时性好。但是每次中断都要执行断点和现场的保护和恢复,浪费许多CPU时间,适合少量数据的传输

 3.直接存储器存取传送方式

  传送效率高。

 

36.中断源:任何能引发中断的事件都称为中断源分为硬件中断和软件中断两类

37.中断处理过程:中断请求、中断响应、保护断点、中断处理、中断返回

38.优先级确定:软件查询法、硬件排队电路法、专用中断控制芯片法

39.中断向量表:中断向量表为存放中断向量的一个特定的内存区域

40.中断向量:中断服务程序的入口。每个中断服务程序的入口地址占4个存储单元。其中低地址的两个单元存放偏移量IP,高地址两个单元存放段地址CS

41.寻找中断服务入口:中断类型号*4。(4n,4n+1)的内容装入IP寄存器,(4n+2,4n+3)的内容装入CS寄存器

42.中断服务程序的一般结构:关中断、保护现场、开中断、中断服务、恢复现场、中断返回

43.中断向量表的建立:1)DOS系统功能调用。2)直接装入法

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44.8253具有三个独立的16位计数器。包含一个8位控制寄存器、一个16位的计数初值寄存器CR、一个16位的减1计数器CE和一个16位的输出锁寄存器OL

45.六种工作方式

 1.计数结束产生中断

 2.可编程单次脉冲

 3.分频工作方式

 4.方波发生器

 5.软件触发选通

 6硬件触发选通

46.8253设计初始化:

 1.确定工作方式、送控制端口

 2.确实计数、送控制字

47.8255A工作方式与控制字

 1.方式0基本输入输出方式。无需联络可以直接进行8255A与外设之间的数据输入或输出操作。A口、B口、C口的高四位和低四位均可设置为方式0

 

 

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