微机原理

微机原理主要内容包括微型计算机体系结构、8086微处理器和指令系统、汇编语言设计以及微型计算机各个组成部分介绍等内容。本思维导图着重解释8086指令系统，包括：1.基本数据类型；2.寻址方式；3.6个通用指令三大板块知识，赶快收藏学起来吧！

8086

• 中断技术
  • 中断分类
    • p
    • 优先级
      • p
      • 除法出错（类型0）
      • into溢出（类型4）
      • int n系统功能调用
      • 单步、断点运行（类型1）
    • 不可屏蔽中断
      • 非屏蔽中断 nmi引入 硬件故障：电源失电，内存出错 类型号为二
    • 中断号概念
      • 中断号x4→中断向量指针→中断向量表
  • 中断向量的装入和取出
    • 代码
      • 规范装入
        • MOV AX，SEG INTP MOV DS，AX MOV DX，OFFSET INTP ；将中断向量送DS：DX MOV AL，80H ；将中断类型号送AL MOV AH，25H ；25号功能 INT 21H
      • 非规范装入
        • 非规范装入 PUSH DS MOV AX，0 MOV DS，AX MOV BX，80H*4 MOV [BX]，OFFSET INTP MOV [BX+2]，SEG INTP POP DS
      • 取出
        • p
      • 实际运行
        • p
    • 装入顺序
      • 偏移地址在前，段基址在后 低位在前 高位在后 例如 1234H：5678H在内存中如下： 78H 56H 34H 12H
    • 装入图解
      • p
  • 8259的初始化
    • ICW1 13H
      • p
    • ICW2 80H
      • p
    • ICW3 级联时设置
      • p
    • ICW4 01H
      • 全嵌套 非缓冲 普通EOI 8086/8088配置
    • 图示
      • p
    • OCW1 0FEh
      • 屏蔽谁谁是1
    • OCW2 20H 中断子程序中写入
      • p
    • 代码
      • MOV DX,9000H ；icw1 MOV AL,13H OUT DX,AL MOV DX,9002H ；icw2 MOV AL,80H OUT DX,AL MOV DX,9002H ；icw4 MOV AL,1 OUT DX,AL MOV DX,9002H MOV AL,0FEH ；ocw1 OUT DX,AL INTP PROC NEAR MOV DX,9000H ；ocw2 MOV AL,20H OUT DX,AL IRET INTP ENDP
  • 必做
    • PROTEUS两点必做
      • ASSUME后 START前加入
        • ORG 0000H JMP INTP ;(中断子程序名字） ORG 0400H
      • 数据段要放在代码段后面
        • CODE SEGMENT . . . CODE ENDS DATA SEGMENT . . DATA ENDS END START
    • 初始化四点必做
      • 装入中断向量
      • ICW1\ICW2\ICW4
      • OCW1(IMRK=开放对应位）
      • STI
    • 中断服务子程序两点必做
      • 发中断结束命令20H
      • IRET
  • 其他
    • 级联
      • 级联最多扩展64中断源 两片15 三片22
    • 中断响应周期
      • 中断响应周期 inta两个低电平 第一个通知8259准备类型号 第二个读取中断类型号
• 可编程接口芯片8255
  • 内部结构及引脚信号
    • p
  • 方式选择控制字
    • p
    • 方式0
      • A输入B输出 90H A输出B输入 82H
• 8086微处理器概述
  • 编程结构
  • EU/BIU
  • 寄存器
    • 通用寄存器
      • AX累加器 BX基址寄存器 CX计数器 DX数据寄存器 SP堆栈指针寄存器 BP堆栈基址指针寄存器 SI源变址寄存器 DI目的变址寄存器
    • 控制寄存器
      • FLAG状态标志寄存器 IP指令指针寄存器
    • 段寄存器
      • CS代码段寄存器 DS数据段寄存器 SS堆栈段寄存器 ES附加段寄存器
  • 存储器
    • 物理地址和内容
      • 物理地址：CPU将所管理的存储器空间按顺序编排的地址；8086的物理地址用20位二进制无符号数表示； 内容：存储单元中有效的信息； 每个地址单元存放一个字节； 一个字存入存储器占用连续的两个单元，低字节存入低地址，高字节存入高地址； 字单元的地址用它的低地址来表示。
    • 存储器分段结构
      • 分段原则
        • 分段原则： （1）每个段最长64K字节，段内地址是连续的，段与段之间可以是连续的，也可以是分开的或重叠的。 （2）每段首地址的低四位必须为0，高十六位为段基址。
      • 逻辑地址和物理地址
        • 任一逻辑地址可唯一的对应一个物理地址；任一个物理地址不一定对应一个逻辑地址。
    • 存储器分体
      • 将字的高位存放在奇地址的存放叫字对准存放； 将字的高位存放在偶地址的存放叫字不对准存放。
  • 周期
    • 时钟周期
      • 时钟周期Ｔ：计算机中最基本的时间单元，由计算机主频决定。例：8086主频5M，则时钟周期为1/5M=200ns
    • 总线周期
      • 总线周期：CPU对内存或I/O接口进行一次读/写的操作称做执行一个总线周期，最基本的总线周期包括四个时钟周期。
    • 指令周期
      • 指令周期：CPU执行一条指令所需的时间，一个指令周期包含若干个总线周期。
  • 图例理解
    • 读操作
    • 写操作
  • 最小模式引脚信号
    • 最小模式：只有一个CPU，所有的总线控制信号都直接由这个CPU产生。MN/MX接+5V。
    • 引脚复用技术
      • ALE控地址 DEN控数据
    • AD0-AD16地址数据复用线，双向
    • A19~A16/ S6~S3 地址/状态复用线，输出
    • BHE/S7 数据高8位允许/状态，输出
      • 组合A0 低有效
    • ALE 地址锁存允许，输出引脚，为地址锁存器提供控制信号
      • T1：ALE=1 表明AD总线上是地址信号。
    • DEN 数据允许信号，输出引脚，为数据收发器提供控制信号
      • T2~T3：DEN=0 表明CPU当前准备发送或接收数据。
    • DT/R 数据发送/接收控制信号，输出引脚，控制收发器数据传送方向
      • DT/R=1 发送 （＝ 0接收）
    • M/IO 存储器/IO设备控制信号，输出引脚
      • M/IO=1，访问存储器；=0，访问I/O设备。
    • RD 读信号，输出引脚
    • WR 写信号，输出引脚
    • READY 准备就绪信号，输入引脚
    • INTR 中断请求信号，输入引脚
    • INTA 中断响应信号，输出引脚
    • NMI 不可屏蔽中断请求信号，输入引脚
    • HOLD 总线请求信号，输入引脚
    • HLDA 总线响应信号，输出引脚
    • RESET 复位信号，输入引脚
      • 　 RESET至少要维持4个T的高电平才有效。
      • CPU复位操作为：对FR、IP、DS、ES、SS及指令队列清零, CS=FFFFH。
    • 其他
      • 17. TEST 测试信号，输入引脚。 当CPU执行WAIT指令时, 每隔5个时钟周期, 对TEST进行一次测试, 若TEST为高电平, 则CPU处于踏步等待状态, 直到TEST为低电平, CPU才继续执行下一条指令。 18. MN/ MX 工作模式选择信号，输入引脚。 MN/MX=1：最小模式（＝０ 最大模式） 19. GND,VCC 地和电源。 20. CLK 时钟信号，输入引脚。
• 8086指令系统
  • 寻址
    • 立即寻址 寄存器寻址 直接寻址 mov al，【2000H】 寄存器间接寻址 寄存器相对寻址 基址变址寻址 基址变址相对寻址
    • 位扩展
      • 在计算EA时，位移量若为8位，则应将其扩展为16位方能相加，且结果取低16位有效 ； 扩展方法为： 正数——高8位扩展为00H 负数——高8位扩展为FFH
  • 数据传送指令
    • MOV
      • 操作数类型要匹配 不允许向段寄存器传送立即数 段寄存器间不能互相传送 存储器之间不能直接传送数据 不改变标志位
    • 堆栈操作PUSH POP
      • 字操作 立即数不能位操作数 先入先出
    • 数据交换XCHG
      • 不能同时为存储器 不能同时为段寄存器 不能是立即数 不影响标志位
    • 换码/查表指令XLAT
      • 表头偏移地址给BX AL放位移量 p
    • 输入/输出指令
      • 0FFH以上放DX 寻址范围64k（IO）
  • 地址传送指令
    • LEA
      • 16位 等价于MOV AX,OFFSET NAME
    • LDS
      • p
    • 标志压栈PUSHF
  • 算术运算指令
    • ADD dst，src　；dst←dst+src ADC dst，src　；dst←dst+src+CF INC opr ；opr←opr+1 不影响CF SUB dst，src　；dst←dst – src SBB dst，src　；dst←dst – src – CF DEC opr ；opr←opr – 1 不影响CF NEG opr ；opr←0 – opr CMP opr1，opr2 ；opr1-opr2 存储器位数注释ptr 压缩加法daa 非压缩加法aaa 压缩减法das 非压缩减法aas
  • 逻辑运算指令
    • 清零某位AND
    • 判断正负零OR
    • 某位取反/清零XOR
    • NOT
    • TEST
  • 移位指令
  • 串操作指令
    • p CLD
  • 跳转
• 查表
  • ASCII
    • ‘A’~’Z’的ASCII码是41H-5AH ; 小写字母‘a’~’z’的ASCII码是61H-7AH ; 数字’0’-‘9’的ASCII码是30H-39H； 回车ASCII码是0DH； 换行ASCII码是0AH
  • 标志寄存器FR