微機(jī)原理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、微處理器:簡(jiǎn)稱(chēng)P或MP(Microprocessor)是指由一片或幾片大規(guī)模集成電路組成的具有運(yùn)算器和控制器功能的中央處理器部件，又稱(chēng)為微處理機(jī)。微型計(jì)算機(jī): 簡(jiǎn)稱(chēng)C或MC，是指以微處理器為核心， 配上存儲(chǔ)器、 輸入輸出接口電路及系統(tǒng)總線(xiàn)所組成的計(jì)算機(jī)(又稱(chēng)主機(jī)或微電腦)。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（主機(jī)+外設(shè)+軟件配置）(Microcomputer system) 簡(jiǎn)稱(chēng)CS或MCS，是指以微型計(jì)算機(jī)為中心, 以相應(yīng)的外圍設(shè)備、電源和輔助電路(統(tǒng)稱(chēng)硬件) 以及指揮微型計(jì)算機(jī)工作的系統(tǒng)軟件所構(gòu)成的系統(tǒng)。 2.微機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（三種總線(xiàn)結(jié)構(gòu)）：數(shù)據(jù)總線(xiàn)，地址總線(xiàn)，控制總線(xiàn)3.8086cup內(nèi)部結(jié)構(gòu)由兩部分組成：總

2、線(xiàn)接口單元BIU; 執(zhí)行單元EU.(1).總線(xiàn)接口單元BIU組成： 4個(gè)16位的段寄存器（CS、DS、ES、SS）；1個(gè)16位的指令指針寄存器IP；1個(gè)20位的地址加法器；1個(gè)指令隊(duì)列（長(zhǎng)度為6個(gè)字節(jié)）; I/O控制電路（總線(xiàn)控制邏輯）；內(nèi)部暫存器。 BIU的功能：根據(jù)EU的請(qǐng)求負(fù)責(zé)CPU與內(nèi)存或I/O端口傳送指令或數(shù)據(jù)。 BIU從內(nèi)存取指令送到指令隊(duì)列 當(dāng)EU執(zhí)行指令時(shí)，BIU要配合EU從指定的內(nèi)存單元或I/O端口中讀取數(shù)據(jù)，或者把EU的操作結(jié)果送到指定的內(nèi)存單元或I/O端口去。（2）執(zhí)行單元EU 組成：ALU（算術(shù)邏輯單元）；通用寄存器組 AX,BX,CX,DX（4個(gè)數(shù)據(jù)寄存器）,BP(基

3、址指針寄存器),SP(堆棧指針寄存器), SI(源變址寄存器), DI(目的變址寄存器),數(shù)據(jù)暫存寄存標(biāo)志寄存器FR EU控制電路作用：負(fù)責(zé)執(zhí)行指令，執(zhí)行的指令從BIU的指令隊(duì)列中取得；運(yùn)算結(jié)果和所需數(shù)據(jù)，則由EU向BIU發(fā)出請(qǐng)求，經(jīng)總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存或I/O端口進(jìn)行存取。4物理地址與邏輯地址有什么區(qū)別？答：邏輯地址是指未定位之前在程序中存在的地址，由段地址和偏移地址組成。物理地址是實(shí)際訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器時(shí)的地址（通過(guò)20位地址總線(xiàn)傳遞）。5在什么情況下8086的執(zhí)行單元（EU）才需要等待總線(xiàn)接口單元（BIU）提取指令？答：EU在執(zhí)行完轉(zhuǎn)移、調(diào)用（包括子程序調(diào)用和中斷調(diào)用）和返回指令時(shí)，因指令的執(zhí)行順序發(fā)生

4、跳轉(zhuǎn)，原來(lái)預(yù)取到指令隊(duì)列中的指令將不再執(zhí)行，需清空指令隊(duì)列緩沖器。在此情況下，EU才需要等待BIU從新的地址重新開(kāi)始提取指令。6存儲(chǔ)器為什么要分段（段加偏移）？答：1.8086有1M的存儲(chǔ)空間，有20根地址線(xiàn)，而CPU的指令指針和堆棧指針都是16位的，只能直接尋址64KB的地址空間，為了能尋址1MB的空間，需要把存儲(chǔ)器分為若干段。2存儲(chǔ)器的分段的機(jī)制允許重定位，由于段寄存器里的段地址可以由程序來(lái)重新設(shè)定，因而使得程序和數(shù)據(jù)不需要進(jìn)行任何修改，就能使他們重定位。7 1）段地址：段寄存器的內(nèi)容，出現(xiàn)在匯編后的機(jī)器指令中。2）段基址：段地址左移4位后形成的20位段起始地址。88086CPU系統(tǒng)中為什

5、么要用地址鎖存器?8086CPU由于引腳數(shù)量少，其地址總線(xiàn)采用了分時(shí)復(fù)用的雙重總線(xiàn)，僅在總線(xiàn)周期的T l 時(shí)鐘周期輸出地址信號(hào)， 而在整個(gè)總線(xiàn)周期中地址信號(hào)需保持不變，這就需用地址鎖存器將T1周期發(fā)出的地址信號(hào)鎖存起來(lái)以在整個(gè)總線(xiàn)周期中都能使用，為此8086CPU在T 1 周期提供地址鎖存允許信號(hào)ALE(正脈沖),用ALE的下降沿將地址信息鎖存在地址鎖存器中(3分) 共需3片73LS373芯片用作地址鎖存器，鎖存信息A 19 A 0 和 BHE9.8086的最大工作模式和最小工作模式的區(qū)別？答：最小工作方式即單處理器系統(tǒng)方式；在此方式下，全部控制信號(hào)由CPU本身提供，它適合于較小規(guī)模的應(yīng)用。C

6、PU工作于最大工作方式時(shí)，系統(tǒng)的控制信號(hào)由8288總線(xiàn)控制其提供，通常，在最大方式系統(tǒng)中一般包含兩個(gè)或多個(gè)處理器。118086指令系統(tǒng)的特點(diǎn)答：8086與8088的指令系統(tǒng)由8位的80808085指令系統(tǒng)擴(kuò)展而來(lái)的，同時(shí)又能在其后續(xù)的80x86系列的CPU上正確運(yùn)行。其主要特點(diǎn)是： (1) 采用可變長(zhǎng)指令，指令格式比較復(fù)雜。 (2) 尋址方式靈活多樣，處理數(shù)據(jù)的能力比較強(qiáng)。 (3) 有重復(fù)指令和乘、除運(yùn)算指令。擴(kuò)充了條件轉(zhuǎn)移、移位/循環(huán)指令。 (4) 為加強(qiáng)軟件中斷功能和支持多處理器系統(tǒng)的工作，增設(shè)了有關(guān)的指令。12總線(xiàn)周期：總線(xiàn)周期通常是指微處理器完成一次訪(fǎng)存或I/O端口操作所需的時(shí)間。（類(lèi)

7、似于機(jī)器周期）在80868088中,一個(gè)最基本的總線(xiàn)周期由4個(gè)時(shí)鐘周期組成, 分別稱(chēng)為4個(gè)狀態(tài)，即T、T、T與T這4個(gè)狀態(tài)。 T狀態(tài)：CPU往多路復(fù)用總線(xiàn)上發(fā)送地址信息，以選中所要尋址的存儲(chǔ)單元或外設(shè)端口的地址。 T狀態(tài)：CPU從總線(xiàn)上撤消地址,并使總線(xiàn)的低16位浮置成高阻狀態(tài)，為傳送數(shù)據(jù)做準(zhǔn)備。 T狀態(tài)，多路總線(xiàn)的高4位繼續(xù)提供狀態(tài)信息,而其低16位（對(duì)8088 CPU則為低8位）上將出現(xiàn)由CPU寫(xiě)出的數(shù)據(jù)或者CPU從存儲(chǔ)器或端口讀入的數(shù)據(jù)。 說(shuō)明： 若訪(fǎng)問(wèn)設(shè)備未準(zhǔn)備好，則CPU會(huì)在T3之后自動(dòng)插入1個(gè)或多個(gè)附加的時(shí)鐘周期Tw，這個(gè)Tw就叫等待狀態(tài)（CPU在每個(gè)總線(xiàn)周期的T3狀態(tài)開(kāi)始對(duì)REA

8、DY信號(hào)采樣。）T狀態(tài)：CPU采樣數(shù)據(jù)總線(xiàn)，完成本次讀/寫(xiě)操作， 總線(xiàn)周期結(jié)束。（要對(duì)INTR信號(hào)進(jìn)行采樣） 說(shuō)明：只有BIU與內(nèi)存或I/O端口交換數(shù)據(jù)，以及填充指令隊(duì)列時(shí)，BIU才執(zhí)行總線(xiàn)周期。除此之外，既不需要填充指令隊(duì)列，EU也沒(méi)有向BIU發(fā)出總線(xiàn)周期請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)總線(xiàn)就處于空閑狀態(tài)，進(jìn)入空閑周期，空閑周期由一個(gè)或幾個(gè)Ti狀態(tài)組成。13RESET:復(fù)位后，標(biāo)志寄存器與指令隊(duì)列緩沖器的原有信息被清除，IP與DS、SS和ES也被清零，而CS被置為FFFFH。當(dāng)RESET信號(hào)變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，CPU就從FFFF0H開(kāi)始執(zhí)行程序。在程序執(zhí)行時(shí)，RESET線(xiàn)保持低電平。14指令數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中的存放若存放

9、的信息為1個(gè)字時(shí)，則將字的低位字節(jié)放在低地址中，高位字節(jié)放在高地址中。（注：對(duì)存放的字，若低位字節(jié)從奇數(shù)地址開(kāi)始存放，為非規(guī)則字；反之，為規(guī)則字。讀一個(gè)規(guī)則字需要訪(fǎng)問(wèn)一次存儲(chǔ)器，讀一個(gè)非規(guī)則字需要訪(fǎng)問(wèn)兩次存儲(chǔ)器）當(dāng)存放的是雙字形式(這種數(shù)一般作為指針)，其低位字是被尋址地址的偏移量；高位字則是被尋址地址所在的段地址。16. 8086/8088的指令按功能可分為6大類(lèi)：數(shù)據(jù)傳送、算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、串操作、程序控制和CPU控制數(shù)據(jù)傳送指令: 通用數(shù)據(jù)傳送指令 MOV、PUSH、POP、XCHG、XLAT目標(biāo)地址傳送指令: LEA、LDS、LES 標(biāo)志位傳送指令:LAHF、SAHF、PUSHF、P

10、OPF I/O數(shù)據(jù)傳送指令 :IN、OUT傳送指令： MOV DST, SRC執(zhí)行操作： (DST) (SRC)17匯編語(yǔ)言是直接面向微處理器編程的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，具有執(zhí)行速度快和易于實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的控制等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，所以至今仍然是使用得較多的編程語(yǔ)言。特別是在對(duì)于程序的空間和時(shí)間要求很高的場(chǎng)合，以及需要直接控制設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)合，匯編語(yǔ)言更是必不可少。18匯編語(yǔ)句的4個(gè)字段是： 1）名字或標(biāo)號(hào)； 2）操作碼（指令助記符）或微操作命令； 3）操作數(shù)表 4）注釋19.8086匯編語(yǔ)句的種類(lèi)：（3種）：指令語(yǔ)句，偽指令語(yǔ)句，宏指令語(yǔ)句1）中斷：隨機(jī)事件、暫?，F(xiàn)行程序、處理（執(zhí)行）中斷程序、返回原程序繼續(xù)執(zhí)行

11、。2）中斷的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省CPU時(shí)間，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理。4）中斷過(guò)程的基本概念（1）中斷源：抽象隨機(jī)事件；實(shí)際設(shè)備發(fā)出的中斷申請(qǐng)中斷的信號(hào)（2）中斷類(lèi)型號(hào)中斷源的（名字）編號(hào)，0255。（3）中斷服務(wù)子程序處理事件的程序（每個(gè)中斷源對(duì)應(yīng)自己的）（4）中斷向量中斷服務(wù)子程序（入口）起始地址，邏輯地址=段地址：偏移地址（5）中斷向量表集中存放中斷向量的表。82551.功能:1）8255A是可編程的通過(guò)執(zhí)行程序?qū)懨钭謱?shí)現(xiàn)規(guī)定的功能。2）8255A芯片是構(gòu)造13個(gè)8位并行傳輸通道的電路。3）8255A芯片只有1個(gè)命令字（單元），并有3個(gè)端口緩沖單元，其地址由A1、A0確定。8255A的外部引腳定義8255A

12、和總線(xiàn)連接的引腳： 1.D7D0：8255A數(shù)據(jù)線(xiàn)，與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)相連。 2.CS：片選信號(hào)，低電平有效。只有CS有效，讀信號(hào)RD和寫(xiě)信號(hào)WR才對(duì)8255A有效。 3.RESET：復(fù)位信號(hào)，低電平有效，當(dāng)其有效時(shí)，所有內(nèi)部寄存器都被清除，同時(shí)3個(gè)數(shù)據(jù)端口被自動(dòng)設(shè)為輸入端口。 4. RD：讀出信號(hào)，低電平有效，當(dāng)RD有效時(shí)，CPU可以從8255A中讀取輸入 5. WR：寫(xiě)入信號(hào)，低電平有效，當(dāng)WR有效時(shí)，CPU可以往8255A中寫(xiě)入控制字或數(shù)據(jù)。 6. A1 A0：端口選擇信號(hào)。8255A內(nèi)部有3個(gè)數(shù)據(jù)端口和1個(gè)控制端口，四種組合選中其中端口之一。8255A和外設(shè)連接的信號(hào)：1. PA7 PA0

13、，PB7 PB0，PC7 PC0。說(shuō)明：有A、B、C三組8位的數(shù)據(jù)信號(hào)。4. 8255A的尋址方式由于在8086系統(tǒng)中存在奇偶地址的問(wèn)題，一般將8255A的數(shù)據(jù)線(xiàn)系統(tǒng)的低8位數(shù)據(jù)總線(xiàn)相連，8255的A1A0與系統(tǒng)地址總線(xiàn)的A2A1連接，而用系統(tǒng)地址總線(xiàn)的A00作為該8255A的片選條件之一。5. 8255A的工作方式（1）方式0:基本的輸入輸出工作方式 方式0有以下特點(diǎn)：任何一個(gè)端口都可用作輸入或輸出。由A口、B口、C口高4位與C口低4位4組組合成不同的輸入/輸出組態(tài)。方式0只能用無(wú)條件傳送或按查詢(xún)方式傳送。（2）方式1:帶選通的輸入/輸出A口、B口可以分別作為數(shù)據(jù)口工作在方式1。需要使用C口

14、中特定的引腳作為選通和應(yīng)答使用。C口中其余的引腳仍可工作在方式0，定義為輸入或輸出使用。 A口、B口均為輸入；A口、B口均為輸出；A、B口輸入輸出組合。適合用于中斷式傳送和程序查詢(xún)方式I/O傳送。單向查詢(xún)中斷。方式2:選通雙向傳輸，該方式僅適合于A口。在這種方式下，CPU與外設(shè)交換數(shù)據(jù)時(shí)，可在單一的8位端口數(shù)據(jù)線(xiàn)PA0PA7上進(jìn)行，既可以通過(guò)A口把數(shù)據(jù)傳送到外設(shè)，又可以從A口接收外設(shè)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，且輸入和輸出均能所存，但輸入輸出不能同時(shí)進(jìn)行。 雙向查詢(xún)中斷。1.8255A支持哪幾種傳送方式？答：支持無(wú)條件的程序傳送方式、程序查詢(xún)傳送方式、中斷傳送方式3種傳送方式。2.支持多少條單元、地址、地址

15、線(xiàn)？答：4條單元，2條地址，2條地址線(xiàn)。3.4個(gè)單元地址值如何確定？答：通過(guò)2條地址A0、A1確定。4.假設(shè)A、B、C都工作在方式0，8255接一個(gè)外設(shè)，能否實(shí)現(xiàn)查詢(xún)傳遞，原因是什么，怎么實(shí)現(xiàn)？答：方式0:基本的輸入輸出工作方式 方式0有以下特點(diǎn)：任何一個(gè)端口都可用作輸入或輸出。由A口、B口、C口高4位與C口低4位4組組合成不同的輸入/輸出組態(tài)。方式0只能用無(wú)條件傳送或按查詢(xún)方式傳送。所以，能實(shí)現(xiàn)，將A口與B口作為數(shù)據(jù)端口，將C口的4位規(guī)定為控制信號(hào)輸出口，另外4位規(guī)定為狀態(tài)輸入口，用C口配合A口與B口工作。試從微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)說(shuō)明數(shù)據(jù)總線(xiàn)、控制總線(xiàn)和地址總線(xiàn)的作用系統(tǒng)總線(xiàn)上傳送的信息包括數(shù)據(jù)

16、信息、地址信息、控制信息，因此，系統(tǒng)總線(xiàn)包含有三種不同功能的總線(xiàn)，即數(shù)據(jù)總線(xiàn)DB（DataBus）、地址總線(xiàn)AB（AddressBus）和控制總線(xiàn)CB（ControlBus）數(shù)據(jù)總線(xiàn)DB用于傳送數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)總線(xiàn)是雙向三態(tài)形式的總線(xiàn)，即他既可以把CPU的數(shù)據(jù)傳送到存儲(chǔ)器或IO接口等其它部件，也可以將其它部件的數(shù)據(jù)傳送到CPU。數(shù)據(jù)總線(xiàn)的位數(shù)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)，通常與微處理的字長(zhǎng)相一致。例如Intel8086微處理器字長(zhǎng)16位，其數(shù)據(jù)總線(xiàn)寬度也是16位。需要指出的是，數(shù)據(jù)的含義是廣義的，它可以是真正的數(shù)據(jù)，也可以指令代碼或狀態(tài)信息，有時(shí)甚至是一個(gè)控制信息，因此，在實(shí)際工作中，數(shù)據(jù)總線(xiàn)上傳

17、送的并不一定僅僅是真正意義上的數(shù)據(jù)。地址總線(xiàn)AB是專(zhuān)門(mén)用來(lái)傳送地址的，由于地址只能從CPU傳向外部存儲(chǔ)器或IO端口，所以地址總線(xiàn)總是單向三態(tài)的，這與數(shù)據(jù)總線(xiàn)不同。地址總線(xiàn)的位數(shù)決定了CPU可直接尋址的內(nèi)存空間大小，比如8位微機(jī)的地址總線(xiàn)為16位，則其最大可尋址空間為21664KB，16位微型機(jī)的地址總線(xiàn)為20位，其可尋址空間為2201MB。一般來(lái)說(shuō)，若地址總線(xiàn)為n位，則可尋址空間為2n字節(jié)?？刂瓶偩€(xiàn)CB用來(lái)傳送控制信號(hào)和時(shí)序信號(hào)?？刂菩盘?hào)中，有的是微處理器送往存儲(chǔ)器和IO接口電路的，如讀寫(xiě)信號(hào)，片選信號(hào)、中斷響應(yīng)信號(hào)等；也有是其它部件反饋給CPU的，比如：中斷申請(qǐng)信號(hào)、復(fù)位信號(hào)、總線(xiàn)請(qǐng)求信號(hào)、

18、限備就緒信號(hào)等。因此，控制總線(xiàn)的傳送方向由具體控制信號(hào)而定，一般是雙向的，控制總線(xiàn)的位數(shù)要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際控制需要而定。實(shí)際上控制總線(xiàn)的具體情況主要取決于CPU。什么是中斷？簡(jiǎn)述一個(gè)中斷的全過(guò)程。解：所謂中斷，是指在CPU執(zhí)行程序的過(guò)程中，由于某些緊急事件發(fā)生，向CPU 提出申請(qǐng)，CPU停止當(dāng)前正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行處理緊急事件的程序，待處理完緊急事件后，再返回接著執(zhí)行剛才被停止執(zhí)行的原程序。中斷的全過(guò)程主要分為5個(gè)步驟，即： (1)中斷請(qǐng)求。外設(shè)在需要時(shí)向 CPU 的 INTR 端發(fā)出一個(gè)高電平有效的中斷請(qǐng)求信號(hào)。 (2)中斷判優(yōu)。若 IFl，則識(shí)別中斷源并找出優(yōu)先級(jí)最高的中斷先源予以響應(yīng)，

19、在其處理完后，再響應(yīng)級(jí)別較低的中斷源的請(qǐng)求。 (3)中斷響應(yīng)。中斷優(yōu)先級(jí)確定后，發(fā)出中斷的中斷源中優(yōu)先級(jí)別最高的中斷請(qǐng)求就被送到 CPU 的中斷。 (4)中斷處理。(5)中斷返回。中斷返回需執(zhí)行中斷返回指令 IRET，其操作正好是 CPU 硬件在中斷響應(yīng)時(shí)自動(dòng)保護(hù)斷點(diǎn)的逆過(guò)程。即 CPU 會(huì)自動(dòng)地將堆棧內(nèi)保存的斷點(diǎn)信息彈出到 IP、CS 和FLAG 中，保證被中斷的程序從斷點(diǎn)處繼續(xù)往下執(zhí)行8255A有哪幾種工作方式？各用于什么場(chǎng)合？端口A、端口B、端口C各可以工作于哪幾種工作方式？答：方式0：基本輸入輸出方式，適用于與簡(jiǎn)單外設(shè)傳送數(shù)據(jù)(如開(kāi)關(guān)/發(fā)光二極管等)和查詢(xún)方式的接口電路(一般PA或PB

20、數(shù)據(jù)口, 而PC做成狀態(tài)口)。方式1：選通輸入輸出方式，其不宜適用于與單向傳送數(shù)據(jù)的外設(shè)(如鍵盤(pán)/打印機(jī)等)， 適用于查詢(xún)和中斷方式的接口電路方式2：雙向選通傳送方式，適用于與雙向傳送數(shù)據(jù)的外設(shè)(如硬盤(pán)/軟盤(pán)/光盤(pán)等)，適用于查詢(xún)和中斷方式的接口電路端口A可工作于方式0，方式1，方式2；端口B可工作于方式0，方式1；端口C只可工作于方式0。串行通訊與并行通訊的主要區(qū)別是什么？各有什么特點(diǎn)？串行通信是在單條1位寬的導(dǎo)線(xiàn)上將二進(jìn)制數(shù)的各位一位一位地按順序分時(shí)傳送。用于通信的線(xiàn)路少，因而在遠(yuǎn)距離通信時(shí)可以極大地降低成本，串行通信適合于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送，也常用于速度要求不高的近距離數(shù)據(jù)傳送。并行通信是把一個(gè)字符的數(shù)位用幾條線(xiàn)同時(shí)進(jìn)行傳輸，在相同傳輸率的情況下它能夠提供高速、高信息率的傳輸。適合于近距離傳輸。多數(shù)設(shè)備與微機(jī)總線(xiàn)都是通過(guò)并行方式進(jìn)行通信的，例如：顯示器、打印機(jī)、硬盤(pán)、CDROM、掃描儀等等。1、8086是幾位的微處理器？8086與8088這兩個(gè)微處理器在結(jié)構(gòu)上有何相同點(diǎn)，有何主要區(qū)別？答：16位處理器。共同點(diǎn)：（1）內(nèi)部