微機(jī)系統(tǒng)與接口：微機(jī)原理習(xí)題課_new1

1、微機(jī)系統(tǒng)與接口習(xí)題課 第1-3章要點(diǎn)小結(jié)一、數(shù)制與編碼補(bǔ)碼是計(jì)算機(jī)所采用的數(shù)值存儲(chǔ)格式，以后應(yīng)用時(shí)我們約定帶符號(hào)數(shù)均默認(rèn)為補(bǔ)碼。補(bǔ)碼使得加減法運(yùn)算簡(jiǎn)單了（帶符號(hào)數(shù)的加減法一致性加法時(shí)直接進(jìn)行兩數(shù)相加，減法時(shí)用減數(shù)變補(bǔ)碼與被減數(shù)相加）。可以說補(bǔ)碼是使計(jì)算機(jī)工作“方便了”，使理解起來“麻煩了”。帶符號(hào)數(shù)：原碼和反碼是人為定義，補(bǔ)碼是機(jī)器特性!例題習(xí)題一.2當(dāng)下列各二進(jìn)制分別代表原碼、反碼和補(bǔ)碼時(shí)，其等效的十進(jìn)制數(shù)值為多少？11111111 代表原碼時(shí)， -127 ; 代表反碼時(shí)，原碼是10000000，0 ;代表補(bǔ)碼時(shí)，原碼是10000001，-1 （-128+127）例題習(xí)題一.3已知x1=+0

2、010100，y1=+0100001，x2=-0010100，y2=-0100001，試計(jì)算下列各式。（字長(zhǎng)8位）解：由已知可得x2=-20，y2=-33，則得x2+y2/8=-20-4，x2+y2/8補(bǔ)=-24補(bǔ)=E8H反映在指令系統(tǒng)中MUL（無符號(hào)乘法指令）以及IMUL（帶符號(hào)乘法指令）比較指令：適用于無符號(hào)數(shù)的JA、JB等條件轉(zhuǎn)移指令與適用于帶符號(hào)數(shù)的JG、JL等條件轉(zhuǎn)移指令。例題設(shè)AL，BL都是帶符號(hào)數(shù)，要求當(dāng)ALBL時(shí)轉(zhuǎn)至NEXT處，在CMP AL，BL指令后應(yīng)選用正確的條件轉(zhuǎn)移指令是（）AJBE BJNG CJNA DJNLE 答案：B 有符號(hào)數(shù)的大小判斷二、對(duì)標(biāo)志位的認(rèn)識(shí)與理解容

3、易出錯(cuò)的是（補(bǔ)碼的）算數(shù)運(yùn)算后對(duì)CFOF的判斷；對(duì)CF的判別：只要在單步操作后看最高位是否有借位與進(jìn)位即可， 不用考慮最高位是否被指定為符號(hào)位。CF=1表示無符號(hào)數(shù)運(yùn)算溢出OF=1表示有符號(hào)數(shù)運(yùn)算溢出對(duì)OF的判別：課本中對(duì)于OF的判別依據(jù)為：當(dāng)算術(shù)運(yùn)算結(jié)果超出了帶符號(hào)數(shù)的范圍時(shí)，即溢出?！罢绯觥薄柏?fù)溢出” 01011010B （+90）+01101011B （+107） 11000101B （-59）二進(jìn)制補(bǔ)碼真值 10010010B （-110）+10100100B （-92） 00110110B （+54）二進(jìn)制補(bǔ)碼真值正數(shù)相加的結(jié)果為負(fù)負(fù)數(shù)相加的結(jié)果為正簡(jiǎn)單判別方法：雙高位判別法首先引

4、進(jìn)兩個(gè)附加的判別符號(hào)，即 CS：表征最高位（符號(hào)位）的進(jìn)位情況。如有進(jìn)位，則CS=1；否則，CS=0。CP：表征次高位（數(shù)值部分最高位）的進(jìn)位情況。如有進(jìn)位，則CP=1；否則，CP=0。當(dāng)CSCP=1 ，必定發(fā)生溢出。（異或）其中CSCP為“01”，稱其為“正溢出”；當(dāng)CSCP為“10”，稱其為“負(fù)溢出”。 01010101B （+85）補(bǔ)+00111100B （+60）補(bǔ) 10010001B 91H真-17顯然CS=0，CP=1，則為“正溢出” 10101011B （-85）補(bǔ)+11000100B （-60）補(bǔ) 01101111B 6FH真111顯然CS=1，CP=0，則為“負(fù)溢出”提示：一

5、個(gè)正數(shù)與負(fù)數(shù)相加，結(jié)果肯定不溢出例題 習(xí)題1.4三、匯編指令匯編語言有三種基本語句：指令語句、偽指令語句、宏指令語句。指令語句操作指令+操作數(shù)(可隱含)匯編器如何找到操作數(shù)尋址方式：(1)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，指令中如何提供操作數(shù)或操作數(shù)地址的方式。(2)在程序存儲(chǔ)器中，程序轉(zhuǎn)移時(shí)需提供轉(zhuǎn)移地址，這也稱為尋址。習(xí)題二. 1.(7) PUSH 1234H，源操作數(shù)尋址方式：直接尋址；無目標(biāo)操作數(shù)例題下面指令中，源操作數(shù)的尋址方式為直接尋址的指令是（）AADD AX，WORD PTR BX+SI BADD AX，DATA1CINC CX DMOV BX，8FFFH答案：B解釋：A為基址加變址；B中DAT

6、A1為一變量，作為存儲(chǔ)器操作數(shù)；C為寄存器尋址；D為立即數(shù)尋址。 例題要點(diǎn)：理解各段與寄存器的概念，正確使用尋址方式。例：(1)直接、間接、立即三種尋址方式的執(zhí)行速度由快至慢依次為：(2)下列指令中操作數(shù)在代碼段中的是A.MOV AL,25HB.ADD AL,BHC.CMP AX,BP D.INC DS:BP立即、直接、間接A要點(diǎn)1：寄存器不能隨便使用基址與基址(或變址與變址)不能組合在一起尋址。MOV BX，BP+SI（正）MOV AX，BXBP（錯(cuò)）2) 出現(xiàn)AX、CX、DX、SP （都錯(cuò)） MOV IP, AX （錯(cuò)） MOV AX, IP （錯(cuò)） 存儲(chǔ)器間不能直接進(jìn)行操作。(MOV 2

7、000H，BX；CMP BX，SI)段寄存器不能直接進(jìn)行立即數(shù)賦值（MOV DS，0100H），段寄存器之間不能直接進(jìn)行操作（MOV CS，DS），段寄存器不能進(jìn)行加減法操作（ADD DS，AX），另外CS不能作為目標(biāo)操作數(shù)。(PUSH CS（正），POP CS（錯(cuò)）) 要點(diǎn)2：操作數(shù)類型要明確MOV AX,BLMOV AL,BX反匯編查看：警告：操作數(shù)類型不匹配警告就是非法！例題下面的指令中，不合法的是（）AMUL BX BMUL BX CMOV AL，02H DMOV AL，BX 答案：B 解釋：因?yàn)镸UL指令可以進(jìn)行字節(jié)或字操作，而B中并未向編譯器指明操作數(shù)的類型，使得操作不能確定，這時(shí)

8、可以利用偽指令BYTE PTR或WORD PTR向編譯器傳遞操作數(shù)類型。例題指出下列傳送類指令中，哪些是非法指令（1）MOV DS，0100H （2）MOV BP，AL（3）MOV BX，AL（4）XCHG AH，AL（5）MOV AX, DATA1+1（6）OUT 310H，AL（7）MOV BP+DI，AX（8）MOV BX+CX，2130H（9）AND AX，BL（10）ADD AL，BX+DX+10H（11）MOV CS：2000H，AX （12）MOV AX, DATA2-DATA1非法指令：(1)，(2)，(3)，(6)，(8)，(9)，(10)例題 補(bǔ)充注意下列指令都是非法的(1

9、)CMPCF,1 ;symbol not defined(2)MOVAX,CF(3)MOVDATA1SI,DATA2DI(4) MOVDATA1, DATA2(5)SBBAX,BX(6) CMP39,AL(7) MOVAX, DATA1+DATA2另外：(1) MOV BX，OFFSET WORD1(正確，取WORD1的偏移地址賦給BX)(2)要點(diǎn)3:串操作指令注意“先期的準(zhǔn)備工作”：對(duì)相應(yīng)的尋址寄存器進(jìn)行（DS:SI、ES:DI）設(shè)置，注意段超越的問題。根據(jù)自己的程序決定對(duì)存儲(chǔ)區(qū)的操作方向，即對(duì)DF的設(shè)置。若要進(jìn)行重復(fù)操作時(shí)，一定要設(shè)置CX。若要進(jìn)行ZF的判別，注意判別條件的設(shè)置。 例題假設(shè)

10、ES段中有一個(gè)字符12FG3LM5C，其名為ARRAY，下面的程序段 CLD LEA DI，ES：ARRAY MOV AL,G MOV CX，9REPNE SCASBHLT執(zhí)行后，CX的值是（）。A7 B6 C5 D4答案：C解釋：這是在字符串中尋找第一個(gè)出現(xiàn)的指定字符的操作，我們將關(guān)鍵的循環(huán)串操作的具體的執(zhí)行步驟表述如下：先做終止判斷：如果CX=0或ZF=1則退出，否則往下執(zhí)行：(2)執(zhí)行其后的串操作，比較AL與(ES:DI)，改變ZF(3)DF=0表示按地址增方向，修正DI(4)CX-1送入CX(5)回到REPNE SCASB要點(diǎn)4：控制轉(zhuǎn)移指令JMP指令分類情況：按段內(nèi)還是段間以及直接還

11、是間接。可分為以下五類：段內(nèi)直接短轉(zhuǎn)移：JMP SHORT label8位相對(duì)位移量，與下一條指令的地址差 -128127。段內(nèi)直接近轉(zhuǎn)移：JMP NEAR PTR label 16位相對(duì)位移量。 范圍-32k32k。相當(dāng)于間接修改寄器CS、IP的內(nèi)容段內(nèi)間接轉(zhuǎn)移：16位相對(duì)位移量 JMP reg或JMP memMOV BX, 1000HJMP BXJMP WORD PTR BX+20H段間直接轉(zhuǎn)移：32位相對(duì)位移量（CS：IP） JMP FAR PTR label，段間間接轉(zhuǎn)移：32位相對(duì)位移量（CS：IP），JMP memMOV SI, 0100HJMP DWORD PTR SI 不能是寄

12、存器25課程中的例題DP1 DD PRC1,PRC2CODE SEGMENT；設(shè)CS為8B00H PRC1 PROC FAR；8B00:1000:PRC1 ENDPPRC2 PROC FAR；8B00:2C20:PRC2 ENDP00,10,00,8B,20,2C,00,8B;DP1開始的內(nèi)容=？00H10H00H8BH20H2CH00H8BHDP18A00:0034H(PRC1)8B00:1000HMYDATA ENDS;DP1的段基8A00H，DP1的偏移量0034H26課程中的例題JMP DWORD PTR DP1 ;=JMP FAR 0034HJMP FAR PTR DP1 ;=JMP

13、 DS:0034HJMP FAR PTR DP1+4 ;=JMP DS:0038H目標(biāo)地址= 8B00H:1000H00H10H00H8BH20H2CH00H8BHDP18A00:0034H(PRC1)8B00:1000H要點(diǎn)4：控制轉(zhuǎn)移指令所有條件轉(zhuǎn)移指令（JE/JZ/JC/JA/JB）、循環(huán)控制指令（LOOP）的操作數(shù)都是一個(gè)短標(biāo)號(hào)，即位移量在-128127的范圍內(nèi)。 注意：在編制大的循環(huán)程序時(shí)要注意跳轉(zhuǎn)范圍的限制問題，否則會(huì)出現(xiàn)以下的編譯問題。因此要求在編制程序時(shí)要做到短小精悍，簡(jiǎn)潔易讀提示：條件轉(zhuǎn)移指令往往與邏輯指令，移位指令，CMP等指令相配合。習(xí)題3.2若WORD1及WORD2均為

14、字變量，ADDITION為標(biāo)號(hào)，請(qǐng)說明下列指令的錯(cuò)誤之處：（1）JMP ADDITIONDI（2）JNZ WORD2（3）JMP FAR ADDITION（1）標(biāo)號(hào)無類型（short/near）（2）Jcc 后面只跟代碼標(biāo)號(hào)，限短跳轉(zhuǎn)（-128+127）（3）缺PTR例題已知指令JMP SHORT NEXT1在程序中的偏移地址為001EH（注，這是該指令第1字節(jié)所在的地址），指令的機(jī)器碼為0EB03H（其中0EBH為操作碼，03H為操作數(shù)），執(zhí)行該指令后程序跳轉(zhuǎn)到的指令偏移地址是什么？ 答案：0023H JMP SHORT NEXT1MOV BX,2NEXT1:MOV AX,1跳轉(zhuǎn)偏移量指得是

15、JMP指令的下一條指令到轉(zhuǎn)移去的指令之間的偏移量如果該JMP指令的機(jī)器碼是0EBE7H可以得知跳轉(zhuǎn)偏移量為0E7H指令JMP SHORT NEXT1是占有2個(gè)字節(jié)的機(jī)器碼，那么下一條指令偏移地址為001EH + 0002H =0020H。JMP轉(zhuǎn)移去的偏移地址是JMP的下一條指令偏移地址加上跳轉(zhuǎn)偏移量：可以發(fā)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)偏移量（0E7H）是一個(gè)負(fù)值，因此可以得知是跳到程序前端，（減法運(yùn)算補(bǔ)碼化，實(shí)際相當(dāng)于0020H-0019H=0007H） 解釋：指令JMP SHORT NEXT1操作碼（0EBH）偏移地址：001EH操作數(shù)（0E7H）+001FH0020H0007H過程調(diào)用指令在運(yùn)用時(shí)強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)模塊

16、化的編程。調(diào)用指令（CALL）與返回指令（RET）實(shí)現(xiàn)程序模塊良好的銜接。分類情況：仍然按段內(nèi)/段間以及直接/間接。例：已知當(dāng)前一條近過程過程調(diào)用指令CALL near_proc所在的偏移地址為1000H，當(dāng)前SP=2000H，那么執(zhí)行完該CALL指令后，堆棧段中（1FFEH）=？答案：03H指令：3個(gè)字節(jié)解釋：首先從已知可知該指令是一段內(nèi)直接調(diào)用過程，指令碼是占用3個(gè)字節(jié)的機(jī)器碼。執(zhí)行CALL指令后，系統(tǒng)會(huì)將斷點(diǎn)地址，即CALL指令的下一條指令的偏移地址（即1003H ）壓入堆棧。壓入堆棧的過程：堆棧指針減2（SP=SP-2），本題原SP=2000H，更新后為SP=1FFEH，而壓入的內(nèi)容（

17、1003H）根據(jù)高地址占用高字節(jié)，低地址占用低字節(jié)的原則，可知（1FFFH）=10H，（1FFEH）=03H。 解釋：執(zhí)行指令前執(zhí)行指令后03H10HIP=1003HSP=1FFEH四、匯編語言指令系統(tǒng)要點(diǎn)1：理解操作數(shù), 注意區(qū)分變量/表達(dá)式常量寄存器存儲(chǔ)器操作數(shù): 具有段屬性、偏移量屬性和類屬性。標(biāo)號(hào):在代碼段中。變量:存放數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元的名字，在數(shù)據(jù)段或堆棧段中。表達(dá)式: (由運(yùn)算符和被操作數(shù)組成)匯編時(shí)獲得。數(shù)值表達(dá)式:常量和運(yùn)算符組成，匯編時(shí)產(chǎn)生立即數(shù)。地址表達(dá)式:由常量、變量、標(biāo)號(hào)、寄存器、運(yùn)算符組成，表示存儲(chǔ)器的段內(nèi)偏移地址。運(yùn)算符算術(shù)(+,-)邏輯(AND,OR)關(guān)系(EQ,L

18、T)分析(OFFSET, SIZE)合成(PTR)要點(diǎn)2：注意區(qū)分邏輯運(yùn)算符和邏輯指令。運(yùn)算符出現(xiàn)在操作數(shù)部分,在匯編時(shí)完成運(yùn)算;指令出現(xiàn)在操作碼部分,運(yùn)行exe時(shí)由CPU執(zhí)行。例如:AND AL,12H AND 0FH;等價(jià)于AND AL,02H 數(shù)值表達(dá)式作為操作數(shù)標(biāo)號(hào)名和變量名反匯編看不到MOV DATA1, AXJMP NEXT習(xí)題3.1設(shè)下列指令中的標(biāo)識(shí)符均為字變量，請(qǐng)指出哪些8086/8088指令是非法的：（9）MOV SI，OFFSET WORD2BX指令二義性?MOV SI, 2BXMOV SI, BX+2OFFSET優(yōu)先級(jí)高于+該指令合法！要點(diǎn)3：注意區(qū)分字操作和字節(jié)操作(1

19、)訪問內(nèi)存時(shí)能夠自動(dòng)調(diào)整訪問規(guī)模（非法，但編譯器警告）DATA1 DB 01H, 02HMOV AX, DATA1 ;字賦值，高地址-AH，低地址-ALMOV DATA1, AX ;字賦值。(2) 超范圍賦值是不安全的（非法，編譯器警告） (3)請(qǐng)使用合成運(yùn)算符PTR安全地改變?cè)L問規(guī)模warning A4031: Operand types must match偽指令(1)符號(hào)定義EQU:定義的是符號(hào)名，不能重新定義，常用于定義端口。EQU可以寫在程序的任何位置。 (2)數(shù)據(jù)定義DB,DW,DD:定義的是變量，定義字時(shí)要遵循低位低地址，高位高地址的原則。DB/DW/DD只能定義在DATA段中。

20、(3)段定義SEGMENT/ENDS ASSUME(4)過程定義PROG/ENDP(5)模塊定義PUBLIC EXTERN(6)宏處理MACRO/ENDM(7)其它偽指令要點(diǎn)4：區(qū)別符號(hào)名與變量PC55 EQU 282HDATA SEGMENTDATA1 DB ?DATA2 DW PC55+1DATA ENDSMOV DX,PC55;大于等于256時(shí)要用DX間址IN AL,DXLEA AX, PC55;錯(cuò)LEA DATA1+2*2;對(duì)常用DOS/BIOS調(diào)用8086有四種中斷:NMI、INTR、異常中斷、軟中斷INT。DOS功能子程序調(diào)用(INT 20HINT 27H)其中INT 21H稱為D

21、OS系統(tǒng)功能調(diào)用。(1)鍵盤輸入并顯示(01H號(hào)功能調(diào)用)(2)直接控制臺(tái)輸入/輸出(06H號(hào)功能調(diào)用)(3)顯示或打印輸出單個(gè)字符(02H號(hào)和05H號(hào)功能調(diào)用)(4)字符串輸入(0AH號(hào)功能調(diào)用)(5)字符串輸出(09H號(hào)功能調(diào)用)(6)終止當(dāng)前進(jìn)程，返回調(diào)用進(jìn)程(4CH號(hào)功能調(diào)用)BIOS系統(tǒng)調(diào)用(INT 10)五、匯編程序設(shè)計(jì)方法匯編程序的格式STACKSEGMENT PARA STACK STACK DB 1024 DUP(0)STACK ENDSDATA SEGMENTDATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATA, SS:STACK要點(diǎn)1：為什么要遵循固定格式（標(biāo)準(zhǔn)序）？ASSUME CS:CODE, DS:DATA, SS:STACKASSUME偽指令指出各邏輯段所應(yīng)該裝填的地址，但并沒有將段