1、第 一 章 基 础 知 识 第 一 章 基 础 知 识 1.计算机的计算机的 5 代代 （1）电子管时代（2）晶体管时代（3）集成电路时代（4）大规模超大规模集成电路时代（5）智能计算机 现在学习的微型计算机属于第四代计算机 2.十进制二进制十六进制十进制二进制十六进制 记住 4 位二进制各权重为 8、4、2、1 十进制 二进制 十六进制 十进制 二进制 十六进制 0 0000 00H 8 1000 08H 1 0001 01H 9 1001 09H 2 0010 02H 10 1010 0AH 3 0011 03H 11 1011 0BH 4 0100 04H 12 1100 0CH 5 0
2、101 05H 13 1101 0DH 6 0110 06H 14 1110 0EH 7 0111 07H 15 1111 0FH 例：13 转换为二进制数：1101B 例：7 转换为二进制数：0111B 3、有符号数的补码表示 有符号数的补码表示 正数正数=原数原数 负数负数=取反取反+1（数的大小（数的大小需在上表范围内需在上表范围内）例：-2 补=100000010=11111101+1=0FEH 例：十进制数 94 转化为 8 位二进制数表示为 01011110B-94 的 8 位二进制补码表示为 10100010B 4.用取补法将减法运算转为加法运算用取补法将减法运算转为加法运算 例
3、：1111（2）-1010（2）=1111（2）+0101（2）+1=10101（2）=0101（2）例：1100（2）-0011（2）=1100（2）+1100（2）+1=11001（2）=1001（2）5.数的范围 5.数的范围 1BYTE（字节）2BYTE 无符号 0255（00H-0FFH）065535（0-0FFFFH）有符号（补码）-128-1，0-127 80H0FEH，0-7FH-32768-1，0-32767 8000H-0FFFEH，07FFFh 6.编码表示(1).字符的6.编码表示(1).字符的 ASCII 码ASCII 码 常见 常见 字符 ASCII 转换方法 字符
4、 ASCII 转换方法“0”“9”30H-39H+30H“0”“9”30H-39H+30H“A”“Z”“a”“z”41H-5AH 61H-7AH+37H“A”“Z”“a”“z”41H-5AH 61H-7AH+37H 例数字字符“1”的 ASCII 码为：00110001B（30H）例数字字符“2”的 ASCII 码为：00110010B（31H）例数字字符“9”的 ASCII 码为：00111001B（39H）例英文字符“A”的 ASCII 码为：01000001B（41H）例英文字符“Z”的 ASCII 码为：01011010B（5AH）例如：“A”与 0AH 差 37H 例如：“A”与 0
5、AH 差 37H 一位十六进制数转换为 ASCII 码程序 ADD AL，30H CMP AL，39H JA NEXT JMP STOP NEXT：ADD AL，7 STOP：HLT(2).数字的(2).数字的 BCD 码 BCD 码 1 位十进制数用 4 位二进制数表示 例：129=（0001,0010,1001）BCD（3）。汉字的输入码、内码、字型码（3）。汉字的输入码、内码、字型码 汉字的输入码是指从键盘上输入汉字时使用的编码，例如拼音码 汉字的内码是计算机内部处理、存储和传输用的信息编码 汉字的字型码汉字输出时产生的字形码，例如位图码 第二章 微型计算机的基本组成电路 第二章 微型计
6、算机的基本组成电路 1.计算机的基本组成电路 触发器 TR（记忆一位二进制位）算术逻辑部件 ALU（实现算术运算、逻辑运算）寄存器 R（记忆多位二进制位）存储器 M（存储许多单元的数据，常有：随机读写存储器 RAM,只读存储器 ROM）存储器地址线根数与该存储器单元数的关系为：单元数=2n 例如存储器地址线 A0-A19，一共 20 根，内部单元数为 220=1024*1024=1M 例如存储器地址线 A0-A15，一共 16 根，内部单元数为 216=64*1024=64K 2.计算机内部的总线结构优点 总线接法的优点是减少寄存器之间的连接线数量 3.微机系统中的系统总线（即 CPU、存储器
7、 MEN、输入输出接口 I/O 各个芯片之间的连线）包括地址、数据、控制总线 第三章微型计算机基本原理 第三章微型计算机基本原理 现代技术在微机中的应用 1.流水线技术：取指令和执行指令重叠 2.高速缓存技术：在 CPU 和主存储器之间增加存取速度高的小容量存储器作为缓存。3.虚拟存储器：硬盘的一部分作为存储器映像区，以适合需大存储容量的软件运行。第四章 16 位微处理器 一CPU 内部结构：第四章 16 位微处理器 一CPU 内部结构：1.8088/8086CPU 内部功能结构主要为两大部分：1.执行部件 EU；2.总线接口部件 BIU 2.8088CPU 和 8086CPU 都是 16 位
8、计算机，意思是：两种 CPU 内部寄存器、内部数据总线宽度、处理数据的宽度都是 16 位的。3.8088 是准 16 位机，是指 CPU 内部数据总线内部数据总线 16 位，但同 BIU 相连的外部数据总线外部数据总线却是 8 位的。4.CPU 内部寄存器（括号中的数字表示寄存器具有的二进制位数）AX（16）CS AX（16）CS AH（8）AL（8）DS AH（8）AL（8）DS BX（16）ES BX（16）ES BH（8）BL（8）段寄存器（存放段基址）SS BH（8）BL（8）段寄存器（存放段基址）SS BX（16）指令指针寄存器（存放当前正在执行的指令的地址）IP 均为16 位寄存器
9、 BX（16）指令指针寄存器（存放当前正在执行的指令的地址）IP 均为16 位寄存器 BH（8）BL（8）BH（8）BL（8）CX（16）CX（16）CH（8）CL（8）CH（8）CL（8）DX（16）DX（16）通用寄存器 DH（8）DL（8）通用寄存器 DH（8）DL（8）SP（16）堆栈指针 SP（16）堆栈指针 BP BP SI（16）源变址 SI（16）源变址 专用寄存器 DI（16）目的变址 专用寄存器 DI（16）目的变址 标志寄存器 FR（16）标志寄存器 FR（16）执行部件 EU 总线接口部件 执行部件 EU 总线接口部件 5.8088/8086CPU 的计算机系统具有 2
10、0 根地址线（A0-A19），可访问 1M 存储空间。存储器采用分段结构，每个段的第 0 个单元地址称为段起始地址、简称段地址。段地址为 20 位二进制，其高 16 位称为段基址。每个段内的任意一个单元的 20 位地址=段基址*16+单元在段内的偏移地址。例如：数据段段基址 DS=1234H 数据段内某单元偏移地址为 5678H，则该单元的物理地址=1234H*16+5678H=179B8H 6.PC 机中变量存放格式（指字型）低位数据存在低地址 高位数据存在高地址 例：1234H 二CPU 外部引脚 1.数据、地址线：二CPU 外部引脚 1.数据、地址线：8088CPU 数据线和地址的低 8
11、 位合用：AD0-AD7，地址高位 A8-A19 8086CPU 数据线和地址的低 16 位合用：AD0-AD15，地址高位 A16-A19 合用的数据/地址线中数据信号、地址信号分离方法：分时复用。2.最大/最小模式的区分（2.最大/最小模式的区分（引脚MXMN/接高或低决定了 CPU 的工作模式）最大模式：多处理器系统；最小模式：单处理器系统。三.中断结构：1.引脚 中断结构：1.引脚 INTR 可屏蔽外部中断请求 -INTA 中断响应。（所谓可屏蔽是指 IF=1,CPU 可响应中断请求；IF=0,CPU 不响应中断请求）NMI 非屏蔽外部中断请求。2.中断类型 硬中断 软中断 2.中断类
12、型 硬中断 软中断 INT3 断点中断 非屏蔽 NMI INT0（4 号）溢出中断 INT1 单步中断 INT 除数为 0 可屏蔽 INTR INT N 中断调用指令 3.中断矢量（或称中断向量）3.中断矢量（或称中断向量）在内存的最初 1K 字节中，存放 256 个地址，这 256 个地址(即中断向量)是每个中断服务子程序的入口地址 换算关系：中断向量地址=中断号4 例：18 号中断向量地址=184=72=48H 中断矢量表（00000H-003FFH）中断号 物理地址 内容 00000H IP 低 00001H IP 高 00002H CS 低 0 号 00003H CS 高 255 号
13、003FCH IP 低 地址 1000H 34H 1001H 12H 003FDH IP 高 003FEH CS 低 003FFH CS 高 第五章 指令系统 一 寻址方式：第五章 指令系统 一 寻址方式：七种寻址方式 寻址方式 操作数表示 例子 1.立即寻址 常数 MOV AX，1234H 2.寄存器寻址 寄存器名字 MOV AX，BX 3.直接寻址 常数 MOV AX，1234H 4.寄存器间接寻址 BX，SI，DI MOV AL,SI BX BP SI 5.寄存器相对寻址 DI+相对量 MOV AL,BX+1234H BX SI6.基址+变址 BP+DIMOV AL,BX+DI BXSI
14、内存寻址 7.相对基址变址 BP+DI+相对量MOV AL,BX+DI+1234H 二 常用指令 指令助记符 指令功能 注释 二 常用指令 指令助记符 指令功能 注释 MOVMOV DST，SRC 传递数据（DST）(SRC)XCHGXCHG OPR1，OPR2 数据互换（OPR1）(OPR2)ADDADD DST，SRC 加法运算（DST）(DST)+(SRC)ADDCADDC DST，SRC 带进位位加法运算（DST）(DST)+(SRC)+CF SUBSUB DST，SRC 减法运算（DST）(DST)-(SRC)SUBB SUBB DST，SRC 带借位位减法运算（DST）(DST)-
15、(SRC)-CF CMPCMP OPR1，OPR22 比较指令（OPR1）-(OPR2)TESTTEST OPR1，OPR2 测试指令（OPR1）与(OPR2)PUSHPUSH SRC 压栈操作 1.（SP）=(SP)-2;2.（SP）,(SP+1)(SRC)POPPOP DST 出栈操作 1.(DST)(SP),(SP+1);2.(SP)=(SP)+2 SHR/SHLSHR/SHL 逻辑左/右移 ROR/ROL/RCR/RCLROR/ROL/RCR/RCL 循环左/右移 对操作数左右移 1 次，可用数字 1 表示，否则用 CL 作移位次数寄存器 Jcc Jcc 条件转移指令 cc 指转移的条
16、件 例例 1：设(AX)=1234H,(BX)=5678H,在执行指令 PUSH AX POP BX 图解立即寻址、寄存器寻址、内存寻址 后，(AX)=1234H；(BX)=1234H。例例 2：若数据段中的若干单元地址及内容如图所示，地址 内容 2000H:5000H 12H 2000H:5001H 34H 2000H:5002H 56H 则运行指令 MOV AX,5001H后，AX 的值为 5634H。例例 3：设(AX)=1234H,(BX)=5678H,在执行指令 SUB BX,1000H ADD AX,BX 后，(AX)=58ACH；(BX)=4678H 例例 4.若数据段中的若干单
17、元地址及内容如图所示，并设（AX）=789AH 地址 内容 2000H:1000H 12H 2000H:1001H34H 2000H:1002H56H 则运行指令 MOV 1001H,AH MOV 1002H,AL MOV BX,1001H 后，BX 的值为 9A78H 第六、七章第六、七章 程序设计及汇编语言程序设计及汇编语言 一宏汇编的基本框架一宏汇编的基本框架(要记忆要记忆):DAT SEGMENT ;段开始 DAT ENDS ;段结束 PROG SEGMENT ;段开始 ASSUME CS：PROG，DS：DAT START MOV AX，DAT MOV DS，AX MOV AH，4C
18、H INT 21H;返回操作系统 PROG ENDS ;段结束 END START；模块结束 二常用伪指令二常用伪指令 1.数据变量定义 DB 定义字节 1 字节 DW 定义字 2 字节 例 X1 DB 12H，23H，?，“A”，“B”X112H DB“ABC”23H 随机数 41H(“A”)42H(“B”)41H(“A”)42H(“B”)43H(“C”)WW1 DW 12H，23H WW112H 00H 23H 00H 2.定义数组长度的常用方法 ARRAY DB 10H，20H，30H，40H LENTHV EQU$ARRAY 三系统功能调用 三系统功能调用 1等待键盘输入单字符功能（1
19、 号功能调用）MOV AH，1MOV AH，1；INT 21H INT 21H 执行 INT 21H 后，计算机一直等待按键，一旦有键按下：i.在屏幕上显示按下的键符 ii.AL 作为 INT 21H 的返回参数，其值为按键的 ASCII 码 2输出单字符（2 号功能调用）入口参数：要显示的字符送至 DL 寄存器 MOV DL，B MOV DL，B ；例如要在屏幕上显示“B”MOV AH，2 MOV AH，2 ；INT 21H INT 21H 执行 INT 21H 后在屏幕上显示相应字符 3显示字符串（9 号系统功能调用）入口参数：DX字符缓冲器（以$结束）DAT SEGMENT STRING
20、 DB“ABCDEFG”，“$”；定义字符缓冲器 DAT ENDS PROG SEGMENT ASSUME CS:PROG,DS:DAT START:MOV AX,DAT MOV DS,AX MOV DX,OFFSET STRING MOV AH,9 MOV DX,OFFSET STRING MOV AH,9 INT 21H PROG ENDS END START 4.返回操作系统（4CH 号调用）MOV AH，4CH INT 21H MOV AH，4CH INT 21H ；返回操作系统 四程序实例 1.多字节加法（见实验讲义：实验一）2.拆分字符（见实验讲义：实验一）3.两个 16 位数的加
21、法（见实验讲义：实验二）4.求两个无符号数之差绝对值（见实验讲义：实验二）5学生分数统计 6.将 A0 单元中的 2 位十六进制数，转换为两个 ASCII 码存入 A1、A2 单元中。补充：CPU 与存储器的连接 补充：CPU 与存储器的连接 一CPU 与存储器的连接方法 1.数据线连接：直接与存储器的数据线并接 2.存储器的地址线，与 CPU 的低位地址线（片内地址线）相连 3.CPU 余下的高位地址线为片外地址线，通过译码产生存储器片选信号 4.CPU 上的控制线读写直接与存储器的读出（RD）、写入线（WR）相连。二三种常见译码方式（即存储器片选信号的产生方式）1.线选法 2.部分译码法
22、3.全译码法 三74LS138 三八译码器 使能端使能端 译码输入 译码输出译码输入 译码输出 选中选中G1G2AG2BG1G2AG2B C B AC B A Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0 Y?Y?1 0 01 0 0 0 0 01 1 1 1 1 1 1 00 0 01 1 1 1 1 1 1 0 Y0Y0 1 0 01 0 0 0 0 11 1 1 1 1 1 0 10 0 11 1 1 1 1 1 0 1 Y1Y1 1 0 01 0 0 0 1 01 1 1 1 1 0 1 10 1 01 1 1 1 1 0 1 1 Y2Y2 1 0 01 0 0 0
23、 1 11 1 1 1 0 1 1 10 1 11 1 1 1 0 1 1 1 Y3Y3 1 0 01 0 0 1 0 01 1 1 0 1 1 1 11 0 01 1 1 0 1 1 1 1 Y4Y4 1 0 01 0 0 1 0 11 1 0 1 1 1 1 11 0 11 1 0 1 1 1 1 1 Y5Y5 1 0 01 0 0 1 1 01 0 1 1 1 1 1 11 1 01 0 1 1 1 1 1 1 Y6Y6 1 0 01 0 0 1 1 10 1 1 1 1 1 1 11 1 10 1 1 1 1 1 1 1 Y7Y7 三存储单元的系统地址判别方法（如下图存储器-CPU 连
24、接方式）A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A0存储器地址 A12 A11 A10 A0存储器地址 系统地址系统地址1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 02764 的第 0 单元 0 0 0 02764 的第 0 单元 F0000HF0000H。选中选中 27642764 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1第 1FFFH 单元 1 1 1 1第 1FFFH 单元 F1FFFHF1FFFH1 1 1 1 0 0 11 1 1 1 0
25、 0 1 0 0 0 06264 的第 0 单元 0 0 0 06264 的第 0 单元 F2000HF2000H。.选中选中 62646264 1 1 1 1 0 0 11 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1第 1FFFH 单元 1 1 1 1第 1FFFH 单元 F3FFFHF3FFFH 输入输出接口电路的端口地址确定原理与此相同 G2B G2A G1 C B A Y4 A15 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 地址 端口 0.0 0 0 1 1 0 0 0 0 0030H PA 0.0 0 0 1 1 0 0 0 1 0031H PB 0.0 0 0 1 1 0
26、0 1 0 0032H PC 0.0 0 0 1 1 0 0 1 1 0033H CR 常见的接口芯片：8255A：并行接口芯片 8251A：串行接口芯片 8253：定时/计数器 DAC0832:D/A 转换器（数模转换器）ADC0809：A/D 转换器（模数转换器）第八 输入输出接口电路 常见的接口芯片：8255A：并行接口芯片 8251A：串行接口芯片 8253：定时/计数器 DAC0832:D/A 转换器（数模转换器）ADC0809：A/D 转换器（模数转换器）第八 输入输出接口电路 一设计输入/输出电路的原则：输入要缓冲；输出要锁存。二8088/8086 的输入输出（I/O）指令 IN
27、 AL,PORT ;直接寻址方式，例如 IN AL,7FH IN AX,PORT ;IN AX,80H OUT PORT,AL ;直接寻址方式，例如 OUT 7FH,AL OUT PORT,AX ;OUT 80H,AX 直接寻址 PORT 的范围只能是 0FFH(0255)IN AL，DX ;间接寻址方式 IN AX，DX ;OUT DX，AL ;OUT DX，AX ;间接寻址的范围由 DX 决定，为 0000FFFFH（065535）三基本的输入输出方式 程序控制方式 中断控制方式 直接存储器存取(DMA)方式 程序控制方式 i.无条件传送 仅受程序控制,需要在什么时候输入(输出),就可输入
28、(输出)，适用于简单外设，一般只要一个数据端口即可。ii.条件传送（或称查询方式传送）-效率最低效率最低 CPU 在传送数据时，先要确认外设在空闲状态，才能将数据传送，否则传递的数据会丢失。2中断传送 3直接存储器存取（DMA）方式 四 可编程并行通信接口芯片 8255A 1.CPU 对 8255A 的读写操作控制 CS A1 A0 CPU对8255的操作0 0 0 对 PA 口读写 0 0 1 对 PB 口读写 0 1 0 对 PC 口读写 0 1 1 对控制寄存器读写 2.8255 的工作方式 通过对 8255 控制寄存器写上不同的内容（控制字），可以设定 PA、PB、PC3 个端口的不同
29、工作方式 方式 0-基本输入输出 一般用于简单的数据传送 方式 1-选通输入输出 PA、PB 口可工作于此方式，此时 PC 口的部分线用作应答线辅助 PA 或 PB 口的输入输出 方式 2-双向传送 PA 口可工作于此方式，此时 PA 口同时可以作为输入和输出口，PC 口的部分线用作应答线辅助 PA 的 双向传输 8255A 应用实例-8255A 与打印机相连 MOV DX,PORT_CN MOV AL,88H；A 口方式 0 输出，C 口上半部输入，下半部输出 OUT DX,AL；输出工作方式字 PM:MOV DX,PORT_C IN AL,DX；查询 PC2 AND AL,01H；BUSY
30、=0?JNZ PM；忙，则等待，D0=1 表示忙 MOV DX,PORT_A；不忙，则输出数据 MOV AL,AH ；送打印字符 OUT DX,AL MOV DX,PORT_C MOV AL,01H；使 PC0=1，即置 STB=1 OUT DX,AL MOV AL,00H；使 PC0=0，即再置 STB=0 OUT DX,AL NOP；适当延时，产生一定宽度的低电平 NOP 四串行通信及串行接口 1.串行通信线路的工作方式 单工方式、半双工方式、全双工方式 2.异步通信方式 异步通信方式通常以帧为单位传送：1 一个开始位（触发一帧数据的开始）2 N 个数据位 3 一个校验位（可无）4 1 至
31、 2 位停止位 波特率：每秒传送的位数（包括开始、停止等）单位：比特 常见：1200、2400、4800、9600、19200 等 异步通信双方预先约定的两项事宜（1）。字符格式 （2）。波特率 例如：一帧数据格式如下：则传送的数据为？MSB：最高有效位 LSB：最低有效位 所以该数据为：10110010B=0B2H 3.串行通信标准 RS232 信号电平及通信中的逻辑约定 RS232 中 3V 15V 信号“1”logic 1(mark)+3V +15V 信号“0”logic 0(space)4.可编程串行接口芯片 8251A 3 线制通信方式：TXD、RXD 与对方的 RXD、TXD 连接
32、即可 第九章第九章 定时定时/计数器计数器 1.定时系数的计算 当 CLK 接入周期信号时，计数器就可作为定时器用 当定时器作为方波方式使用，输出信号就为方波，假设输出信号频率 fout输入信号频率 fin 则：inoutff11定时系数 例如输入 CLK 为 1MHZ 时钟信号，若要输出 1KHz 方波信号,则 定时系数为：1ms/1us=1000=3E8H 2.控制字 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SC1 SC0 RL1 RL0 M2 M1 M0 BCD 3.应用实例应用实例 设定 8253 通道 0 为工作方式 3（方波方式），计算并设定通道 0 的定时系数，使其在 C
33、LK0输入为 300KHZ 信号时，能在 OUT0 产生 10HZ 的输出信号（由 L1 发光管显示，74ls245是驱动发光管显示的驱动电路）。设 8253 通道 0 端口地址为 200H，控制端口地址为 203H。CHN0 EQU 200H CONTROLW EQU 203H TIMER0 EQU 30000 PROG SEGMENT ASSUME CS:PROG START:MOV DX,CONTROLW MOV AL,00110110B（或 36H 也可）OUT DX,AL ;CHANNEL 0 INIT,MODEL 3 MOV DX,CHN0 MOV AX,TIMER0 00：通道 0 01：通道 1 10：通道 1 11：无效1：BCD 计数 0：二进制计数 000：方式 0 001：方式 1*10：方式 2*11：方式 3 100：方式 4 101：方式 500：计数器锁存
