北京交通大学微机原理复习提纲2008

试题类型：选择（10）、填空（10）、指令改错（10分）、简答（15）、读、写程序（20）、存储器扩展（15分）、接口应用（20）

第一章 微机概述

1． 进位计数制

? 表示：

n-1

i=-m

i

(N)k= Σ Ni×K

其中：Ni - 第i位数字

n, m – n整数位数，m小数位数 K – 基数（采用的数字符号的个数） K – 权

在汇编语言中，常用2#,10#,16#，在数的最后用字符B、D、H以示区别。 ? 数制转换（重点）

10->2：整数除2取余,小数乘2取整（均从小数点开始）。 例: 115.625 10->16：10->2->16

2/16->10：按公式计算累加和（按10进制运算规则）

2． 十进制数与字符的编码表示

·BCD码

用4位2#表示1位10#,逢十进一,4位组中各位的权=8,4,2,1

i

非压缩、压缩

·ASCII码（英文字母（大小写），数字） 3．2#运算规则（算术、逻辑）

·加、减、乘、除 ·与、或、非、异或 4． 符号数表示（重点）

·符号表示： 0正，1负，符号在最高位上 补码：符号,数值位变反+1。表示范围？0的表示？

例：-123转换成二进制数补码 ·补码的运算

利用公式：[X+Y]补=[X]补+[Y]补 [X-Y]补=[X]补+[-Y]补

例：X=-1000101 Y=-0110110, 求[X+Y]补

第二章 CPU结构

1. 8086/8088微处理器

地址(20)、数据(8)、控制线（IO/M、RD、WR、ALE等）、总线（INTR，INTA(#), HOLD, HLDA）。 1） 内部结构。EU(通用寄存器、ALU、FR) + BIU（段REG、IP、地址∑、指令队列） 2） 寄存器结构（重点）

·通用寄存器：

数据：AX、BX、CX、DX（每个都可分为两个8位寄存器，共8个:AH，AL，...） 指针：SI、DI、SP、BP ·控制寄存器：IP、FR ·段寄存器：CS、DS、SS、ES

各寄存器的主要用途？ （特别注意SI、DI、BX、BP的用法）

2．存储器寻址（重点）

? 按字节（存储单元）进行存取，每次可1/2/4个字节 ? 地址线根数与寻址范围的关系 ? 分段编址：

? 分段原因：要用16位（可寻址2=64KB）的寄存器寻址1MB（2）的内存空间 ? 存储单元地址的2种表示:物理地址(唯一)、逻辑地址(不唯一)

? ? ?

16

20

物理地址表示：20位的真实地址 逻辑地址表示：段：偏移 物理地址的形成方法：

段（在CS/SS/DS/ES中）左移4位+偏移地址（在IP/SP/BP/BX/SI/SI中）

例:2AFBH:15ADH所对应的真实物理地址＝？ ? 段寄存器的使用

? 不同类型数据在内存中的存放顺序

? 堆栈特点及堆栈操作（PUSH、POP、CALL、RET、INT、IRET） 4. 状态寄存器FR(重点)

共16位，只用9位(状态6,控制3) 2类:

? 状态-AF、CF、OF、PF、SF、ZF

·置1/置0的条件?

·算术和逻辑操作对状态标志的影响：(算术-全部(INC/DEC不影响CF),逻辑-PF、SF、ZF) ·传送操作对状态标志的影响：除POPF/SAHF外，均不影响标志位。

? 控制-DF、IF、TF

·置1(置0)所产生的影响? 补充习题：2-8

第三章 指令系统

1．寻址方式

? 什么是寻址方式：寻找、计算（取得）操作数地址的方法 ? 关于操作数的寻址方式，8种：

立即：操作数在指令中(不允许使用段超越)。 REG：操作数在某一寄存器中(不允许使用段超越) *直接：操作数的地址在指令中

*REG间接：操作数的地址在BP/BX/SI/DI寄存器中 *基址：操作数的地址为(BX)/(BP)+位移量 *变址：操作数的地址为(SI)/(DI)+位移量 *基+变：操作数的地址为(BX)/(BP)+(SI)/(DI)

*带位移的基+变：操作数的地址为(BX)/(BP)+(SI)/(DI)+位移量

(带*的为存储器操作数) 注意事项:

? 能够参与寻址的寄存器：BX,BP,SI,DI,DX(仅用于I/O指令)

? 对存储器操作数:用BX,SI,DI时,默认的段地址在DS中,用BP时,默认的段地址在SS中。

若数据不在默认段中,应使用段超越。

? 指令中不可同时出现SI/DI,也不可同时出现BX/BP。(即一条指令中只能出现一次)

2．指令系统

指令的构成：操作码、操作数（0个、1个或2个，隐含） ·数据传送

1)可实现R←→R/M/Stack、Acc←→I/O、FR←→Stack、Num→M/R之间的传送。 2)包括:MOV、PUSH/POP、IN/OUT、LEA。

3)段寄存器只能通过MOV、PUSH、POP进行操作，但修改CS是不合法的。

没有将立即数送入段寄存器的指令，给段寄存器赋值只能通过通用寄存器间接传送。 4)PUSH/POP 可实现R/M/F←→Stack。每次传送2个字节。低字节在（SP-1），高字节在（SP-2）。同时使堆栈指针自动修改。 5)LEA将操作数EA装入寄存器。

6)IN/OUT实现Acc<->I/O,I/O端口的地址在指令中（0-255）或在DX中（0-65535）。 7)凡具有两个操作数的指令——操作数类型应相同

·算术运算、逻辑运算和移位

1)所有这类运算的操作数都不允许是段寄存器。

2)算术/逻辑运算指令：一般要影响全部6个状态标志。例外:INC/DEC不影响CF。 3)ADD/ADC/SUB/SBB——8/16位操作，不带进位/带进位。

4)INC/DEC——REG/MM（8/16位）加/减1。操作数不允许是立即数。

5)CMP是特殊形式的减法指令。除不存储结果外，其他同SUB。用于比较两个操作数之间的大小关系。

6)MUL/IMUL——8/16位操作，结果16/32位。

8位乘：操作数*AL(隐含)，结果在AX中 16位乘：操作数*AX(隐含)，结果在DX:AX中 7)DIV/IDIV——16/32位操作，结果8/16位。

8位除：AX(隐含)/操作数→AL?AH 16位除：DX:AX(隐含)/操作数→AX?DX

8)DAA/DAS对压缩的BCD码进行加/减法调整。隐含操作数为AL。用在加/减法指令后。

9)AND/OR/XOR/NOT——8/16位。按位操作，无进借位。

10) TEST是特殊形式的AND指令。除不存储结果外，其他同AND。用于测试操作数的某些位的状态。

11) 移位和循环移位指令共有8种：

移位 逻辑/算术左移SHL/SAL 逻辑右移SHR 算术右移SAR 循环左/右移ROL/ROR 循环移位 带进位循环左/右移RCL/RCR 移位位数：放在CL中，如：MOV CL，4；SHL AX，CL

若只移1位则允许以立即数形式放在指令中，如SHL AX，1

·控制转移、处理器控制

1）标号代表了存放指令的存储单元的地址。通常作为转移指令的目标操作数。 2）无条件转移指令有3种：短、近、远。

短转移（SHORT）：转移范围-128～+127,段内转移 近转移（NEAR）：转移范围-32768～+32767,段内转移

远转移（FAR）：转移到系统存储器的任何位置,段间转移(跨段) 3）直接转移有3种：段内短/近转移，段间转移。

目的地址放在指令中，分别以运算符SHORT、NEAR PTR、FAR PTR予以标识。 4）间接转移有2种寻址方式：

目的地址放在寄存器中（近转移）：例：JMP BX 目的地址放在存储器中（近转移为字，远转移为双字）。

例：JMP WORD PTR[BX]； JMP DWORD PTR[BX] 5）条件转移全部是直接短转移。常用的有JC/JNC、JZ/JNZ,JL/JNL,JG/JNG等。

6）LOOP <标号>指令相当于DEC CX/JNZ <标号>两条指令的组合。它使CX减1，当CX不是零时转移到标号处。循环的其他形式：LOOPZ/LOOPNZ，由CX、ZF共同决定是否转移。 7）CALL/RET实现过程调用和过程返回。

CALL执行时，它把返回地址（即紧接在CALL后面那条指令的地址——IP,CS的内容）压入堆栈，然后转移到过程。段内调用：IP进栈；段间调用：IP、CS都进栈。

RET指令把返回地址从堆栈弹出到IP（从近过程返回）或IP、CS（从远过程返回）。 8）中断分为硬件中断和软件中断。软件中断主要是由INT指令产生的。用于处理中断的过程叫做中断处理程序，它是通过中断向量间接调用的。中断处理程序结束后，必须用IRET指令返回被中断的程序。

9）中断向量是中断服务程序的入口地址，4字节（包括偏移和段地址）。

中断向量表（0-3FF，4字节/每表项,256个,共1024字节）

中断向量的偏移地址=向量号*4 (段地址＝0)

例: INT 14H, INT 2FH 的中断向量存放单元=？ 10） CPU响应中断后，将PSW、IP和CS压入堆栈，清除TF和IF标志位，然后根据中断类型

号从中断向量表取出中断向量送到CS、IP，从而转到相应的中断处理程序执行。 11） 中断处理结束，用IRET指令从堆栈中恢复返回地址（IP，CS）和标志寄存器FR。 12） 中断允许标志位（IF）控制CPU的INTR（可屏蔽中断请求）引脚。STI允许CPU响应可屏

蔽中断请求，CLI则禁止。IF标志位不影响软中断（INT指令）。 13） CLC/STC/CMC用于清除/置位/取反CF标志。

第4章 汇编语言程序设计

1、顺序程序设计

要注意语法、汇编语言框架、算法逻辑等方面符合要求。 2、 分支、循环程序设计

转移条件（CF、ZF、OF、SF、PF）、指令用法（根据标志位）

相关指令：Jx；x=C/NC(B/NB)、Z/NZ、G/NG、L/NL、GE/NGE、LE/NLE、A/NA、O/NO、P/PO、S/NS

JCXZ LOOP LoopZ/LoopNZ

3、子程序设计（重点是参数传递方法和堆栈概念）

子程序结构（框架）：PROC … ENDP

参数传递方法：寄存器、内存变量（值、指针）、堆栈 相关指令：CALL、RET

保护/恢复寄存器：入口处和退出前，PUSH/POP

4. 汇编语言与汇编程序

? 语句格式：[标号:] 操作码 操作数 ；注释 ? 各种名字的定义规则（包括段名、标号、变量名、常量名、过程名）：

1、 可以包括A-Z、0-9和“？.@_$ ”5个特殊字符

2、 不能以数字开头

3、 不能与保留字（指令助记符/伪指令/寄存器名等）重名，使用标号时特别要注意 4、 不能重复定义 5、 不能超过31个字符 ? 汇编语言程序的结构（框架）

数据段名 SEGMENT

<数据定义伪操作> 数据段名 ENDS 代码段名 SEGMENT ASSUME CS:代码段名,DS:数据段名 <主程序> <子程序>

代码段名 ENDS

END <程序开始地址(标号)> 主程序的三种结构:

开始标号: <指令1> （1） <指令2> . . . MOV AH,4CH INT 21H

过程名 PROC FAR （2）

<指令1> <指令2> . . . MOV AH,4CH INT 21H 过程名 ENDP

过程名 PROC FAR PUSH DS MOV AX，0 PUSH AX . . . <指令1> <指令2> . . . RET 过程名 ENDP （3） 注意：主程序开始处要设置DS、ES段寄存器（有时也要设置SS/SP的初值）

? 数据项和表达式

操作数构成：REG、存储器单元、数据项

数据项：常量、标号、变量以及三者的组合(表达式) ·常量：数字常量2#、16#、10#，字符常量‘XXX’

·标号：某条指令的符号地址,定义时要加冒号（：），引用时不要冒号 ·变量：内存中的数据区

定义格式：[变量名] DB(DW,DD) [表达式] ·表达式:算术、逻辑、关系 算术：+、-、*、/ 逻辑：AND、OR、NOT、XOR

关系：EQ、NE、LT、GT、LE、GE（结果是逻辑值，真-全1，假-全0）

例: MOV AX,4*64 ;AX←256 MOV AX,40H EQ 64 ;AX←0FFFFH ·类型操作符：（BYTE、WORD、DWORD、NEAR、FAR）PTR ·取段、偏移地址操作符：SEG、OFFSET（变量和标号）

例: MOV BX,OFFSET VAR ;BX←VAR的偏移地址(或EA) MOV AX,SEG VAR ;AX←VAR的段地址

（注意与LEA指令的异同）

? 指示性语句

指示性语句（伪指令）与指令性语句（指令）的区别是什么？

变量定义: DB、DW、DD、DUP 符号赋值: EQU、=

段定义: SEGMENT/ENDS、ASSUME

定位类型：BYTE、WORD、PARA、PAGE 组合类型：PUBLIC、AT、STACK 类别名：‘CLASS’（段组名）

伪指令SEGMENT指定一个段的开始,ENDS指定一个段的结束。SEGMENT/ENDS必须成对使用。 伪指令ASSUME通知汇编程序CS、DS、ES、SS与逻辑段之间的关系——用于语法检查。

? DOS功能调用（INT 21H,AH=功能号，参数传递：寄存器） 1） 输入一个字符：01H，AL=字符

Byte 1 Byte 2 字节数=缓冲区大小

缓冲区大小 实际键入字符数 输入缓冲区 2）输入字符串：0AH，DX=缓冲区地址(格式: )

例: BUFSIZE DB n ;n=<缓冲区大小> ACTSIZE DB ? ;实际键入字符数将访在此单元 BUFFER DB n DUP(?) ;预留n个字节 3）显示一个字符：02H，DL=字符

4）显示一个字串：09H，DX=字串首址(字串以’$’结束) 5）返回DOS系统：4CH

? 汇编语言程序编制步骤 1）编辑EDIT（生成.ASM）

2）汇编MASM（输入.ASM，输出.OBJ） 3）链接LINK（输入.OBJ，输出.EXE） 4）调试DEBUG

? 补充习题4-1，习题4-2，4-19

第五章 半导体存储器

1． 要求

1) 分类、特点、工作原理——ROM（EPROM，EEPROM），RAM(SRAM，DRAM)计算构成存储器

所需的芯片的数量，位扩、字扩的连接方法

2) 利用全译码/部分译码，将存储器芯片连接到系统总线上并映射到任意地址空间 3) 给出存储器的地址范围求内存的首址/末址和容量，反之也要会求解 4) 根据地址范围用门电路（包括74LS138）构成译码器的方法 2． 重点

1) 基本概念

? 存储器存储数据的单位:

bit——存储数据的最小单位

Byte——存取数据的基本单位，也称存储单元

内存以字节为单位进行存取，字长为16/32/64位时，则每次存取2/4/8个单元 ? 存储器的容量：微机系统中存储单元的总和。单位为KB、MB、GB ? 存储器的编址：地址——给每个存储单元分配的顺序编号

? 寻址范围与地址总线位数的关系：地址线n根，地址范围2，分布在0～2-1 ? 寻址范围与存储容量的关系：寻址范围——CPU编址单元的总和，定值

存储容量——实际配置的物理内存单元的个数，可变

? 存储芯片的容量：用“单元数×每单元位数”表示(例如4K*8b) 2) 位扩、字扩、字位扩及连接方法

位扩——对位数扩充，如用存储芯片制造内存条 字扩——对容量扩充，如往微机中扩充内存条 字位扩——对位数、容量均扩充

连接规则：位扩——数据线分别引出，地址/控制线并联

字扩——地址线/读写信号/数据线并联，片选线分别接高位地址的译码输出 3) 地址译码

存储芯片的容量总是小于CPU的寻址空间。也就是说，一个芯片的地址线数总是少于系统地址总线的根数。

系统地址总线分为两部分：低位地址线直接接存储芯片；高位地址线则用于片选译码（称为地址译码），用于选择哪个存储芯片工作。

n

n

全地址译码——全部高位地址线都参加片选译码

部分地址译码——部分高位地址线参加片选译码（一个芯片会对应多个地址范围） 常用译码电路——用与、或、非门构建，或用74LS138等现成的译码器 4) 地址范围、内存容量、首址/末址 利用公式： 末址 = 首址＋容量(字节数)－1 容量 = 末址－首址＋1 再记住几个关键数字：2 = 1KB = 400H

0～000FFH → 00100H = 256B 0～00FFFH → 01000H = 4KB

0～0FFFFH → 10000H = 64KB 5) 存储芯片与总线的连接

重点是SRAM和EPROM与系统总线的连接方法：数据、地址(译码器)、CS#/CE#、OE＃

10

第六章 输入输出技术

1． 概述

1) I/O端口的编址

? 端口地址: I/O接口中的子部件或寄存器的编号 ? 两种编址：统一编址、独立编址，特点及优缺点

? 8088/8086系统的I/O寻址:直接寻址256个(0～0FFH)，间接寻址（DX）64K个（PC中只

允许1024个,0～3FFH） 2) 输入输出的基本方法

无条件、查询、中断、DMA （以上四种方法的特点）

? 查询——用I/O指令读入外设状态（数据准备好/设备空闲），以决定能否进行读写 ? 中断——外设准备好时主动向CPU提出申请，CPU暂停当前程序，转入中断服务程序，完

成数据传送。中断服务完毕，CPU返回被中断的程序继续执行

? DMA——在外设与内存之间直接进行数据交换，传输过程由DMAC管理，CPU只进行初始化

重点：查询方式的工作流程（读状态端口、判断准备好否、读/写数据端口），编程方法？

2． 中断

1）基本概念

? 中断、中断类型、中断向量的作用

? CPU的有关引脚——INTR、NMI（区别？满足什么条件CPU才能响应） ? 中断处理的基本过程

请求────→判优────→响应────→处理────→返回 8259：判优、排队、送中断向量（类型）码 CPU：执行中断服务程序，执行完后返回断点 CPU：响应请求、根据向量码获得中断向量 2）8086/8088中断系统

? 几类中断的优先级别:内部中断（。。。）、NMI、INTR、单步中断 ? 中断向量表的位置与结构

? 根据中断类型码（向量码）获得中断向量的方法，即中断向量在表中的位置（会计算） 3）8259

? 主要引脚功能 ? 几个概念：

? 中断触发方式：电平、边沿

? 普通嵌套与特殊嵌套：（仅在多片级联时需考虑此问题）

? 一般屏蔽与特殊屏蔽：为高级别中断服务时是否允许响应低级别的中断。 ? 中断结束方法：自动结束、利用EOI命令结束

? 中断优先级循环：固定优先级、循环优先级（又分为自动循环、特殊（指定）循环） ? 8259的初始化——ICW1-4、OCW1-3的作用，初始化顺序

? 8259的寻址和连接——各寄存器如何寻址，单片连接方法，多片级连方法

? 补充例6-3

第七章 I/O接口技术

1． 8255

? 工作方式：重点是方式0，其它两种方式仅要求了解 ? 寻址——内部3个通道和控制寄存器如何寻址

? 引脚连接：面向系统总线的引脚、面向I/O设备的引脚（PA/PB/PC三组），PC口的使用 ? 初始化——写控制字（各位的含义）、C口的位控字用法

注意：C口分为两个4位组，同一组内只能都是输入或都是输出。C口通常用作控制信号的输出和状态信号的输入。用作输出时，C口既可以用写位控制字的方法输出，也可以用标准

的往C口写数据的方法输出。 2． 8254

? 注意CLK、OUT、GATE和计数初值四者的关系。

? 从6个方面进行总结：启动方法、自动重复否、写控制字后OUT的变化、GATE作用、正在

计数时写入新的初值何时生效、OUT输出波形（与计数初值与时钟频率的关系） ? 工作方式——0～5，重点是方式0，2，3，参考“工作方式一览表”

0：单个负脉冲，宽(N+1)*TCLK，软件启动，不自动重复 1：单个负脉冲，宽N*TCLK，硬件启动，不自动重复

2：连续负脉冲，宽度为TCLK，T＝N*TCLK，硬件/软件启动，自动重复

3：连续方波(注意前后半周期的宽度)，T＝N*TCLK，硬件/软件启动，自动重复

? 寻址和连接——内部3个计数器和控制寄存器如何寻址，与总线如何连接，如何控制GATE ? 初始化——写控制字（各位的含义）、写计数初值（8位/16位），每个计数器分别初始化

3. 8250

? 8250内部有10个寄存器，有7个地址。 ? 对8250的初始化有以下几个步骤： 1）、置线路控制寄存器DLAB=1 2)、写除数寄存器 3)、写线路控制寄存器 4)、写MODEM控制寄存器 5)、写中断允许寄存器 ? 通过查询方式编写通信程序

这时，CPU 可通过读线路状态寄存器（3FDH）查询相应状态位（D0 与 D5），以确定接收寄存器是否就绪（D0=1）与发送保持器是否为空（D5=1）。

通过中断方式进行通信时，首先写MCR （0BH）允许8250中断（总开关），然后写IER（分开关），打开指定的中断源。在中断服务程序中，要查询IIR，以确定是谁提出的中断请求，然后进行相应的处理。

5.8237

? 8237内部有16个寄存器，有16个地址。 ? 8237四种传输模式的数据传送过程；

? 对8250的初始化有以下几个步骤： 1）、8237A停止工作 2）复位命令（总清） 3) 模式字设置

4) 基本地址设置 字节数设置 5) 去屏蔽，启动

注意：当传送数据块的字节数为n 时，写入计数器中的值应为 n-1。

? 补充习题7-5

? 补充例7-4，例7-6

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