[电脑基础知识]微机原理上课笔记.doc

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1、第一章1 引言计算机系统 硬件主机+外设 软件系统软件+应用软件 语言语言：机器语言面向机器语言，由二进制数组成（0，1，0，1）特点：计算机直接执行，速度快，人不易记忆汇编语言采用助记符，如ADD表加法，SUB表减法特点：需编译，快，可记忆源程序 编译软件 可执行文件（二进制文件0，1，0，1）高级语言面向对象，与机器无关如：VC 、VB、pascal 特点：编译方便记忆，编译速度慢，占内存大汇编语言应用在计算机控制中（硬件）高级语言应用在管理和科学计算中主要学习；Intel 8086/8088 CPU 为蓝本的汇编语言2数制一、 常用， ，掌握这几种数制表示方法和相互转换 10101100

2、B2# 171Q8#1234D（或不写） 10# 1ACFH16#对于16，如A1D6H0A1D6H F112H0F112H 第一个以AF开头前加0二、 二一十进制（BCD）作用 表示方法：8421码 BCD用四位表示一位10# BCD 15的BCD=0001 0101B 0 0000 123的BCD=0001 00100011B 1 0001 1000 0111B87 9 1001 非压缩BCD码：用一个字节（8位）表示为BCD如： 8 0000 1000B7 0000 0111B 高4位为0 低4位为值如：87占用2个字节 8 0000 1000B7 0000 0111B 压缩BCD码：用

3、一个字节（8位2#）表示二位BCD87 1000 0111B 一个字节三、字母与字符编码 09 az AZ / 统一编码，用于输入/输出之用用7位2#来表示 27= 128字符编码方式ASCII码 编码表 书P3500110000B30H10110001B31H90111001B39HA1000001B41HB42H差20HF46H a 1100001B61H b 62Hf66H 3 码制数在计算机中用2#表示，但负数怎样表示？三种方法：一、原码：用最高位表符号如： 一个数用8位2#表示 D7 D6D5D4D3D2D1D0 符号 表数值 如： 一个数用16位2#表示 D15 D14D0 符号

4、表数值如：X=105 X原 01101001B 符号 值如：X105 X原11101001B如：0原00000000看8位2#（无符号）数 00000000B11111111B 即 0255原码表示范围：11111111B01111111B 即 127+127二、反码 X反 X 当X0 当X00原0原0原0原000000000原11111111如：X4100B X反00000100B X反11111011B表示范围：127127三、补码 X 当X0 X补 X反1 当 X0 指最低位D0 0补00000000X4 X补00000100B X补111110110000000111111100B补码

5、：128+127 128补10000000 127补01111111补码定理：XY补X补Y补优点：表示负数 减法变成加法如：641054 6410补64补10补0100000011110110 100110110 自然丢失 结果 其中10补00001010 10补111101010000000111110110即6410补00110110 而0110110B54 641054通式：若XY补X补Y补Z +Z 当Z最高位为0则X-Y Z1反 当Z最高位为1 如 5105 510补5补10补000001011111011011111011 则5101111101100000001反00000101B

6、5写法：XY补 XY第二章8086/8088 CPU结构 1 组织结构 五大组成： CPU（含运算器和控制器） 存储器输入/输出设备总线（DB，AB，CB）关系：以CPU为核心，三总线结构1， CPU 1片IC 运算和控制协调全体工作2，存储器 IC 存放程序和数据和文件 内存RAM或ROM构成 存储器外存硬盘，光盘衡量存储器单位 容量：指有多个存储单元或字节存储器 单位：一个单元（字节）1024字节1K字节1024K字节1M1024M1G1024G1T常用内存：512M10241024512（字节）外存：160G 存储长度：每个单元能放几位2#数存储器一般为8位或16位 一个字节 二个或一个

7、字节对8086/8088CPU存储器，长度为一个字节。 存储地址对每个单元进行编号，地址用16#表示有一个64K存储器，有641024=65536个单元06553500FFFFH字母开头，加0 3/4、输入/输出5、总线地址总线（AB）寻址存储地址，对于8086/8088AB有20根线AB是单向（CPU存储器） 可接存储器：2201048576 地址为01048575 即：00FFFFFH 1M数据总线（DB）传送数据和命令 DB是双向的 DB81（根） CPU 存储器（写操作） CP U 存储器（读操作）控制总线（CB）送控制信号，接受状态信号出 入 2 CPU内部结构8086/8088CP

8、U ICAB为20位，DB为 8位 对808816位 对8086一、 内部结构P53运算器 控制器 ALU 地址生成信号状态二、 内部寄存器什么叫寄存器？ 位置在CPU内部 作用放运算前数据或运算后结果1、 通用寄存器16位数据寄存器：AX，BX，CX，DXAH高8位 16位同时：AX AL低8位 BH CH DH同样：BX CX DXBL CLDL AH=12H如：AX1234H，等同于 其中AX称为累加器AL=34H变址寄存器：SI，DI，16位，用于变址寻址堆栈寄存器：SP，BP，16位，用于堆栈操作2、 指令指针寄存器：IP，16位放得执行指令所在地址，具有自动加工功能、标志寄存器F（

9、flag）：反映ALU中运算结果状态 16位：D15D0 书P57 其中只有9位 CF：进位（借位标志）字节操作（8位）时，最高位为D7字节操作（16位）时，最高位为D15 最高位有进位/借位时 CF=1 CF=最高位无进位/借位时 CF=0 PF（奇偶性标志）11的个数为偶PF00的个数为奇 ZF（零标志） 1，结果为0 ZF 0 ，结果不为0 SF（符号标志）SF与结果最高位相同（D7 D15）0，结果为正SF1，结果为负中高位用于程序中分支中C，Z，P，S等9个 、段寄存器 CS代码寄存器（程序） DS数据寄存器均为16位 SS堆栈寄存器 ES附加寄存器注：不用于计算，等，用于扩大寻址范

10、围（访问存储器地址）8086/8088 AB20（根） 2201M（空间），而段寄存器为16位，21664K（空间） 存储器分段和物理地址形成 21664K1M扩大寻址范围存储器分段方法：把1M分成16段，每段为64K 采用动态访问法：把该段起始地址放入段寄存器中，而在段内用相对于段起始地址的唯一表示，该唯一称为偏移量。物理地址（有效地址）EA段地址16偏移量 相当于左移4位（对2#） 相当于左移1位（对16#） EA10000H1000000000EA1000H160001 10001 EA1000H160FFFF10000H0FFFF1FFFFH 转换：在CPU内用专有电路完成在编程中习惯

11、用段地址、偏移量来表示存储单元地址如：存储器中某段段地址为2950H，某单元偏移量为0100H 则EA2950H160100H29600H 即： 、四个段地址分工使用约定：程序段（代码）：CSIP数据段（代码）：DS若干寄存器或存储器堆栈段（代码）：SSBP（或SP）附加段（代码）：ES若干寄存器或存储器放段地址 放偏移量 、说明：在1M空间使用动态分配，可分成四个段，四个寄存器访问1M空间 第三章 指令系统1、寻址方式寻址：寻找操作数所在地址的方式立即数 操作数为 在寄存器中在存储器中 难点、重点：寻存储器的地址，方式寄存器，存储器区别：位置：寄存器在CPU内部，存储器在CPU外部地址：寄存

12、器用代号，存储器用段地址，偏移量表示长度：寄存器可当16位或8位用，存每一个单元长度为8位1、 立即数寻址：用于给存储器或寄存器赋初始值指令：MOV AX，1234H；AX1234H执行后：AX=1234H 即：AH=12H ，AL=34H 在存储器的存储方式： 指令：MOV AX，1181H执行后：AX=1181H 指令：MOV BL，56H；BL56H执行后：BL=56H 2、 直接寻址：指令中给出存储器的偏移量，隐含用DS作段地址指令：MOV AL，22A0H寄存器（8位） 存储器（8位） 执行过程：寄存器（8位）存储器（8位）存储器段地址在DS中，偏移量为22A0HALDS：22A0H

13、如果 DS=3000H （322A0H）=12H 则：EA=DS1622A0H=3000H1622A0H=322A0H即： 执行后：AL=12H即： 指令：MOV 22A0H，AL存储器（8位）寄存器（8位）指令：MOV AX，22A0H寄存器（16位） 存储器（16位） 则：AL=（322A0H）=12H AH=（322A1H）=0ABH即：AX=0AB12H高8 低8 存储器低地址中内容作低8位AX存储器高地址中内容作高8位指令：MOV 22A0H，AX存储器（16位） 寄存器（16位）另：段超越 MOV AX，ES：22A0H存储器ES：22A0H3、 寄存器寻址：操作数在寄存器中指令：

14、 MOV AX，BX；AXBXMOV DH，CL；DHCLADD AX，BX；AXAXBX但： MOV AX，BL MOV AH，BX 不平衡，指令有语法错误MOV 16位 ， 16位平衡原则 MOV 8位 ， 8位4、 寄存器间接寻址：操作数的偏移量在寄存器中SIEA=DS16DI 中偏移量规定 或BXEA=SS16BP 中偏移量 指令：MOV AH，SI寄存器（8位） 存储器（8位） 若：（DS）=2000H，（SI）=1000H，（21000H）=12H 则：EA=DS16（SI）=21000H 执行后：AH=12H指令：MOV SI，AH指令：MOV AX，SI寄存器（16位） 存储器

15、（16位） 若：（DS）=2000H （21000H）=12H （低8位）（21001H）=34H （高8位） 执行后：AX=3412H 5、 变址寻址下面三种格式等效： MOV AX，BXnMOV AX，nBXMOV AX，BXn存储器EA=DS16（BX）n段地址 偏移量 指令：MOV SI10H，AX存储器（16位） 寄存器（16位）过程：若DS=3000H，SI=2000H，AX=4050H 则：EA=DS16SI10H=32010H 执行后：（32010H）=50H （32011H）=40H指令：MOV CX，BX1050H 寄存器（16位）存储器（16位）若：DS=3000H，BX

16、=1000H则：EA=DS16BX1050H=32050H 6、 基址加变址寻址：用BX，BP作基址，SI，DI作变址EA=（DS）16BXSI（或DI）n或EA=（SS）16BPSI（或DI）n段地址偏移量指令：MOV AX，BXSI10H寄存器（16位） 存储器（16位）EA=DS16BXSI10H 段地址 偏移量 EA1指令：MOV BPDI50H，BX 存储器 寄存器 EA=SS16BPDI50H 段地址 偏移量EA1 若DS=1200H，BX=05A6H，SI=2000H，n=1618H SS=5000H，BP=40A0H，DI=3 MOV AX，O618H EA=DS160618H

17、=12618HEA1=12619H MOV AX，BXEA=DS16BX=125A6HEA1=125A7H MOV AX，BPEA=SS16BP=540A0HEA1=540A1H MOV AX，DIEA=DS16DI=15000H （15000H）ALEA1=15001H （15001H）AHAX MOV AX，BXDIEA=DS16BXDI=155A6HEA1=155A7H MOV AX，BXDInEA=DS16BXDIn=576B8HEA1=576B9H 2 指令系统一、 数据传送指令格式： MOV 目标操作数，源操作数；源，目相等功能：目标操作数（源操作数） 源不变1、 寄存器寄存器MO

18、V AX，BX MOV DL，CL MOV BL，DX MOV AX，CL 2、 寄存器存储器MOV AX，1100H ；寄存器（16位）存储器（16位）MOV BUF，AH ；存储器（8位）寄存器（8位）MOV BXDI，BX ；存储器（16位）寄存器（16位）3、 寄存器立即数MOV AL，11H ；AL=11HMOV SP，1000H；SP=1000HMOV BH，1000H MOV 11H，AX 4、 存储器立即数MOV 1100H，11H 应为MOV WORD PTR1100H，11H；按字送（16位） 或字 MOV BYTE PTR1100H，11H；按字节送（8位）字节注意：、不

19、能实现：存储器存储器MOV 1000H，2000H MOV AX，2000H但 ：可用MOV 1000H，AX、CS内容不可人为改变，由OS定 MOV CS，AX 但 MOV AX,CS PUSH CS POP CS (试图改变CS内容,错误)举例:数据块搬家：分析：（d1）d2(d1+1)d2+1(d1+2)d2+2 (d1+99)d2+99解：方法一：逐个搬家连续搬100次MOV AL，d1MOV d2，ALMOV AL，d1+1MOV d2+1，ALMOV AL，d1+99MOV d2+99，AL 方法二：循环程序MOV SI，offset d1 ；把d1偏移量放入SI中 MOV DI，

20、offset d2 ；把d2偏移量放入DI中MOV CX，100 ；计数器 L：MOV AL，SIMOV DI，ALINC SI ；SISI1INC DI ；DIDI1DEC CX ；CXCX1JNZ L ；若CX=0，结束，若CX0，转L5、 堆栈指令特点：在存储器中开辟一块空间（在RAM中）SP总是自动调整指向栈顶具有“先进后出”“后进先出”特性（子弹夹原理） 入栈时SP自动减2 出栈时SP自动加2、 PUSH指令（压栈）格式：PUSH OPRD；OPRD为16位寄存器或存储器过程：SPSP1，（SP）OPRDH；先进高8位SPSP1，（SP）OPRDL；后进低8位例：SS=1000H，S

21、P=0FFFFH MOV AX，1632H PUSH AX执行前：执行后： SP=SP2=0FFFDH AX=1632H、 POP指令（弹出） 格式：POP OPRD ；OPRD为16位寄存器或存储器 过程：OPRDL（SP），SPSP+1；先出低 OPRDH（SP），SPSP+1；后出高执行前， 执行POP BX 后：BX=1632HSP=SP2应用： PUSH AX POP CX PUSH BX POP BX PUSH CX POP AX注意：、只允许接16位压栈，不允许接8位 、POP CS Push CS 6、 数据交换XCHG OPRD1，OPRD2 （均为16位或8位寄存器或存储器

22、），两边平衡但，不可：存储器存储器 XCHG AX，BX；AX BX XCHG AH，CL；AH CL XCHG BH，1000H；BH 1000H 交换一个字节 XCHG BX，1000H；BX 1000H 交换一个字7、 地址传送指令格式：MOV OPRD1，offset OPRD2为16位寄存器 为地址变量名功能：计算偏移量并放入寄存器中12H 如：MOV SI，offset aaaa 或MOV AL,aaMOV AL，SI；AL=12H算术类1、 加注、 不带进位（C） ADD OPRD1，OPRD2；OPRD1OPRD1OPRD2寄存器或存储器寄存器或存储器（16位或8位）（立即数）

23、两边平衡 但：不许两边均为存储器 如：ADD AX，25；AXAX25 ADD AH，25；AHAH25ADD BX，SI；BXBXSIADD 1000H，AL；8位ADD SI，DI ADD 11H，DX 若：DS：BX=1000：0000（1000：0000）=01H（1000：0001）=20H 执行： ADD BYTE PTRBX，0FFH ADD WORD PTRBX，0FFH 执行后：（1000：0000）=01H0FFH=00H（1进C） （1000：0001）=20H（不变） 执行后：2001H0FFH=2100H 则：（1000：0000）=00H（1000：0001）=21

24、HADD BX，01H 带进位（C）ADC OPRD1，OPRD2；OPRD1OPRD1+OPRD2+C 用于多字相加 若：1234 5678H8756 4321H高字 低字 高字 低字MOV AX，5678H； ADD AX，4321H； 自动置C MOV DX，AX； 存放低字的和 MOV AX，1234H； ADC AX，8756H； MOV CX，AX； 存放高字的和 结果在CX DX中WH WLTH TL YH YL 第一个字相加用ADD,第二个字以后相加用ADC、组合BCD码调查 格式：DAA 作用：对和存于AL中的结果进行BCD码调查 举例：计算 183=21(BCD) MOV

25、AL,18H ；18H为BCD码 ADD AL，03H；AL=18H03H=1BH DAA ；AL=21H(BCD) 注：DAA紧跟ADD或ADC后面、加1指令 INC OPRD ；OPRDOPRD1 ；OPRD为寄存器或存储器 ；8位或16位 如：INC CX；16位 INC AH；8位 INC DL；8位 但：INC SI ；存储类型不明确 按字：INC WORD PTR SI 按字节：INC BYTE PTR SI 循环程序中修改指针：INC SIINC DI2、 减法 不带进位SUB OPRD1，OPRD2；OPRD1OPRD1OPRD2同ADD，实现单字减法 带借位减SBB OPRD

26、1，OPRD2；OPRD1OPRD1OPRD2C实现多字减法如：97345678H12349867H MOV AX，5678H SUB AX，9867H MOV BX，9734H SBB BX，1234H 差在BXAX 减1DEC OPRD；OPRDOPRD1用于修改计数器如：MOV CX，100DEC CX 比较指令CMP OPRD1，OPRD2；OPRD1OPRD2；置F中标志位用于判断两个数之间的关系（、 ）如：判断AL中数是否50？CMP AL，50；AL50 ；置F中各位，若C0则AL50，若C1，则AL50JC LL；若C1则转LL，若C0，则不转顺序执行CMP AL，50JC L

27、L；AL50，则转LL ；AL50，不转 如：AX=100？CMP AX，100；置Z标志位，若Z=1，则AX=100，Z=0，则AX100JZ LL ；Z=1转LL，Z=0，不转3、 乘法 无符号数MUL OPRD； OPRD为字节；AXALOPRD(16位8位8位) OPRD为字；DXAXAXOPRD(32位16位16位)OPRD为寄存器或存储器如：MUL BX；DXAXAXBX MUL DH；AXALDH MUL WORD PTRSI；DXAXAXSI 按字 MUL BYTE PTRDI；AXALDI 按字节如：12H34H=？ MOV AL，12H MOV BL，34H MUL BL；

28、AX=积 有符号IMUL OPRD；定义同前 用补码表示如：（12H）（34H）=？4、 除法 无符号数DIV OPRD； OPRD为字节；ALAXOPRD，AH余数；（8位168）OPRD为字；AXDXAXOPRD，DX余数；（16位3216）如：DIV CX，DXAXCXDIV BL，AXBL 如：1234H21H=？MOV AX，1234HMOV BL，21HDIV BL；AL商；AH余数 如：81H11H或7511H1121H扩成16位扩成32位对无符号数，前加“0” 有符号IDIV OPRD ；定义同前，用补码表示二、 逻辑类指令 实现按位操作，无进位1、 与 ANDAND OPRD

29、1，OPRD2；OPRD1OPRD2OPRD1存储器或寄存器存储器或寄存器,立即数如：AND AX，BX AND AL，CH AND DI，AL AND DX，1000H置某几位为0如：把AX中最高位置0，其余不变 AND AX，7FFFH，0111 1111 1111 1111B2、 或OR：用于置“1”操作OR OPRD1，OPRD2；OPRD1OPRD1或 OPRD2如：把AL中的D7=1，其余位不变OR AL ，80H3、非NOTNOT OPRD；OPRD 注：NOT DI NOT WORD PTRDI或NOT BYTE PTRDI。4、异或XOR：检测二者是否相等或用于对寄存器内容和

30、C中内容清0。 XOR OPRD1，OPRD2；OPRD1OPRD1OPRD2 如：XOR CX，CX；CX=0 ；C=05、测试TEST：对寄存器或存储器中某几位状态进行测试（判断是0？1？）TEST OPRD1，OPRD2；OPRD1OPRD2 ；置F中各位如：看AL中是否为正数，为正则转移，为负则不转。 TEST AL，80H JZ PO：ZF=1；转 负处理 PO： 正处理若D7=0（正），结果为0若D7=1（负），结果不为0四、移位指令1、 一般移位（1） 逻辑左移SHL OPRD，COUNT；OPRD为寄存器或存储器（16位或8位）；COUNT为移位次数移1次，COUNT=1 移多

31、次，COUNT=CL；CL为寄存器 对无符号数，左移一次相当于乘以2；左移N次相当于乘以 SHL AX，1 SHL BL，1 MOV CL，2 SHL AX，CL 例：MOV AL，07H SHL AL，1；AL=0EH ；07H2=0EH（2）逻辑右移 SHR OPRD，COUNT 移1位，除以2移N位，除以2n应用：（AL）10 SHL AL，1；2，2AL MOV BL，AL；BL=2AL MOV CL，2 SHL AL，CL；8AL ADD AL，BL；AL=10AL （3）算术右移：用于有符号数除法（2n）SAR OPRD，COUNT 应用：MOV AL，0CEH； （50）补0CE

32、H SAR AL，1；AL=0E7H，C=0 SAR AL，1；AL=0F3H，C=12、 循环移位：可实现多字节无符号数乘以2n和除以2n的运算 左向不带CROL OPRD，COUNT 右向不带CROR OPRD，COUNT 左向带C RCL OPRD，COUNT 右向带CRCR OPRD，COUNT 如：DX AX放有双字，为一个数，无符号数，实现4，4。、分析： 4： SHL AX，1 RCL DX，1 SHL AX，1 RCL DX，1 4： SHR DX，1 RCR AX，1 SHR DX，1 RCR AX，1 举例：BUF单元放有2位压缩BCD码，要求转为ACSII码并存于ASC开始两个单元。 即 BUF DB 28H ASC DB ？ ；空一个字节，放高位数ASCII ASC+1 DB ？ ；空一个字节，放低位数ASCII 分析：一个字节放2位BCD码，范围是：0099，即： 0000 0000H1001 1001H。压缩BCD码表示28：0010 1000B。 09和它们的ASCII码相差30H。 过程： ：AND AL，OFH ：ADD AL，30H 或者OR AL，30H