微机原理与接口技术知识点整理
本人：大学生一枚，只为分享经验知识。
微型计算机的体系结构：
主频：主时钟频率，CPU在单位时间内产生的时钟脉冲数。
执行部件EU，总线接口部件BIU，执行部件执行的同时，总线接口部件完成从存储器中预期后继指令的工作。
执行部件EU：负责全部指令的分析执行，并管理通用寄存器和标志寄存器。
通用寄存器组：包含4个数据寄存器（AX，BX，CX，DX），两个指针寄存器（BP，SP），两个变址寄存器（SI，DI）。
总线接口部件BIU：负责CPU，存储器及输入输出设备的信息传输。
AX：累加器，在乘法和除法指令运算中，用来存放被乘数和被除数。在IO指令中用来存放CPU和IO端口之间传递的信息。
BX：基址寄存器，在访问主存时可以用来存放存储单元的偏移量。
CX：计数寄存器，在循环指令中存放循环的次数，在移位指令中用来存放移位的次数，在具有重复前缀的串操作指令中，用来存放重复串操作的次数。
DX：在IO指令中，当端口号大于255时，DX用来存放端口号。在DOS功能调用中，DX有时用来存放操作数的值或操作数在内存中的偏移量。
SP：用于存放当前堆栈的栈顶单元的偏移量，即栈顶的相对位置，它始终指向栈顶。
BP：用于存放当前堆栈内某个单元的偏移量，可以用它对堆栈内任意位置的数据进行操作。
SI：源变址寄存器，用来存放源数据串的首地址。
DI：用来存放目的串的首地址。
CS：代码段寄存器，存放当前正在运行的程序代码所在段的段基址，表示当前使用的指令代码可以从该段寄存器指定的存储器段中取得，相应的偏移量则有IP提供。只能作为源操作数，不能作为段操作数。
DS：数据段寄存器，指出当前程序使用的数据所存放段的最低地址，即存放数据段的段基值。
SS：堆栈段寄存器，指出当前堆栈的底部地址，即存放堆栈段的段基值。
ES：附加段寄存器，指出当前程序使用附加数据段的段基址，该段是串操作指令中目的串所在的段。
段基值：偏移量，一个存储单元的地址都是用逻辑地址来表示的。
物理地址=段基值*10H+EA
2018年11月4日星期日
第三章：寻址方式与指令系统
1.三种寻址方式：数据寻址，转移地质寻址，IO寻址。
2.七种基本数据寻址：立即寻址，寄存器寻址，直接寻址，寄存器间接寻址，寄存器相对寻址，基址变址寻址，相对基址变址寻址。
3.数据传送指令：将数据或地址传送到寄存器，存储单元或IO端口中。5类；通用数据传送指令，累加器专用传送指令，地址传送指令，标志传送指令，数据类型转换指令。
2018年11月7日星期三
汇编指令，一定看书上列程
https://blog.csdn.net/beef_noodles/article/details/71794325
8086汇编指令详解：https://blog.csdn.net/in_han/article/details/7436310
1.汇编语句分为：指令语句，伪指令语句，宏指令语句。
2018年11月7日星期三
第六章：存储器
1.SRAM：静态存储器，利用双稳态触发器来保存信息。
2.DRAM：动态存储器，利用MOS电容存储电荷来保存信息，使用时需不断给电容充电才能使其信息保持。
3.FLASH：闪速存储器，新型非易失存储器。
4.半导体存储器的主要技术指标：存储容量，读写速度，可靠性。
5.半导体存储器的速度用存取时间和存储周期衡量。
6.位扩展：用多个存储器器件对字长进行扩充。一个地址同时控制多个存储器芯片。
7.字扩展：增加存储器中字的数量。
8.字位扩展：字和位同时扩展。
2018年11月8日星期四
9.存储单元的地址由片内地址信号线和片选信号线的状态共同决定。
10.常用的片选信号产生方法：全地址译码方式，部分地址译码方式，线选择译码方式。
11.只读存储器ROM：存储程序，常数，系统参数。
12.例题P136，存储器扩展
第七章：输入输出接口
1.CPU与外设之间通过接口交换的信息：数据信息，状态信息，控制信息。
2.数据信息；数字量，模拟量，开关量。
3.IO接口的主要功能：对输入输出信息进行缓冲和锁存，对信号的形式和数据的格式进行变换，对IO端口进行寻址，提供联络信号。
4.每个IO端口有一个地址，一个外设有多个端口，CPU寻址的是端口，不是笼统外设。
5.IO端口编址方式：统一编址，独立编址。
6.存储器映像的IO寻址方式：存储单元和IO端口的地址属于同一个地址空间，把一个外设端口作为存储器的一个单元来对待，每个外设端口占有一个位置。
7.IO映像的IO寻址方式：CPU通过专用的IO指令访问IO端口。
8.CPU与外设之间的数据传送方式：程序控制方式，中断方式，直接存储器存取方式，通道控制方式。
9.DMA：直接存储器存取方式，将外设与内存间建立起直接的通道，CPU不在直接参加外设与内存间的数据传输，而是在系统需要进行DMA传输时，将CPU对地址总线，数据总线，控制总线的控制权交给DMA控制器进行控制。
2018年11月12日星期一
第八章：可编程接口芯片
1.内部定时：计算机运行的时间基准，使计算机的每种操作都可以按照严格的时间节拍运行。
2.外部定时：控制外设与CPU之间，外设与外设之间的事件配合。
3.软件定时：执行一段循环程序实现，不需专用硬件电路，成本低，耗费CPU时间，降低CPU的工作效率。
4.硬件定时：采用定时器，计数器或单稳延时电路实现。特点是定时时间长，使用灵活而且不占用CPU时间，适用范围广。
习题：https://wenku.baidu.com/view/da1466d850e2524de5187e08.html
https://wenku.baidu.com/view/180f44b7f121dd36a32d8231.html?sxts=1542040004522
5.存储器容量扩展
https://wenku.baidu.com/view/5f57093616fc700abb68fca7.html
2018年11月15日星期四
https://wenku.baidu.com/view/ce77d2a933687e21ae45a923.html?rec_flag=default&sxts=1542474174115
１.计算机字长，总线，数据宽度？
字长：由微处理器对外数据通路的数据总线条数决定。
在同一时间中处理二进制数的位数叫字长。
计算机在同一时间内处理的一组二进制数称为一个字。
总线：计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线。
连接计算机各组成部件的公共数据通路。
划分为数据总线，地址总线，控制总线
宽度：总线可同时传输的数据数称为宽度。
微机：将计算机的核心部件中央处理器（运算器和控制器）集成在一块半导体芯片上，配以存储器，io接口电路，系统总线等设备的计算机称为微型计算机。
2.微型计算机的工作方式（取码，译码）
工作过程：不断的取指令和执行指令的过程，基本工作原理是存储程序和程序控制。
3.如何运行程序
EU：负责指令的执行，即从总线接口部件BIU的指令队列取指令，指令执行后向BIU送回运算结果，同时把运算结果的状态特征保存到标志寄存器中。
BIU：负责CPU与存储器，IO设备之间的数据传送。取指令送给指令队列，配合执行部件从指定的内存单元或者外设端口中取数据，将数据传送给执行部件或者把执行部件的操作结果传送到指定的内存单元或外设端口。
4.硬件五大组成部分
运算器，存储器，控制器，输入输出设备。
5.系统总线？
总线：连接计算机各组成部件的公共数据通路。
总线分类：片内总线，片级总线，系统总线。
片内总线：连接CPU内部各组成部件
片级总线：连接CPU，存储器，io等构成主板。
系统总线：连接外部设备，主板与外部设备之间的数据传输必须经过外部总线。
系统总线包含的信号线必须满足各种输入输出设备的需要：1.访问分布于主板之外的存储器。2.访问io接口。3.适应外部中断方式。4.适应存储器直接与外部设备交换信息。
系统总线：传递信息的一组公用导线，CPU通过他们与存储器和io设备进行信息交换。
总线组成：数据总线，地址总线，控制总线。
6.指令？指令集？指令系统？
指令：指挥计算机进行操纵的命令。一条指令包括两部分：操作码，操作数。
指令系统：微处理器能执行的各种指令的集合。
指令集：存储在CPU内部，对CPU运算进行指导和优化的硬程序。
7.物理地址，逻辑地址，IO地址，端口地址
物理地址：物理地址（PA）是20位无符号二进制数，是CPU访问存储器的实际地址。每个存储单元对应一个物理地址。8086存储空间的物理地址范围是00000H~FFFFFH。
逻辑地址：采用分段结构的存储器中，把通过段地址和偏移地址来表示的存储单元的地址称为逻辑地址，记为：
短地址：偏移地址
段地址：针对内存的分段而言的，将每一段的段首地址定义为段地址。段地址的存在是由系统的分段存储决定的，通过段地址和偏移地址能对数据进行访问。
偏移地址：把一存储单元相对于段地址的段内偏移量称为偏移地址，也称有效地址。
CPU和外部设备通过io接口进行联系，从而达到相互间传输信息。
每个io芯片上都有一个端口或几个端口
一个端口对应芯片上的一个寄存器或一组寄存器
微机系统为每个端口分配一个地址，这个地址称为端口号。
8.什么是接口，为什么要用接口？
Io接口：位于系统总线与io设备之间。
IO接口的主要功能：
对输入输出信息进行缓冲和锁存
对信号的形式和数据的格式进行变换
对IO端口进行寻址
提供联络信号
设置IO接口的原因：
CPU与外设的信号不兼容，在信号线的功能定义，逻辑定义和时序关系上不一致。
CPU与外设的工作速度不兼容，CPU速度快，外设速度慢。
CPU对外设的直接操作会降低CPU效率。
如果外设直接由CPU管理，那么外设的结构会受到CPU的制约，不利于外设本身的发展。
9.什么是可编程接口芯片，和接口的区别？
可编程接口芯片：外设接口电路中，对传输过程中的信息进行缓冲或者锁存，缓冲器，锁存器，数据收发器等就是能实现功能的简单接口芯片。
可编程接口芯片：为扩展芯片功能，工作方式的设置通过软件编程实现，具有灵活的多种工作方式。
10.微处理器结构？
微处理器：包含运算器和存储器
11.最小，最大系统概念
最小模式：系统中只有8086一个微处理器，最小模式也是单处理器系统，系统中所需要的控制信号全部由8086CPU本身直接提供。
最大模式：系统中有两个或两个以上的微处理器，除了主存储器8086，还有协处理器。
12.处理器，协处理器
协处理器：用于特定任务的处理，以减轻系统微处理器的负担
13.寻址方式
立即寻址，寄存器寻址，直接寻址，寄存器间接寻址，寄存器相对寻址，寄存器相对寻址，基址变址寻址，相对基址变址寻址
CPU寻址外设有两种方式：IO端口有统一编址和独立编址两种方式。
统一编址：存储器映像的IO寻址方式，存储单元和IO端口的地址属于同一个地址空间，把一个外设端口作为存储器的一个单元来对待，每个外设端口占有一个地址。
独立编址：IO映像的IO寻址方式，IO设备端口地址和存储单元地址分别属于不同地址空间，CPU通过专用的IO指令访问地址空间。
14.存储器分类及特点
内存储器：存放计算机正在运行的程序和用到的数据。
分类：随机存储器RAM，只读存储器ROM
RAM：临时存放程序，输入数据，中间结果。接受程序控制，可由用户写入数据或者读出数据，断电后数据会消失。
ROM：存放自检程序，配置信息，只读而不能写入，断电后数据不会丢失。
外部存储器：存储大量暂时不参加运算或处理的数据或程序。
RAM分类：
SRAM（静态RAM）：利用双稳态触发器保存信息
DRAM（动态RAM）：利用MOS电容电荷存储信息
ROM分类：
掩模ROM，可编程PROM，紫外线擦除可编程EPROM，电擦除可编程E2ROM，闪速存储器Flash
半导体存储器的主要技术指标：存储容量，读写速度（存取时间，存储周期），可靠性。
常用存储器地址译码方式：全地址译码，部分地址译码方式，线选择译码方式
15.数据传输方式
程序控制方式（无条件传输方式，程序查询方式），中断方式，直接存储器存取方式（DMA），通道控制方式和IO处理器。
重点：
1.堆栈概念？指令？用法？
SS：堆栈段寄存器，存放当前堆栈段的起始地址。堆栈是按照后进先出原则组织的一个特殊内存区域。堆栈操作的地址由SS的值乘以16D后加上SP的值形成。
堆栈常被用于数据的暂存，交换，子程序的参数传递等场合。
指令：PUSH，POP P45
2.串操作，指令？
ES：附加段寄存器，存放当前附加段的起始地址。附加段是附加的数据段，也用于数据的保存。串操作指令将附加段作为其目标操作数的存放区域。
串操作指令对象：内存中地址连续的一组字节或一组字。
DS：数据段寄存器，存放当前数据段的起始地址。
DF：方向标志，控制串操作指令中存储器地址的变换方向。DF=0，地址从低到高自增。DF=1，地址从高到低自减。
SI：串操作指令中，隐含与DS配合，确定源串在内存中的位置。
DI：串操作指令中，隐含与ES配合，确定目标串在内存中的位置。
P59
MOVSB，MOVSW，LODSB，LODSW，STOSB，STOSW，CMPSB，CMPSW，SCASB，SCASW
3.存储器类型概念？主，辅，RAM，ROM
前
4.IO接口？什么？作用？为什么需要？
每个IO接口内部由三类寄存器组成，CPU与外设进行数据传输时，各类信息在接口中进入不同寄存器，一般称这些寄存器为IO端口。包括数据端口，状态端口，控制端口。端口寻址有存储器映像的IO寻址，IO映像的IO寻址。８０８６采用后者。
5.计算机硬件组成？画图表示
P14
6.编程：指令集，设计方法，汇编，列子
7.存储器连接
8.8255,8253,8259综合使用
时钟周期：又称状态周期，是微机系统中最小的时间单元，取决于系统主频率。
指令周期：执行一条指令所占有的全部时间
总线周期：CPU通过总线对微处理器外部进行一次访问所需时间称为一个总线周期。