马上就迎来大学生涯中最后一次期末考试了，在这里我把《微机原理与接口》课程的知识按照张春芳老师给的提纲进行了梳理。下面正文是文字的形式，文末还有思维导图的形式一并共享给大家，期待和大家一起考出好成绩。
说明
按照老师给的提纲顺序，我对每一个点进行了梳理，覆盖率98%，并在每一个点后面附上了课本出处页码，以方便查阅课本原文。有的点没有达到100%覆盖，是我复习过程中遇到的问题，我会在向老师求教后及时更新。
这一份知识梳理是我在刚刚过去的2天里，利用了20多个小时的时间，翻阅课本，查阅PPT后逐字手敲的结果，可能其中会有疏漏，还请见谅！
Chapter 1-3
1.二进制数据类型、表示、范围及其转换 P11-13
- 定点整数
- 无符号整数：只表达0和正整数
- 8位范围：0-255
- N位范围：0~2^N-1
- 有符号数：占用机器数的最高位当符号位，0表示正，1表示负
- 无符号整数：只表达0和正整数
- 原码和反码
- 补码
- 原反补码的转换
- 逻辑地址：“段地址：偏移地址”的形式表示的地址
- 物理地址：将逻辑地址中的段地址左移二进制4位，加上偏移地址20位所组成的地址
- 转换：段地址×16+偏移地址=物理地址（可以理解为段地址末尾补一个零）
3.段地址、偏移地址的寄存器表示及计算 P23-24
- 代码段 - CS：IP
- 堆栈段 - SS：SP
- 数据段 - 存放当前运行程序所用的数据。DS存放数据段的段地址，存储器中的操作数的偏移地址则由各种主存寻址方式得到，称之为有效地址EA
- 附加段 - 是附加的数据段，也用于数据的保存。
- 使用BP基址指针寄存器访问主存，则默认是SS段，同时也允许段超越。
4.汇编语言语句的格式 P25 P54-56
- 执行性语句
- 格式 - 标号: 处理器指令助记符 操作数, 操作数 ;注释
- 说明性语句
- 格式 - 名字 伪指令助记符 参数,参数,······ ；注释
- 标号与名字：是用户自定义的符合汇编程序语法的标识符
- 标识符
- 最多由31个字母、数字及规定的特殊符号（_、$、?、@）组成
- 不能以字母开头
- 不能是汇编程序采用的保留字
- 标识符
- 助记符：是帮助记忆的符号，反映指令的功能
- 操作数和参数
- 立即数寻址：用常量表达具体的数值
- 寄存器寻址：用寄存器名表示其中的内容
- 操作数可放在：AH/AL/BH/BL/CH/CL/DH/DL/AX/BX/CX/DX/SI/DI/BP/SP
- 还可以放在段寄存器中：CS/DS/SS/ES
- 存储器寻址：用存储器地址代表保存的数据
- 直接寻址
- 其默认段地址在DS段存储器中，可以使用段超越前缀来改变例：MOV AX，[2000H]
- 寄存器间接寻址
- 在8088/8086中寄存器可以是BX/BP/SI/DI例：MOV AX，BX
- 寄存器相对寻址
- 寄存器可以是BX/SI/DI，默认是数据段DS
- 也可以是BP，默认是堆栈段SS
- 都可用段超越前缀改变
- 例：MOV AX，[SI + 06H]
- 基址变址寻址
- BX或BP + SI或DI = EA（有效地址）
- 例：MOV AX，[BX + SI] 或 MOV AX，[BX] [SI]
- 都可用段超越前缀改变
- 相对基址变址寻址
- 直接寻址
- 数据传送类指令
- 通用数据传送指令 - 传送指令MOV
- 功能：把一个字节或字的操作数从源地址传送至目的地址
- 格式：见P29
- 不影响任何标志位
- 目的操作数和源操作数必须类型一致，否则为非法指令
- 堆栈操作指令 - PUSH、POP
- 功能：堆栈是一个“先进后出”的主存区域，使用SS段寄存器记录段地址；堆栈只有一个出口，即当前栈顶，用堆栈指针寄存器SP指定栈顶的偏移地址。
- 入栈指令PUSH会使堆栈指针SP减2，出站指令POP会使堆栈指针SP加2。
- 格式：见P31
- 不影响任何标志位
- 标志操作指令
- 可以直接读写标志寄存器的内容以及可以直接改变CF、DF、IF标志的状态的指令
- 地址传送指令 - LEA
- 功能：将存储器操作数的有效地址（段内偏移地址）传送至16位通用寄存器中
- 格式：见P33
- 不影响任何标志位
- 通用数据传送指令 - 传送指令MOV
- 算术运算类指令
- 加法和减法指令 - 加法指令ADD、ADC、INC，减法指令SUB、SBB、DEC、NEG和CMP
- 功能：它们分别执行字或字节的加法和减法运算
- 格式：见P33
- 除INC和DEC不影响CF标志外，其他按定义影响全部状态标志位
- 符号扩展指令
- CBW ;字节转换为字：AL符号扩展成AX
- CWD ;字转换为双字：AX符号扩展成DX
- 乘法和除法指令
- 乘法指令
- MUL ;无符号数
- IMUL ;有符号数
- 除法指令
- DIV ;无符号数
- IDIV ;有符号数
- 乘法指令
- 加法和减法指令 - 加法指令ADD、ADC、INC，减法指令SUB、SBB、DEC、NEG和CMP
- 位操作类指令
- 逻辑运算指令 - AND、OR、XOR、TEST、NOT
- 功能、格式：见P37
- AND(与)/OR(或)/XOR(异或)/TEST(测试)会使CF、OF都清零，其他标志位按定义影响。NOT(非)不影响任何标志位。
- 逻辑运算指令 - AND、OR、XOR、TEST、NOT
- 串操作类指令
- 控制转移类指令
- 条件转移指令
- JZ/JNZ：利用零标志ZF，分别判断结果是0（相等）还是非0（不等）
- JS/JNS：利用符号标志SF，分别判断结果是负还是正
- JO/JNO：利用溢出标志OF，分别判断结果是溢出还是没有溢出
- JC/JNC：利用进位标志CF，判断结果是有进位（1）还是无进位（0）
- 循环指令
- LOOP ;CX←CX-1 ;若CX≠0，转移
- 循环次数必须放在CX中
- JNZ ;不为0转移
- JCXZ ;为0循环：CX=0，转移
- LOOP ;CX←CX-1 ;若CX≠0，转移
- 中断指令
- 21号中断
- INT 21H ;屏幕显示
- 21号中断
- 条件转移指令
- 处理器控制类指令
7.汇编伪指令的类型、格式及应用 P61
- DB：字节（Byte）类型，分配一个或多个字节单元
- DW：字（Word）类型，分配一个或多个字单元，每个数据是字量、16位数据
- DD：双字（Dword）类型，分配一个或多个双字单元，每个数据是双字量、32位数据
8.汇编语言编程的上机过程
- 用编辑器编辑代码后保存为汇编源文件（.asm）→经过编译得到目标文件（.obj）→经过连接生成可执行文件（.exe）
9.汇编语言程序段的阅读、源程序的编写 P61-74
CHAPTER 4-5
1.总线类型及特点 P94-95
- ALE - 高电平有效
- IO/-M - 高低均有效，高电平表示CPU访问I/O接口，低电平表示CPU访问存储器
- -WR - 低电平有效，写控制
- -RD - 低电平有效，读控制
3.8086/8088功能结构和存储器结构 P136-137
4.8086/8088工作模式的配置结构：3：8地址译码器、地址锁存器类型和应用 P99-107
- 最小模式－－即系统中只有8086（或8088）一个微处理器。最小模式是单处理器系统。系统中所需要的控制信号全部由8086（或8088）CPU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，即除了主处理器8086（或8088）以外，还有协处理器（8087算术协处理器或8089 输入/输出协处理器）。最大模式可构成多处理器系统，系统中所需要的控制信号由总线控制器8288提供
5.8086/8088系统总线的类型 P107-111
6.存储器的类型、特点及典型芯片 P113-129
- 静态RAM（SRAM） 6116
- 动态RAM（DRAM） 4164
9.中断类型及特点 P159-160
- 除法错中断
- 指令中断
- 单步中断
11.中断过程 P152-154
Chapter 6-12
1.I/O接口、端口的概念、编址方法 P140-143
3.无条件传送、查询传送的原理、结构和程序段 P146-152
- 见附表2-1、2-2、2-3
4.8259功能、结构、引脚 P164-166
功能：管理Intel 8080/8085和Intel 8086/8088微处理器的可屏蔽中断
- 一片8259A可以管理8级中断，可扩展至64级
- 每一级中断都可单独被屏蔽或允许
- 在中断响应周期，可提供相应的中断向量信号
- 有多种工作方式，可以通过编程来选择
结构及引脚
功能
- 具有三个独立的16位减法计数器
- 每个计数器可按二进制或十进制计数
- 每个计数器的计数速率可达2MHZ
- 每个计数器有六种工作方式
- 全部输入输出都与TTL电平兼容
结构与引脚
- 数据总线缓冲器
- 8位双向3态缓冲器，CPU与8253数据联络通道
- 读写控制电路
- CS—片选信号RD—读8253
- WR—写入8253
- A0、A1—计数通道地址选择
- 控制字寄存器
- 8位寄存器，在8253初始化时，由CPU写入控制字，以决定计数通道的工作方式
- 计数器通道
- 计数器0、计数器1、计数器2独立16位减法计数器，计数值可写入或读出
- 引线
- CLK—时钟脉冲输入线
- GATE—门控信号输入，为低时禁止计数器计数
- OUT—计数/定时输出，当计数到0时输出信号
- A0、A1—通道地址选择00—计数器0；01—计数器1；10—计数器2；11—控制字寄存器
- 数据总线缓冲器
工作方式
- 方式0：计数结束中断
- 方式1：可编程单稳脉冲
- 方式2：频率发生器（分频器）
- 方式3：方波发生器
- 方式4：软件触发选通信号
- 方式5：硬件触发选通信号
初值计算
- 见课本P187
控制字
- 控制字的作用是决定8253各计数器工作方式；控制字寄存器实际上是3个，分别控制三个计数器，但它们的端口地址相同。
- D7、D6：计数器选择
- 00 - 计数器0
- 01 - 计数器1
- 10 - 计数器2
- 11 - 非法
- D5、D4：读写格式
- 00 - 计数器锁存
- 01 - 只读写计数器的低8位，高8位自动为0
- 10 - 只读写计数器高8位，低8位自动为0
- 11 - 先读写计数器低8位，再读写高8位
- D3D2D1：计数器工作方式
- 000 - 方式0
- 001 - 方式1
- ×10 - 方式2
- ×11 - 方式3
- 100 - 方式4
- 101 - 方式5
- D0：计数数制，决定计数器按二进制计数或BCD码（十进制）计数。
- 0 - 二进制
- 1 - BCD码（十进制）
初始化编程
有4个独立DMA通道，每个通道均可独立传送数据
每个通道DMA请求都可分别允许和禁止
每个通道均有64KB寻址和计数能力（16位地址寻址能力）
有4种DMA传送方式，分别为单字节传送、数据块传送、请求传送和级联传送方式
需要更多数据传送通道可把8237A级联
7.8255功能、结构、引脚、工作方式、控制字及连接打印机的应用 P210-221
功能
- 一个并行输入、输出的LSI芯片，多功能的I/O器件，可作为CPU总线与外围的接口
- 具有24个可编程设置的I/O口，即3组8位的I/O口为PA口，PB口和PC口
结构与引脚
- RESET：复位输入线，当该输入端处于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式
- CS：芯片选择信号线，当这个输入引脚为低电平时，即/CS=0时，表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯;/CS=1时，8255无法与CPU做数据传输
- RD：读信号线，当这个输入引脚为低跳变沿时，即/RD产生一个低脉冲且/CS=0时，允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据
- WR：写入信号，当这个输入引脚为低跳变沿时，即/WR产生一个低脉冲且/CS=0时，允许CPU将数据或控制字写入8255
- D0～D7：三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU 执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送
工作方式
- 方式0：基本输入输出方式
- 方式1：选通输入输出方式
- 方式2：双向选通输入输出方式
控制字
方式控制字，详见附表3-1
端口C置位/复位控制字，详见附表3-2
连接打印机应用
功能
- 实现了起止式串行异步通信协议，支持全双工通信
- 通信字符可选字数据位为5~8位，停止位1、1.5或2位
- 可进行奇偶校验，具有奇偶、帧、溢出错误的检测电路
波特率
- 在串行通信中，用 “ 波特率” 来描述数据的传输速率。所谓波特率，即每秒钟传送的二进制位数，其单位为 bps ( bits per second )。它是衡量串行数据速度快慢的重要指标
波特因子
