1 计算机基本组成

了解基本组成模块：运算器、控制器、存储器、输入/输出、总线

硬件结构中，字、位、字节的区别注意一下，并注意字数代表存储器的地址范围，决定地址总线的位数，位数代表存储器的数据范围，决定数据总线的位数，字长也反映了计算机中并行运算的能力，这部分可以结合ppt的图示来理解。

软件系统中，可以关注一下计算机系统层次化结构的那张图，了解虚拟机、固件的定义，操作系统的分类（包括交互式操作系统、实时操作系统）

第一章的最后部分是数据编码与运算，主要是原码、补码、反码的转换以及IEEE754编码，IEEE754编码举个例子，原码补码反码最早数电里大家也比较熟了，不再赘述。

• 例1：写出224.5625的IEEE754编码
  Step1：判断正负，正则S = 0，负则S = 1
  Step2：转换成二进制，11100000.1001
  Step3：数一下小数点到从左往后第一个1后面共有几位，这里一共7位，则E = 127 + 7 = 134 = 10000110
  Step4：去掉第一个1及其前面部分和小数点，M = 1100000100100000000000，后面少多少0补多少，满23位为止，即可得到最终结果

2 8086CPU功能结构

8086CPU是16位微机，采用两级流水，数据总线16位，地址总线20位，指令流水相关可以关注一下，看一下ppt

功能结构上：EU负责指令译码和执行指令、BIU负责地址形成、取指令、指令排队、读写操作与总线控制

寻址方式与寄存器

寄存器的几大类中，关注不同寄存器的基本功能，AX存放操作数，BX存放内存基地址，CX用于循环计数器、DX用于存放I/O端口地址，SP存放偏移地址指向栈顶、BP配合SS存放内存基地址，SI存放源操作数偏移地址，DI存放目标操作数偏移地址blabla，不过建议结合案例来记，为方便理解，后面寻址方式一起讲。

PSW（程序状态字）这一块主要结合案例讲解，它通过16位寄存器来反映运算结果的特征，当然下面例子顺便给出了常用PSW的功能，建议配合相关表达式食用更加。

• 例2：写出5439H + 476AH运算后各个状态标志位的状态
  Step1：先转化成二进制加法：0101 0100 0011 1001 + 0100 0111 0110 1010 = 1001 1011 1010 0011
  Step2：逐个分析，（1）CF：进位标志，如果进位则CF = 1，此处位0；（2）PF：奇偶校验位，运算结果低8位（注意只有低8位！！不能统计整个计算结果里面1的个数！！）1的个数为偶数，PF = 1，此处低8为有4个1，故为PF = 1；（3）AF：低4位向高四位进位时，AF = 1，此处发生进位， AF = 1；（4）ZF：若运算结果为0，则ZF = 1，此处ZF = 0；（5）SF：若结果为正数则SF = 0，负数SF = 1，明显这里最高位为1，SF = 1；（6）OF：若溢出，则OF = 1，此处有符号数超出了表示范围，OF = 1

最大模式和最小模式这一块，最小模式中数据16位地址20位分时复用，锁存器确保地址信号的稳定，缓冲器保持并增加数据的驱动能力（然后里面有一些引脚信号例如ALE/DEN/WR/NMI/RESET等等，建议了解一下功能定义，考试翻一下）然后时序的话看那张图就行（最小模式别忘了Tw）

• 寻址方式与寄存器用法举例

1. MOV AX 1234H 立即数寻址，AX存放操作数
   易错点：1、不能对段寄存器（CS、DS、SS、ES）用立即数寻址（MOV SS， 1234H ） ；2、立即数不能做目的操作数（MOV 12H，AL ）

2. MOV SS ，AX；ADD AX，BX 寄存器寻址，SS存放地址
   易错点：1、CS一般不赋值（MOV CS，1234H ）；2、两操作数长度需一致（MOV AL，AX ）

3. MOV AX，[1000H] 直接寻址

4. MOV BX，[DI]；MOV [SI]，DS 寄存器间接寻址

5. MOV BX，[SI + 1000H]；MOV BX，VAL[SI] 寄存器相对寻址，第二种情况易错

6. MOV AX，[BX + SI + VAL]；MOV AX，VAL[BX][SI]；MOV AX，[BX + VAL][SI] 相对基址变址寻址，情况比较多，完整的可以看课件

7. IN AL/AX 12H/DX；OUT 12H/DX AL/AX I/O端口寻址

8. MUL BX 隐含寻址
   更多的易错点可以看作业题！

然后了解CISC与RISC区别（看课件），之后是一些基本指令，完全背下来肯定不可能，这边建议大概记住一些基本的功能

指令性语句

• 与堆栈相关的，POP/PUSH；交换数据的，XCHG；输入输出数据的，IN/OUT
  易错点：8位端口地址允许用立即数表示，但16位端口地址就需要用DX了

• 取地址与传地址（类似于指针）：LEA/LDS/LES

• 基本算数：加法系ADD/ADC，减法系SBB/SUB（区别与CF有关，方便进位借位），比较CMP，取反NEG，乘法除法MUL/IMUL/DIV/IDIV

• 一些对位的操作：异或AND/OR，移位SA系/SH系/RO系/RC系，具体考场用到直接查表，这些对位的操作可以置位，还是比较常用的

• 程序跳转：J系，有JMP这样无条件跳转的，也有JZ/JNZ/JCXZ这样有条件跳转的，肯定记不住，各种条件判断用到时查表；LOOP/LOOPE/LOOPNE注意区别，查表即可

• 控制位：主要是控制标志位CF/IF/DF，例如CLC/STC/STI/CLI/STD/CLD

伪指令语句

与指令性语句区别在于有无对应的机器指令

• 定义变量：DB/DW/DD/DQ，例如 DATA DB 10H,20H,30H

• 定义符号常量：EQU，例如 NUM1 EQU 2，COUT EQU CX（将COUT作为CX的同义名）

• 程序定位：ORG，例如 ORG 100H（指定下一个语句的偏移地址为100H）

• 取内存数的段内偏移地址和段地址：OFFSET/SEG，例如MOV BX, OFFSET TABLE（把这个之前定义的表头的数据端偏移量送到BX）

• 属性赋值操作符：PTR，例如 MOV WORD PTR [BX]，1234H（将1234送到BX，BX属性为字）
  易错点：PTR本身并不分配存储单元
  *定义函数： PROC…ENDP

• 停止汇编：END

• 定义段：堆栈段（.stack），数据段（.data），代码段（.code）

程序设计的化个人感觉估计也就是填个空，整体设计估计以后也不太用得到，毕竟google一下啥都有，以后写汇编找找资料肯定都能写嘛，关键一些指令指导什么用就行了

3 存储系统

存储器组织

8086存储器的存储单元是字节，然后这一块需要注意物理地址与有效地址的计算

• 例3：可执行程序大小为2kB，程序加载后，CS = 1000H，IP = 0000H，则该程序末地址为： 1000H * 16 + 0000H + 0800H - 1H = 107FFH（别忘了还要减1）

在存储芯片这一块，关注SRAM/DRAM/ROM的特点，然后看看芯片结果，问大家这是什么芯片翻翻资料就行了，引脚适当关注即可。

• 例4：8位地址线的DRAM芯片Intel2164含有多少的地址单元？
  这里着重注意一下DRAM芯片是行列两部分地址，先行8位，再列8位选通，故共2的16次方，64k存储单元。
  易错点：计算DRAM芯片存储单元时记得有行列两部分地址

这里还有的重点是存储器与8086CPU的连接，注意一下几个译码方式，线性选择、全译码、部分译码，比较重要的是如何确定寻址范围。

• 例5：实验一：（1）确定芯片U10与U11哪个是偶地址空间哪个是奇地址空间；（2）确定存储器的基地址和总存储容量

  解答：看下面的74LS138芯片，明显要想CE0，CE1发挥作用，显然需要让Y4发挥作用，因此Addr16 = 0，Addr17 = 0，Addr18 = 1，Addr19 = 0，而其他的Addr管脚影响的是输出，故我们可以确定存储地址为40000H-4FFFFH，容量共64KB，同时注意到Addr0为1时，CE0由于低电平有效，所以U10芯片不表示，U11芯片输出，故U10为偶地址空间，U11为基地址空间。

  
  

  
  

4 8086中断系统

中断可以分为内部中断与外部中断，外部中断主要是由外部硬件请求产生的中断，又称硬件中断，内部中断是指令执行引起的中断，又称为软件中断。外部中断分为非屏蔽中断和可屏蔽中断，非屏蔽中断由NMI引入，可屏蔽中断由INTR引入；内部中断有INT n指令中断，除法错中断，内部中断等等。

中断的优先级顺序从高到低：内中断（内中断里面除法错误 > INTO > INT n） > 非屏蔽中断（NMI） > 可屏蔽中断（INTR） > 单步中断

这部分比较重要的是中断向量表，它安排在内存的前1kB内，即00000H-003FFH，0-4为专用中断，08H-0FH为8259A中断向量，10H-1FH为BIOS中断向量，20H-3FH为DOS中断调用，40H-FFH为用户使用的中断。中断向量表的存放举个例子

• 例6：设类型10的中断服务程序的起始地址为0485：0016H，它在中断向量表中如何存放？
  Step1：确定初始物理地址，10H * 4 = 40H，则类型10的物理地址为00040H，00041H，00042H，00043H
  Step2：内容按小数端存放，故结果为00040H -- 16H，00041H -- 00H，00042H -- 85H，00043H -- 04H

中断编程的实例可以看ppt的介绍。然后看一看基础指令的应用，包括RET，IRET，CLI等等。

5 典型接口芯片原理与应用

简单I/O接口电路及应用

主要的目的是解决CPU与外设的匹配问题，包括在信息交换过程中速度不匹配和时序不匹配，简单的接口芯片有单向缓冲器74LS244、双向缓冲器74LS245、含三态门的锁存器74LS373、不含三态门的锁存器74LS273（相关接口需要注意）。数据传输方式上，软件方式有查询和中断，硬件方式有DMA。

8255 & 8253

这章的重点肯定是8255和8253。8255三种工作方式，

• 方式0：基本输入输出，特点是A口C口高四位、B口C口低四位可分别定义为输入输出，互相独立，主要应用场景是无条件传送方式（无需控制信号与查询）、查询工作方式（E.G. C口高四位定义为输入接受外设信号，低四位输出控制信号，AB两口传输数据）

• 方式1：选通输入输出，特点是A口高四位设定为输入输出口，C口高四位作为A口输入输出的控制信号（这是A组），B口低四位设定为输入输出口，C口低四位作为A口输入输出的控制信号（这是B组）

• 方式2：只有A口可以双向传输，C口5根线提供双向传输所需的控制信号，A口工作在方式2时B口可以工作在方式1和方式0，而C口剩下的三根线可作为输入输出或B口方式1之下的控制信号。

考试掌握方式0即可
然后编程的时候肯定要用到8255控制字，查表填写程序就行。

8253有五种工作方式

• 方式0：输出延时时间可变的上跳沿

• 方式1：输出宽度为N * Tclk的单一负脉冲

• 方式2：输出周期为N * Tclk，宽度为 Tclk的连续负脉冲

• 方式3：输出周期为N * Tclk的连续方波

• 方式4：宽度为 Tclk的单一负脉冲（启动计数为软件）

• 方式5：宽度为 Tclk的单一负脉冲（启动计数为硬件）

考试掌握方式0、2、3即可
然后编程的时候肯定要用到8253控制字，查表填写程序就行。

• 例7：实验3-1 （1）确定8253和8255的端口地址；（2）计算8255控制字；（3）读取C口地址并把PC值输出到PC6

  （1）8253CS端是device1，8255的CS端是device3，控制device1需要Addr4 = 0，Addr5 = 0，Addr6 = 0，Addr7 = 0，Addr8 = 1，然后A口需要Addr1 = 0，Addr2 = 0，采用偶地址的话Addr0 = 0，故8253 T0为 1 0000 0000 = 100H，同理T1为102H，T2为104H，CS为106H。与8053同样，8255采用device3，同理8255 PA为121H，PB为123H，PC为125H，CS为127H。

  （2）实验的图中，考虑到PC口低四位是输入的，C口高四位以及A口B口是输出的，并且采用方式0，故8255初始字为10000001，8253则需要根据自己设定的时间来传输初始值，并且根据高位和地位来写控制值，基本原理是一样的。

  (3)先让DX指向C口，然后用IN AL，DX读C口的值，利用AND指令，AND AH，10111111b来清除PC6，最后用OR指令置为PC6即可，OR AH，10111111b

串行通信

一次发送/接受1bit。传输方向有单工、半双工、全双工。传输速率，也叫波特率，表示单位时间传输的位数，波特率因子K为每bit占用的时钟周期数，K = 时钟频率/波特。然后这部分看一下习题稍微巩固一下就可以了，基本就是一些很简单的小计算。

• 例8：一个异步串行发送器，有8位数据位，1个奇偶校验位，2个停止位，每秒发送100个字符，求波特率？
  易错点：千万不要忘记还有一位起始位！！！
  波特率 = 每秒发送字符数 * （起始位数 + 数据位数 + 奇偶校验位数 + 停止位数），这里波特率 = 100 * （1+8+1+2）= 1200bps

异步通讯的数据帧格式可以看一下图，包含起始位、数据位、校验位、终止位。数据位是低位先传，高位后传。

菜🐀写blog的经验不多，分享知识，欢迎各位大佬指证orz！