微机原理与嵌入式系统 第三章 微机原理与结构.ppt

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1、第三章微机原理与8086CPU一、术语二、微机的工作原理三、8086/8088微处理器的结构四、8086/8088存储器和I/O的组织内容要求：1.理解微机的基本结构和整机工作流程。2.掌握Intel8086/8088CPU的内部逻辑结构。3.掌握Intel8086/8088CPU的编程模型。4.理解总线周期。5.理解高档微机（Intel286~Pentium）的内部结构特点。重点和难点：Intel8086/8088CPU内部逻辑结构存储器分段访问的思想逻辑地址和物理地址的概念冯.诺伊曼结构：（1）由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成

2、。（2）数据和程序以二进制代码形式不加区别的存放在存储器中，存放位置由地址指定，地址码也为二进制。（3）控制器是根据存放在存储器中的指令序列即程序来工作的，并由一个程序计数器（即指令地址计数器）控制指令的执行。控制器具有判断能力，能以计算结果为基础，选择不同的动作流程。一、术语1.存储程序的概念程序：计算机完成具体工作的一组指令。指令：告诉计算机执行的操作。2.计算机位、字节和字位（bit）：二进制信息的最小单位（0或1）。字节（Byte）：由8位二进制数组成，可以存放在一个存储单元中。字（Word）：计算机中作为一个整体来处理和运算的一组二进制数，是字

3、节的整数倍。通常它与计算机内部的寄存器、算术逻辑单元、数据总线宽度相一致。3.微处理器（MPU)（1）算术逻辑运算单元（ALU）：把传送到微处理器的数据进行算术或逻辑运算。（2）累加器：是微处理机中最常用的寄存器。在算术和逻辑运算时，它具有双重功能。运算前，它保存一个操作数，运算后，它保存结果。（3）地址寄存器：是保存正在执行的操作要用到的存储单元或I/O设备的地址的暂存单元。（4）程序计数器：控制指令在程序中执行的顺序。任何时刻，它均指示要取的下一字节存储单元。4.存储器：是指内存储器（主存或内存）。它是微型计算机的存储和记忆装置，用来存放指令、原始数

4、据、中间结果和最终结果。随机访问存储器4.6.取指—执指二、微机的工作原理（1）运行程序（2）取指阶段（3）执指阶段（4）停机取指—执指三、8086/8088微处理器的结构1.概述（1）性能的提高（2）采用的方法2.8086/8088内部结构（1）执行单元（2）总线接口单元3.分段访问内存1.概述（1）性能的提高a.提高主频EvolutionofIntel’sMicroprocessorsProduct808580868088802868038680486Yearintroduced197619781979198219851989Clockrate(MH

5、z)3-85-105-106-1616-3325-50No.transistors650029000290001300002750001.2millionPhysicalmemory64K1M1M16M4G4GInternaldatabus81616163232Externaldatabus8168163232Addressbus162020243232Datatype(bits)88,168,168,168,16,328,16,32b.改变体系结构(1)并行(2)扩大寄存器的位数、增加寄存器的数量（2）采用的方法将8086/8088微处理器分为两部分执

6、行单元（EU—ExecutionUnit）总线接口单元（BIU—BusInterfaceUnit）2.8086/8088内部结构执行单元（ExecutionUnit）总线接口单元（BusInterfaceUnit）执行单元（ExecutionUnit):负责执行从BIU的指令队列中得到的指令。(1)16位算术逻辑运算单元ALU(2)16位标志寄存器FlagsExample:Showhowtheflagregisterisaffectedbytheadditionof38Hand2FH.Solution:MOVBH,38HADDBH,2FH38001110

7、00+2F001011116701100111CF=0PF=0AF=1ZF=0SF=0Example:ShowhowtheflagregisterisaffectedbyMOVAL,9CHMOVDH,64HADDAL,DHSolution:9C10011100+64011001000000000000CF=1PF=1AF=1ZF=1SF=0Example:ShowhowtheflagregisterisaffectedbyMOVAX,34F5HADDAX,95EBHSolution:34F50011010011110101+95EB10010101111

8、01011CAE01100101011100000CF=0PF=0AF=1ZF=