第1,2章 微机原理(地、测、过、机)

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1、微型计算机原理及接口技术主讲：赵彦强理论学时：48实验学时：１6适用专业：地理信息系统、机械设计制造及其自动化过程装备与控制工程、测控技术与仪器微处理器、微型计算机、微型计算机系统1、微处理器（Microprocessor)---职能是执行算术、逻辑运算和控制整个计算机自动地、协调地完成操作。（主要由运算器和控制器组成）第一章微型计算机概述I/OBUS外围设备AddressBus（AB）DataBus（DB）ControlBus（CB）CPU存储器I/O接口Control微型计算机的组成2、微型计算

2、机（MicroComputer__MC)--由CPU、存储器、输入/输出接口和系统总线组成。3、微型计算机系统（MicroComputerSystem_MCS)--以微型计算机为主体，配上外设和系统软件，就构成了微型计算机系统。运算器控制器寄存器组RAMROMI/O端口I/O端口I/O设备I/O设备系统软件微型计算机系统微型计算机微处理器•16位微处理器，40引脚双列直插式(1978推出)；•有16根数据线(D0-D15),20根地址线(A0-A19),可直接寻址1M空间；I/O寻址64K•时钟频率

3、有5MHZ、10MHZ，单一+5V电源；•引脚功能复用(数据/地址AD0-AD15(A0-A15;D0-D15))；第二章微处理器的组成（以8086为例）8086微处理器特点:2.18086的内部结构2.1.1执行单元（EU）和总线接口单元（BIU）堆栈指针源变址目的变址基址指针PSW2.1.2通用寄存器（8个）AX寄存器-是累加器BX寄存器-是基址寄存器CX寄存器-也叫计数寄存器DX寄存器-是数据寄存器SP寄存器-堆栈指针BP寄存器-（堆栈）基数指针DI寄存器-目的操作数的索引寄存器SI寄存器-源

4、操作数的索引寄存器2.1.3段寄存器2.1.4指令指针IP取指令地址=CS基址×16+IP的位移量逻辑地址（１６位）+段起始地址（１６位）0000物理地址(20位）当涉及到一个堆栈操作时SS×16+SP当需要向内存读或写一个操作数时DS（ES）×16+（偏移量）PSW2.1.5标志寄存器××××ODITSZ×A×P×C①辅助进位AF②进位标志位CF③溢出标志位OF④符号标志位SF⑤奇偶标志位PF⑥零标志位ZF控制标志位三个状态标志位六个①方向标志位DF②开中断标志位IF③陷阱标志位TF时钟周期是CP

5、U的基本时间计量单位(8086为200ns),由主频决定（T=1/F）8086一个最基本的总线周期分4个时钟周期，即T1、T2、T3、TW、T4、TI时钟周期工作特征：T1状态：CPU发出20位地址（A0-A19）信息，指出存储单元或外设端口地址；T2状态：CPU从总线上撤消地址（A0-A15），为数据作准备（D0-D15）；T3状态：要写入或读出的数据上数据总线；TW状态：等待状态；TI状态：空闲状态；T4状态：总线周期结束。2.1.68086总线周期的概念总线周期—BIU完成一次访问存储器或I/

6、O端口操作所需的时间，一个总线周期由几个时钟周期（T状态）组成。8086引脚功能2.28086CPU的引脚信号和工作模式2.2.1工作模式最小工作模式系统只有一个CPU，单独控制系统总线。最大工作模式系统有多个CPU，一个为主，系统总线由总线控制器控制。最小最大模式输入控制信号地址锁存器数据收发器双向数据收发器地址锁存器2.2.2最小方式下的引脚信号及系统配置⑴AD0～AD15地址/数据复用引脚⑵A16/S3～A19/S6地址/状态复用引脚⑶/S7高8位数据总线允许/状态复用信号⑷ALE地址锁存允许

7、信号输出㈠8282与8086CPU的连接：DI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7OEGNDDO7VCCDO0DO2DO1DO3DO4DO5DO6STB11918151413121123417165678910208282地址锁存器8282DIiDoiDQSTBOECLK㈡CPU与8286的连接⑴数据发送/接收控制信号⑵数据允许信号VCCA0A1A2A3A4A5A6A7OEGNDB7B0B2B1B3B4B5B6T11918151413121123417165678910208286AiBiO

8、ET8286双向总线驱动器（收发器）DENDT/R㈢三个重要的控制信号⑴读选通信号⑵写选通输出信号⑶存储器/输入输出操作选择控制信号三大信号：READYCLKRESET㈣CPU与8284181716151413121110123456789CSYNCPLCKAEN1RDY1READYRDY2AEN2CLKGNDVCCX1X2EFIF/COSCRESRESET8284ASYNC时钟信号CLK占空比为33%㈤其它辅助控制信号INTR_可屏蔽中断请求，输入NMI