微机原理与接口技术原理第2章.ppt

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1、第2章微型计算机基础1主要内容：微型机的构成及工作原理8088/8086CPU的结构及工作原理系统总线2§2.1微型机的基本结构微处理器存储器I/O接口总线硬件系统软件系统微型计算机系统主机外设ALU控制器寄存器键盘、鼠标显示器软驱、硬盘、光驱打印机、扫描仪系统软件应用软件3微型计算机的基本结构微型计算机的概念结构由运算器、控制器、存储器、输入输出系统等几个部分组成。从功能部件上分：微型计算机的硬件系统结构主要由CPU、存储器（RAMROM）、I/O接口、I/O设备、总线组成。4微型机的系统结构框图Addr

2、essbus，ABControlbus，CBRAMROMI/O接口外设Databus，DBCPU5CPU计算机的控制中心，提供运算、判断能力构成：ALU、CU、Registers（p29）CPU的位数：4位、8位、16位、32位是指一次能处理的数据的位数6地址总线（AB）数据总线（DB）地址缓冲器数据缓冲器内部总线指令寄存器（IR）指令译码器（ID）操作控制器（OC）寄存器组通用寄存器堆栈指针（SP）程序计数器（PC）操作控制信号…控制总线（CB）控制器运算器标志寄存器ALU累加锁存器累加器（ACC）暂存器

3、图2-3微处理器典型结构示意图7存储器内存单元的地址和内容内存容量内存的操作内存的分类8内存单元的地址和内容内存包含有很多内存单元(每个内存单元包含8bit)，为区分不同的内存单元，计算机对每个内存单元进行编号，内存单元的编号就称为内存单元地址1011011038F04H内存单元地址内存单元内容......765432109内存容量8088/8086的内存地址编排为00000~FFFFFH10内存操作读：将内存单元的内容取入CPU，原单元内容不改变；写：CPU将信息放入内存单元，单元中原内容被覆盖；内存的读

4、写的步骤为：1100000100①②③10010111地址0004FF读控制ABDB地址译码器10010111CPU把要读的内存单元的地址放到AB上CPU发出读写命令数据从指定的单元读出到DBCPU紧接着从DB上取回数据读操作过程12CPU把要写的内存单元的地址放到AB上CPU紧接着把要写入的数据放到DB上CPU发出写命令数据被写入指定的单元00001000AB写地址译码器FF0800地址(2)00100110DB00100110控制(3)(1)13输入/输出接口简写为I/O接口，是CPU与外部设备间的桥梁

5、CPUI/O接口外设14总线BUS连接多个功能部件的一组公共信号线地址总线AB（单向）：用来传送CPU输出的地址信号，确定被访问的存储单元、I/O端口。地址线的根数决定了CPU的寻址范围。CPU的寻址范围=2n，n为地址线根数数据总线DB（双向）：在CPU与存储器、I/O接口之间数据传送的公共通路。数据总线的条数决定CPU一次最多可以传送的数据宽度。控制总线CB（双向）：用来传送各种控制信号。152.1.2微型机的工作过程程序预先存放在计算机的存储器中，计算机按程序的流程自动地连续取出指令并执行之。为实现自

6、动连续地执行程序，控制器内设置有程序计数器PC，它可根据指令的长度自动增量（总是指向下一条指令）。只要给出程序中第一条指令的地址，控制器就可依据程序中的指令顺序地取指令、译码、执行指令，直到完成。16执行指令的三个基本步骤：取指、译码和执行取指令；PC增量，指向下条指令译码执行17例：计算5+8（p35）汇编语言程序对应的机器指令对应的操作------------------------------------------------------------------------------------M

7、OVAL,510110000将立即数1传送到累加寄存器AL中00000101ADDAL,800000100计算两个数的和，结果存放到AL中00001000MOV[0008],AL10100010将AL中的数传送到0008地址单元0000100000000000HLT11110100停机18§2.28088微处理器主要内容：8088CPU外部引线及功能；8088CPU的内部结构和特点；各内部寄存器的功能；8088的工作时序。192.2.1概述8088、8086基本类似16位CPU、AB宽度20位差别：指令预取

8、队列：8088为4字节，8086为6字节数据总线引脚：8088有8根，8086有16根8088为准16位CPU，内部DB为16位，但外部仅为8位，16位数据要分两次传送本课程主要介绍8088（IBMPC采用）208088CPU的两种工作模式8088可工作于两种模式：最小模式：总线由芯片本身的引脚直接引出。仅需4片外围芯片便可构成一个小型应用系统，为单处理机模式。最大模式：系统总线由8088和总线控制器8288共同