微机原理与接口技术 教学课件 ppt 作者 第2版电子教案 2.ppt

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1、第2章8086/8088微型计算机系统结构微型计算机系统组成原理8086的编程结构存储器的使用堆栈2.1微型计算机系统组成原理2.1.1计算机的硬件基本结构冯•依曼型计算机的基本工作原理可分为程序存储和程序控制。在物理结构上，计算机由运算器、控制器、存储器以及输入设备和输出设备组成。微机处理器CPU存储器接口I/O输入设备输出设备接口I/O数据总线DB地址总线AB控制总线CB计算机基本组成运算器是对信息进行加工、运算的部件，负责执行算术运算和逻辑运算。控制器根据程序中的指令发出各种控制信号，使各部件协同工作以完成程序所要求的各种操作。通常把它们做在1块电路芯片上，称为中

2、央处理器，简称CPU。微机处理器CPU存储器接口I/O输入设备输出设备接口I/O数据总线DB地址总线AB控制总线CB计算机基本组成寄存器是CPU内部的存储单元，作用是暂存需要反复使用的数据。计算机的存储器系统分为内存与外存，内存可与CPU真接相连。外存为软盘、硬盘、光盘等，它不可与CPU直接交换数据，其数据必须先读入内存才可被CPU使用，外存在CPU看来是一种I/0设备。CPU一般由寄存器阵列RS、算术逻辑运算单元ALU、控制器和内部总线及缓冲器组成。存储器是用来存放程序、原始数据和中间结果的记忆装置。寄存器通用寄存器：专用寄存器：通用寄存器用来暂存数据、操作数地址等。

3、专用寄存器中常用的是程序计数器PC，它保存着下一条要执行指令的地址，每当取出执行一条指令后，其自动指向下一条指令。8086/8088中这个寄存器称为IP，并且指向下一条要取出的指令而不是要执行的指令。微机处理器CPU存储器接口I/O输入设备输出设备接口I/O数据总线DB地址总线AB控制总线CB计算机基本组成输入设备：用于将程序和原始数据送入计算机中。如键盘、鼠标等。输出设备：用来输出运算结果或对外部设备的控制信号。如显示器、打印机等。输入设备和输出设备简称为I/O设备，I/O设备一般不与CPU直接相连，而是通过称为I/O接口的电路与CPU相连。I/O接口匹配双方的工作速

4、度和转换不兼容的信号。整个内存储器系统由若干个存储单元组成，每个存储单元可存放8位二进制数，即1B。为了便于识别，每个存储单元都有1个编号，称为地址。地址采用几位二进制数编号，取决于CPU地址引脚的数目。例如:某CPU有8根地址线，则存储单元应用8位二进制数编号，8位二进制可表示28=256个数，故系统最多可有256个存储单元。如右图所示。3DH内容地址00H00H00H00H00H2FHFFH………………微型计算机是在微处理器的控制下自动进行工作的，而微处理器发出控制的依据则是用户的程序指令。假设要进行如下运算：3+5-1=？，这一运算过程分如下步骤进行：1、取数3。

5、2、取数5并做3+5运算，得结果8。3、取数1并做8-1运算，得结果7。4、保存运算结果到存储器中。5、停机。CPU能完成的1个基本动作称为指令，以上运算过程由5条指令实现。一条指令应包含两个部分：操作码（表示进行什么操作，如：加法）和操作数（参加运算的数据，如加法运算中的被加数和加数，）这两部分在计算机内都用二进制数表示，也有少数指令没有操作数，它表示的动作不需要参数或使用固定的参数。在程序中，若需要处理的数据较多，将数据集中放在内存的一个地方，称为数据区，而将指令代码集中放在内存的另一个地方，称为代码区。当用户程序装入内存后，只要使程序计数器PC指向其代码区的起始位

6、置，则下次CPU取指令时即取了用户程序的代码，从而开始执行用户程序。2.1.2计算机的基本工作原理1、PC=00H，从地址00H处取一条指令。设第一条指令占2B，取出后PC自动加2。CPU随后执行所取指令，指令操作码指出应将操作数3放入累加器A内。2、PC=02H，从地址02H处取一条指令。设第二条指令占2B，取出后PC自动加2。CPU随后执行刚才所取指令，指令操作码指出应将操作数5与累加器A的内容相加，并将结果8暂存A内。3、PC=04H，从地址04H处取一条指令。设第三条指令占2B，取出后PC自动加2。CPU随后执行刚才所取指令，指令操作码指出应将累加器A内容与操作

7、数1相减，结果7暂存在A内。4、PC=06H，从地址06H处取一条指令。设第四条指令占2B，取出后PC自动加2。CPU随后执行刚才所取指令，指令操作码指出应将累加器A中内容保存到操作数所指定的内存单元中。5、PC=08H，从地址08H处取一条指令。设第五条指令占1B，取出后PC自动加1。CPU随后执行刚才所取指令，该指令无操作数，指令操作码指出CPU应暂停，故CPU不再往下取指令。假设程序代码放在内存地址00H开始处，执行过程如下：8086的内部结构按功能分为：1、总线接口单元BIU总线接口单元BIU是8086同存储器和I/O设备之间的接