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时间:2020-04-09
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1、第1章微型机的基本知识下页回目录上页1.1微处理器、微型机和单片机的概念1.2微型机模型的组成上页下页回目录1.3微机系统1.4单片微型计算机单片机=CPU+M+I/O1.1微处理器、微型机和单片机的概念1.微处理器2.微型机3.微机系统上页下页回目录外部设备微型计算机组成地址总线ABDB数据总线控制总线CBCPU微处理器M存储器I/O接口电路CentralProcessingUnitMicroprocessorMicrocomputerMicrocomputerSystem4.单片机SingelChipMicrocomputerOneChipMicro
2、computerElectronicControlUnit(ECU)MicrocontrollerALU+CU+R1.2微型机模型的组成上页下页回目录一、CPU的内部结构运算器由算术逻辑单元ALU(ArithmeticLogicUnit)累加器A(Accumulator)标志寄存器F(Flag)寄存器组R(Registers)相互之间通过内部总线连接而成。它的主要作用是进行数据处理与加工。1.运算器上页下页回目录CU(ControlUnit)由程序计数器PC(ProgramCounter)指令寄存器IR(InstructionRegister
3、)指令译码器ID(InstructionDecoder)操作控制部件或称为组合逻辑阵列PLA(ProgrammedLogicArray)时序发生器等电路组成2.控制器控制器的主要作用有:解题程序与原始数据的输入从内存中取出指令并译码控制运算器对数据信息进行传送与加工运算结果的输出外部设备与主机之间的信息交换计算机系统中随机事件的自动处理等上页下页回目录“+1”计数3.CPU中的主要寄存器上页下页(1)累加器A(2)数据寄存器DR(DataRegister)(3)寄存器组R(4)指令寄存器IR、指令译码器ID操作控制部件PLA(5)程序计
4、数器PC(6)地址寄存器AR(AddressRegister)回目录***4.标志寄存器F标志寄存器F也称程序状态字PSW(ProgramStateWord),是用来存放ALU运算结果的各种特征状态的,如运算有无进(借)位、有无溢出、结果是否为零等。5.堆栈与堆栈指示器SP(StackPointer)(1)按照先进后出FILO(FirstInLastOut)顺序向堆栈读/写数据;(2)SP始终指向栈顶;(3)堆栈的两种操作压入(PUSH)和弹出(POP)它有三个主要特点:上页下页回目录二、存储器M(Memory)存储器RAM基本结构一般由四个部分组成:存
5、储矩阵、地址译码器读写控制电路、三态双向缓冲器。上页下页回目录FCH自CPU来的CB来自CPU的地址AB往返于CPU的DB地址译码器控制00H01H02H03HFEHFFH256×8存储矩阵三态双向缓冲器地址译码器地址译码器02H02H“读”FCH××××××××三态双向缓冲器02H三、I/O接口和外设四、工作过程1.指令和指令系统(1)指令的格式输入操作“读”操作输出操作“写”操作操作码操作数或地址上页下页回目录第一部分为操作码(OPC),表示计算机要作何种操作;第二部分为操作数(OPD),指明参加运算的操作数或存放该数的地址。在计算机中,指令是以一组
6、二进制编码的数来表示和存储的(2)指令的执行过程指令执行的两个阶段,取指阶段与执指阶段上页下页回目录一个CPU周期一个CPU周期一个CPU周期一个指令周期下一个指令周期a)取指阶段b)执指阶段开始取指令PC+1操作译码取操作数地址PC+1地址译码取操作数执行操作取下条指令PC+1以直接寻址的指令为例开始取指令PC+1操作译码取操作数地址PC+1地址译码取操作数执行操作取下条指令PC+1操作码操作数地址*程序的存储与执行程序PCPCPCPCPCPC指令1指令2指令3……指令nM指令地址“+1”2.程序的执行过程“15H+30H”程序执行过程上页下页回目录注
7、释地址00H01H02H03H04H05H06H…内容011101000001010100100100001100001000000011111110…………助记符MOVA,#15HADDA,#30HSJMP$……取数指令,第一字节是操作码第二字节就是指令的操作数加法指令,第一字节是操作码第二字节也是指令的操作数两字节指令,执行原地踏步操作(暂停)PCPCPCPCPCPCPCPCPCPCPC1.3微机系统上页下页回目录一、微机硬件组成上页下页回目录CPU微处理器RAMI/OROM外设辅助电路CBUSDBUSABUSDBUS:数据总线,双向三态ABUS:地
8、址总线,单向三态CBUS:控制总线,不确定I/O三态数据缓冲器RAM三态数据缓冲
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