微型机的基本知识.ppt

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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