第1章+微处理器ppt课件.ppt

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1、第1章微型计算机与微处理器1.1微型计算机1.28086/8088微处理器结构1.38086/8088微处理器子系统1.48086/8088微处理器的工作时序11.1微型计算机1.1.1电子计算机的基本组成电子计算机的基本结构特点：存储程序原理：把程序事先存储在计算机内部，计算机通过执行程序实现高速数据处理。五大功能模块：电子数字计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备这些功能模块组成。2存储器运算器控制器输入设备输出设备中央处理器（CPU）主机外部设备电子计算机31.1.2微型计算机微型计算机在基本结构和基本功能上与计算机大致相同

2、。由于微型计算机采用了大规模和超大规模集成电路组成的功能部件，使微型计算机在系统结构上有着简单、规范和易于扩展的特点。微型计算机由微处理器、存储器、输入输出接口电路组成。连接这些功能部件的是三组总线：数据总线、地址总线和控制总线。41．微处理器微处理器（MPU）：微型计算机的中央处理器，亦称CPU。2．存储器微型计算机的存储器采用集成度高、容量大、体积小、功耗低的半导体存储器芯片构成。根据能否写入信息,存储器分为RAM和ROM。5随机存取存储器（RAM）又称读写存储器：随机存取：可以根据需要读写任意位置上的内容，而不像磁盘一样必须成块地顺序读

3、写。可读可写：随机存储器中的信息可以读出，也可以写入。易失性：断电后储存的信息自动消失，是易失性存储器。用途：用于存放当前正在使用的程序和数据。只读存储器(ROM)：只读：信息在一般情况下只能读出，不能写入和修改非易失性：断电后原信息不会丢失，是非易失性存储器，用途：用来存放固定的程序和数据表格。63．输入输出接口电路介于计算机和外部设备之间的电路称为输入输出接口电路。微型计算机的接口普遍采用大规模集成电路芯片，大多数接口芯片是可编程的。4．总线总线是一组公共的信号传输线，用于连接计算机各个部件。位于芯片内部的总线称为内部总线。连接微处理器与

4、存储器、输入输出接口，用以构成完整的微型计算机的总线称为系统总线（有时也称外部总线）。微型计算机的系统总线分为数据总线、地址总线和控制总线三组。7数据总线：用于传送数据信息，数据总线是双向总线。地址总线：用于发送内存地址和I/O接口的地址。控制总线：传送各种控制信号和状态信号，使微型计算机各部件协调工作。微型计算机采用标准总线结构，提高了微机系统的通用性和可扩展性。81.28086/8088微处理器结构1.2.18088/8086微处理器内部结构8086CPU由指令执行部件EU总线接口部件BIU两个部份组成。指令执行部件EU主要功能是执行指令

5、。总线接口部件BIU主要功能是连接CPU内部总线和外部系统总线，访问存储器和外部接口。9物理地址访问存储器的实际地址称为物理地址，用20位二进制表示。物理地址的位数由地址总线的位数决定物理地址的位数决定了该计算机能够连接的存储器的数量：例如：16根地址线最多能连接216=64KB内存储器；20根地址线最多能连接220=1MB内存储器.10逻辑地址EU送来的存储器地址称为逻辑地址，由16位“段基址”和16位“偏移地址”（段内地址）组成。段基址表示一个段的起始地址的高16位。偏移地址表示段内的一个单元距离段开始位置的距离。因此，偏移地址也称为段

6、内地址。例如，2345H∶1100H表示:段基址为2345H（这个段的起始地址是23450H），段内偏移地址为1100H的存储单元地址。11地址转换地址加法器用来完成逻辑地址向物理地址的变换：物理地址＝段基址×16+偏移地址上例中，逻辑地址2345H：1100H对应的物理地址是24550H。反之，物理地址24550H，它对应的逻辑地址可以是2455H：0000H，也可以是2400H：0550H等。这说明一个存储单元的物理地址是惟一的，而它对应的逻辑地址是不惟一的。12图1-4地址加法器13指令执行部件EUEU的功能是执行指令。一般情况下,

7、指令按照它存放的先后次序顺序执行，EU从指令队列中源源不断地取得指令代码，满负荷地连续执行指令。EU中的算术逻辑运算单元ALU可完成16位或8位的二进制运算，运算结果通过内部总线送到通用寄存器，或者送往BIU的内部寄存器中，等待写入存储器。EU控制器负责从BIU的指令队列中取出指令，并对指令译码，根据指令要求向EU内部各部件发出控制命令以实现各条指令的功能。14总线接口部件BIUBIU的功能：形成访问存储器的物理地址（由地址加法器完成）；访问存储器取得指令,暂存到指令队列中等待执行；访问存储器或I/O端口以读取操作数参与EU运算，或存放运算结

8、果等;产生外部总线的各种控制信号。BIU内部有一个6字节的指令队列。一旦指令队列中空出2个字节，BIU将自动进行读指令的操作以填满指令队列。BIU内部总线控制电路将