微机原理及应用 第2章 微型计算机概述ppt课件.ppt

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1、第2章　微型计算机概述2.1　微型计算机的基本结构2.1.1　微型计算机的组成及各部分的功能硬件软件系统软件应用软件CPU内部存储器输入/输出接口系统总线微型计算机系统1.硬件系统CPU总线形成系统总线内存接口内存接口外设外设硬件系统结构图微型计算机1）CPU，又称中央处理单元包括运算器和控制器两部分。运算器：算术逻辑单元(ALU)，负责算术运算与逻辑运算。控制器：指令预取单元，指令译码单元，控制单元等2）内部存储器，简称内存是指微机内部的存储器。内存直接连接在系统总线上，存取速度比较快。内存

2、用来存放微机要执行的程序和数据。读出内存：CPU由内存取出数据的过程写入内存：CPU将数据存放于内存的过程访问内存存储器由许多存储单元组成，每个存储单元存放一组二进制数。我们将要学习的微机中规定每个存储单元存放8位二进制数，8位二进制数就是一个字节。为了区分每个存储单元，就给每个单元编上不同的号码，这些号码就叫做地址内存的地址编号由0开始，地址顺序向下编排。地址编号一般用十六进制表示，每个地址中存放的数据称为该地址的内容。内部存储器结构图0010101100101000存储单元地址8086的内存

3、地址是00000H～FFFFFH，共220个存储单元，即内存空间为（220=1M）字节（B）。注意！存储单元地址表示的是该存储单元的编号，表示存储单元的一个位置；而地址中的内容表示的是这个位置上存放的数据。存储单元地址0010101100000000111111114）系统总线总线就是用来传送信息的一组通信线。系统总线也称为内总线，将CPU、内存和接口等部件连接到一起，实现了微机内部各部件的信息交换。系统总线包括地址总线、数据总线和控制总线。3）接口计算机与外设的通讯是通过一个被称为“接口”的中

4、间部件来进行的。8086的接口地址范围是0000H~FFFFH，共216=64K个地址总线（AB）：单向，传送CPU发出的地址信息数据总线（DB）：双向，在CPU和接口与内存之间传递数据控制总线（CB）：每根线为单向，传送控制信息、状态信息和时序信息CPU地址总线（AB）接口内存数据总线（DB）控制总线（CB）2.软件系统裸机基本输入输出系统(BIOS)操作系统(WinXP)支撑软件（高级语言、数据库）应用软件(Web浏览器)硬件系统系统软件应用软件软件系统2.1.2　指令及程序微型机为了完成某

5、种任务，总是将任务分解成一系列的基本动作，然后一个一个地去完成每一个基本动作命令CPU执行每一个基本动作的代码叫做指令。指令就是一组由0、1二进制数构成的编码。完成某种任务的一组指令就叫做程序。用二进制代码编制的、CPU能直接识别并可执行的指令就叫做机器代码或机器语言。机器代码不直观、难记忆、易出错、难于调试。为了克服机器代码的不便，人们发明了用助记符表示指令2.2　8086CPU2.2.1　8086CPU的特点1．设置指令预取队列8086有两种功能单元：总线接口单元（BIU）：只管从内存将指令

6、读到CPU中指令执行单元（EU）：只管执行读到的指令通过设置指令预取队列可使这两个功能单元并行工作，以提高CPU的执行指令的速度。为此，BIU首先将要读的指令放进预取队列中并填满，EU则从队列中取出指令来执行，每当队列空出两个字节的位置时，BIU就从内存中取指令放入队列中。2.设立段寄存器8086CPU内部地址线宽度为16位，只能提供的最大地址空间为216=64KB。而8086的内存地址是20位，地址空间可达220=1MB。如何通过地址线来寻址内存？为此，将内存分成若干个段（最大是64KB），并

7、设立段寄存器，用来存放段的16位的起始地址。利用段寄存器和CPU内部地址线给出20位的地址，就能对内存寻址。2.2.2　8086CPU的引线及其功能8086CPU是一块具有40条引出线的集成电路芯片。许多引线都具有双重定义和功能，用分时复用的方式工作，即在不同的时刻引线上的信号是不同的，以简化芯片的引线数量。8086CPU有输入引线，用以决定8086CPU的工作模式。表示最小模式：微机中只包括一个8086CPU，且8086CPU引脚能直接产生存储器和I/O读写的所有控制信号。表示最大模式：微机实

8、现了多处理器系统，除了8086CPU外，还可包含其他的CPU。8086CPU不直接提供存储器或I/O读写的所有控制信号，而是与外部的总线控制器8288共同产生。1．最小模式下的引线利用AD0~AD15和A16/S3~A19/S6等20个引线实现了16位数据线和20位地址线的分时复用。1）A16/S3~A19/S6：4条分时复用输出线，在某一时刻送出的是地址的最高4位A16~A19。另外时刻送出的是状态信息S3~S6：其中S6始终为低，S5指示状态寄存器的中断允许标志的状态，S4和S3指示CPU正