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汇编语言及接口技术复习提纲
汇编语言及微机接口复习提纲
一、80x86微处理器
1、 8086/8088CPU的结构
8086是内部数据总线与外部数据总线都是16位的微处理器,8088的内部结构和指令功能与8086完全相同,只是其外部数据总线是8位的。8086的地址总线为20位,可直接寻址1MB的内存空间和64KB的I/O端口。
8086CPU从功能上分为执行部件EU(EXECUTION UNIT)和总线接口部件BIU(BUS INTERFACE UNIT)
1)执行部件(EU)
执行部件EU由8个16位的通用寄存器(AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP)、1个16位的标志寄存器,16位的算术逻辑单元ALU及EU控制电路组成。EU的功能是执行指令。EU从指令队列取出指令代码,并在ALU中进行计算,运算结果的特征保存在标志寄存器F中。
AX、BX、CX、DX既可作为4个16位寄存器,又可拆分为8个独立的8位寄存器使用,高8位寄存器为AH、BH、CH、DH,低8位寄存器为AL、BL、CL、DL。
F是16位的标志寄存器,但只用其中9位,这9位包括6个状态标志位(ZF、CF、OF、PF、AF、SF)和3个控制标志位(TF、IF、DF)。
2)总线接口部件BIU
总线接口部件BIU包括4个16位的段寄存器CS、SS、DS、ES,1个16位的指令指针寄存器IP、6个字节先入先出的指令队列(8088为4个字节)、总线控制逻辑及计算20位物理地址的地址加法器。
BIU的功能是负责CPU与存储器、输入输出端口传送信息,包括取指令和从存储器或I/O端口存取操作数,前者发生在每一条指令执行之前,后者发生在某些指令的执行过程中。
指令队列的存在使8086/8088的EU和BIU并行工作,从而减少CPU为取指令而等待的时间,提高了CPU的利用率,加快了整机的运行速度,另外也降低了对存储器存取速度的要求,这种技术叫并行技术。
地址加法器按物理地址=(CS)(或(DS)、(ES)、(SS))×16+偏移地址来产生访存的20位物理地址,寻址1MB的内存空间。CS:IP
2. 存储器结构及时序
1)存储单元的地址和内容
微机系统的存储器以字节为单位存储信息。为了正确地存放或取得信息,给每一个字节单元一个编号,称为存储单元的物理地址。
8086/8088有20根地址线,直接可寻址的地址空间为220=1M字节,按00000~FFFFFH进行编址。
在微机系统中,当存放的内容超过8位时,如16位的字、32位的双字,其以字节为单位,从低到高依次存放,即低位占据低地址、高位占据高地址,并用低位地址来表示。因此,同一个地址既可看作字节单元的地址,又可看作字单元、双字单元的地址。
2)存储器的分段
8086/8088系统中,CPU直接可寻址的存储器空间达到1M字节,要对整个存储器空间寻址,需要20位长的地址码,而8086内部的数据结构是16位,ALU不能进行20位的地址运算,为此,8086/8088采用了存储器地址分段的办法。分段以后,存储单元的物理地址=段首地址+偏移地址。分段的两个原则:
每一段最大为64KB,故偏移量为0000~FFFFH。
每一段必须起始于低4位地址为0的单元,段地址寄存器只取段首地址的高16位的值进行保存,将低四位省略,此时存储单元的物理地址为:
物理地址=(段基址)×16+偏移地址。
段基址和偏移量为存储单元的逻辑地址,一个存储单元可以对应多个逻辑地址,但只有一个物理地址。程序以逻辑地址进行编址。
3.8086/8088引脚信号和工作模式
1)最小和最大两种工作模式
8086/8088工作模式,由引脚MN/控制,高电平(接电源)选择最小工作模式,低电平(接地)选择最大工作模式。最小模式构成单处理器系统,由8086/8088CPU提供全部控制信号;最大模式构成多处理器系统,由总线控制器8288译码主处理器CPU或协处理器8087送来的状态信号、、产生相应的总线控制信号。
2)8086/8088引脚信号:
(1)AD15~AD0(Address Data Bus):地址/数据分时复用引脚。
(2)A19/S6~A16/S3(Address/Status):地址/状态分时复用引脚。
(3)/S7(Bus High Enable/Status):高8位数据总线允许/状态分时共用引脚。
8086系统的内存储器一般分为两个体,即偶地址体和奇地址体,系统的低8位数据线D7~D0接偶地址体的8根数据线,高8位数据线D15~D8接奇地址体的8根数据线,由A0和组合选择传送的位数。
(4)CLK(Clock):时钟输入信号。
(5)(Read):读信号,输出、:测试信号,输入、低电平有效。
3)最小工作模式信号
⑴ (Interrupt Acknowledge):中断响应信号,输
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