微机第2部分2012.ppt

指令处理过程 指令的执行过程 一条指令的执行可以分为：取指令、指令译码、指令执行三步在指令执行时根据需要在存储器中存取操作数。 在8位微处理器中，是按照这三步周而复始的循环来工作的，每次取指令都是直接从存储器中取出的。 在16位微处理器中，8086微处理器首先采用了预取指令技术，提前把指令从存储器中取到微处理器中，每次执行指令的时候直接在微处理器内部就可以获得指令，从而大大提高微处理器的性能。 预取指令技术是通过设置 预取指令缓冲队列 来实现的。Intel 8086（8088）中设置有6（4）个字节的ISQ，当指令队列中出现2（1）个字节空时，微处理器中总线接口部件自动完成指令填充工作。当遇到分支、跳转、子程序调用等情况时，ISQ自动清空，从新的程序位置取出指令重新填充 ISQ。 总线信号 地址总线AB 输出将要访问的内存单元或I/O端口的地址 地址线的多少决定了系统直接寻址存储器的范围 数据总线DB CPU读操作时，外部数据通过数据总线送往CPU CPU写操作时，CPU数据通过数据总线送往外部 数据线的多少决定了一次能够传送数据的位数 控制总线CB 协调系统中各部件的操作，有输出控制、输入状态等信号 控制总线决定了系统总线的特点，例如功能、适应性等 IBM PC系列机系统 16位IBM PC系列机是32位微机的基础 硬件基本组成 16位和 32位PC机的基本部件相同 主机板组成 微处理器子系统 8088：16位内部结构、8位数据总线、20位地址总线、4.77MHz主频 存储器 ROM-BIOS、主体为RAM I/O接口控制电路 8259A、8253、8237A、8255等 I/O通道 62线的IBM PC总线 存储空间的分配 常规内存：1MB 基本RAM区：640KB 保留RAM区：128KB 扩展ROM区：128KB 基本ROM区：64KB 扩展内存：用作RAM区 I/O空间的分配 80x86访问外设时，只使用低16位A0～A15，寻址64K个8位I/O端口 PC机仅使用低10位A0～A9，寻址1024个8位I/O端口 微处理器内部系统结构与技术 CISC与RISC技术 CISC(复杂指令集计算机)和RISC(精简指令集计算机)是当前CPU的两种基本架构。各种微处理器就是按这两种不同的架构设计理念和方法发展的。 CISC 复杂指令集计算机（complex instruction set computer，CISC）是一种较早的微处理器设计流派，Intel 80x86系列微处理器中的8086/8088、80286等，都是按此学派的理论设计的。 CISC结构微处理器的设计特点如下： 复杂指令（complex instruction） 复杂的内存定位法（complex memory reference methods） 微程序结构（micro programming）   RISC 精简指令集计算机（reduced instruction set computer，RISC）理论是从20世纪80年代开始逐渐发展成为一种微处理器体系结构。 例如，从80286到80386的设计过程中就开始显示出这种变化，此后推出的80486、Pentium与Pentium pro（P6）等微处理器，则更加重了RISC化的趋势。到了PentiumⅡ、PentiumⅢ以后，虽然仍属于CISC的结构范围，但它们的内核已采用了RISC结构。 RISC的设计技术特点如下： 1）缩短指令长度，规范指令格式 2）简化寻址方式 3）适当增加通用寄存器数量，大量利用寄存器间操作 4）简化处理器结构 5）便于使用VLSI技术 6）增强处理器并行能力 8086的指令执行过程 三、存储器物理地址及其计算 存储器是计算机存储信息的地方。掌握数据存储格式，以及存储器的分段管理对以后的汇编程序设计非常重要 寄存器是微处理器（CPU）内部暂存数据的存储单元，以名称表示，例如：AX，BX..….等 存储器也就是平时所说的主存，也叫内存，可直接与CPU进行数据交换。主存利用地址区别 外存主要指用来长久保存数据的外部存储介质，常见的有硬盘、光盘、磁带、U盘等。外存的数据只能通过主存间接地与CPU交换数据 程序及其数据可以长久存放在外存，在运行需要时才进入主存 存储单元及其存储内容 每个存储单元都有一个编号；被称为存储器地址，每个存储单元存放一个字节的内容 多字节数据在存储器中占连续的多个存储单元： 存放时，低字节存入低地址，高字节存入高地址； 表达时，用它的低地址表示多字节数据占据的地址空间。 Intel 8086是标准的16位微处理器，具有20位的地址