微机原理与接口技术.ppt

第二章 微型计算机概论 主要内容 微型计算机系统概述 计算机系统组成 CPU 存储器 主机 输入/输出接口 硬件系统 总线 外设 微机系统 系统软件 软件系统 应用软件 微型计算机总线系统 数据总线 DB 地址总线 AB 控制总线 CB 地 址 总 线 控 制 总 线 微处理器的功能 寄存器的装入门LOAD 存储器（Memory） 内存单元的地址和内容 内存容量 内存的操作 内存的分类 内存单元的地址和内容 每个单元都对应一个地址，以实现对单元内容的寻址。 内存容量 内存所含存储单元的个数，以字节为单位。 内存容量的大小依CPU的寻址范围而定（即CPU地址信号线的位数） 内存操作 读：将内存单元的内容取入CPU，原单元内容 不改变 写：CPU将信息放入内存单元，单元中原来的 内容被覆盖 例：程序计数器PC，存储地址寄存器MAR和ROM通过总线的联系如图所示。设开机时CLR=1，PC=0000。设控制字CPEPLMER依次是： (1)0110 (2)0001 (3)1000问：它们之间的信息是如何流通的？ 输入/输出接口 接口是CPU与外部设备间的桥梁 计算机的工作原理 将计算过程描述为由许多条指令按一定顺序组成的程序，并放入存储器保存 指令按其在存储器中存放的顺序执行 由控制器控制整个程序和数据的存取以及程序的执行 以运算器为核心，所有的执行都经过运算器 计算机的工作过程 计算机如何实现运算：7＋10＝？ 计算机的工作过程 计算机的工作过程 一个简单微型计算机的设计 简化的微型计算机的设计的目的 简化的微型计算机的组成部件 简化的微型计算机的组成部件 简化的微型计算机的组成部件 简化的微型计算机的组成部件 简化计算机程序设计 将指令清单中的每一条指令都翻译成二进制码即机器码。另外由于存储器中既要写入计算程序，也要存放参与运算的数据，我们还应进行存储空间分配。即程序设计应包括： １、编制汇编语言写的程序； ２、助记符的翻译 ３、存储器的分配。 程序的设计步骤 执行指令的例行程序 环形计数器及机器节拍 环形计数器的作用： 环形计数器不是用来计数用的，而是用来发出顺序控制信号的。 机器周期：执行一条指令的时间。它可分为取指周期和执行周期。 取指周期 1 地址节拍（T0=1）在T0 =1时，应将PC的内容（第一个地址码）送到MAR（并通过MAR而达到PROM）。所以应有： EP =1 PC准备放出数据 LM =1 即MAR准备接收数据 因此控制部件应发出的控制字为： CON=CPEPLMERLIEILAEASUEULBLO=0110 0000 0000 取指周期 2 存储节拍（ T1=1 ）在T1=1时，应将PROM中由PC送来的地址码所指定的存储单元中的内容送到IR，同时IR立即将其高四位送至控制部件。 ER=1，即PROM 准备放出数据 LI=1，即IR准备接收数据 3 增量节拍（ T2=1 ）T2=1时，PC加1，做好下一条指令的取指准备即 CP=1。注意：任何指令的取指周期是等长的，而执行周期则不一定等长。   下面我们以LDA 例行程序为例,考查在执行周期中各寄存器的内容变化。 执行周期 5 T4=1 将PROM的数据区的存储单元（R9即1001）的内容送至累加器A，即： ER=1，PROM准备放出数据，LA=1，A准备接收数据。 所以 CON=0001 0010 0000 执行周期 简化计算机的控制部件 指令译码器（ID） 总 结 8086/8088 CPU 的结构 BIU与EU的动作管理 (二)与传统CPU的不同（图示） (三) 8086动作管理 总线接口和执行部件的动作管理 8086/8088物理地址的计算 执行部件(E U)总线接口部件(BIU) BIU负责与存储器、I/O端口，即808