上交大 胡春香 微机原理与应用 2013版 第1章 微机系统导论.ppt

【字节(byte)】8位二进制代码为1个字节。 【字(word)】2个字节组成1个字，表示16位数据。 【字长】计量处理二进制代码位长的单位； 表示计算机数据总线上1次能够处理的信息的位数； 如：8位机，16位机，32位机等。 【内存(主存)】内存划分为很多个存储单元(称内存单元)。 每个存储单元存放1个字节的二进制信息； 表示数据或指令。 【存储容量】存储单元的总数目，取决于地址线的根数。 【地址】赋予每个存储单元1个编号，通常用16进制数表示。 存储器基本概念（二） 假定存储器由256个单元组成，每个单元存储8位二进制信息，即256?8位的读/写存储器。 00单元 01单元 02单元 03单元 . . . FE单元 FF单元 地址 译码器 控制电路 00 01 02 03 EE EF . . . 往返于CPU 8位DB 来自于CPU的地址 从CPU来的 读/写信号 8位 随机存取存储器 8位AB 存储体 存储器组成（一） 随机存取存储器由存储体、地址译码器、控制电路组成。 随机存取：所有存储单元均可随机被访问，既可以读出也 可以写入信息。 存储体：若有8根地址线，存储容量为28=256个单元， 地址编号00H~FFH（0000 0000～1111 1111） 地址译码器：接收来自AB送来的地址码， 经译码器译码，选中相应的某个存储单元， 从中读出信息或写入信息。 控制电路：控制存储器的读/写操作过程。 存储器组成（二） 读操作过程 (非破坏性读出 non destructive read out, NDRO) . . . 地址 译码器 控制 00 04 FF . . . DB读信号 内容 AB . . . . . .地址 ① ③ ② ② CPU发出“读”信号给M， 指示它准备把被寻址的04H单元中的内容97H放到DB上； ③ 在“读”信号作用下，M将04H单元内容97H放到DB上，经它送至DR，然后由CPU取走该内容。 ① CPU的AR先将地址04H放到AB上，经地址译码器译码选中04H单元； 例如：CPU要读出M的04H单元 内97H)。 存储器读操作过程 写操作过程 (破坏单元中原来的内容) . . . 地址 译码器 控制 00 08 FF . . . DB写信号 内容 AB . . . . . .地址 ① ② ③ ① CPU的AR先将地址08H放到AB上,经地址译码器译码选中08H单元； ③ CPU发出“写”信号给M，将内容26H写入被寻址的08H单元。 ② CPU把DR中的内容26H放到DB上； 例如：CPU要把DR中的内 (26H)，写入M的08H单元。 存储器写操作过程 微机的工作过程就是执行程序的过程，而程序由指令序列组成。 执行程序的过程，就是执行指令序列的过程。 执行每一条指令，都包括取指令与执行指令两个基本阶段，因此微机的工作过程，也就是不断地取指令和执行指令的过程。 微机工作过程（一） 指令1 指令2 指令n . . . 程 序 取出指令 指令译码 操作数读出 指令执行 取指 执指 （地址码） 指令周期 开始 存储器中存储 的一系列指令 结束 操作码 操作数 指令格式 （地址码） 假定程序已由输入设备存放到内存中。当计算机从停机状态进入运行状态时，首先把第1条指令所在的地址赋给程序计数器PC，然后机器进入取指阶段。 微机工作过程（二） 在取指阶段，CPU从内存中读出的内容必为指令，DR把它送至IR，然后由指令译码器译码，控制器发出相应的控制信号，CPU便知道该条指令要执行什么操作。 在取指阶段结束后，机器进入执指阶段，此时，CPU执行指令所规定的具体操作。当一条指令执行完毕以后，就转入了下一条指令的取指阶段。 周而复始地循环，一直进行到程序中遇到暂停指令时方才结束。 微机工作过程（三） 取指阶段是由一系列相同的操作组成的，因此取指阶段的时间总是相同的，它称为公操作。 执指阶段由不同的事件顺序组成，取决于被执行指令的类型，因此执指阶段的时间从一条