2. 微型计算机结构.ppt

第2章 微型计算机结构 2.1 80x86微处理器概述 2.2 基于微处理器的计算机系统构成 2.3 微处理器 2.4 存储器 习题2 引言及基本概念 汇编语言是直接在硬件之上工作的编程语言，首先要了解硬件系统的结构，才能有效的应用汇编语言对其编程。 汇编课程的研究重点放在如何利用硬件系统的编程结构和指令集有效灵活的控制系统进行工作。 2.2基于微处理器的计算机硬件系统构成 2.3 CPU概述（P26） 一个典型的CPU由运算器、控制器、寄存器等器件组成，这些器件靠内部总线相连。 内部总线实现CPU内部各个器件之间的联系。 外部总线实现CPU和主板上其它器件的联系。 寄存器概述 8086CPU有14个寄存器 它们的名称为： 通用寄存器：AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP 专用寄存器：IP、PSW 段寄存器：CS、SS、DS、ES 这些寄存器以后会陆续介绍 2.3.1 通用寄存器（P29） 8086CPU所有的寄存器都是16位的，可以存放两个字节。 AX、BX、CX、DX 通常用来存放一般性数据被称为通用寄存器。 下面以AX为例，我们看一下寄存器的逻辑结构。 2.3.1 通用寄存器 一个16位寄存器可以存储一个16位的数据。（数据的存放情况） 一个16位寄存器所能存储的数据的最大值为多少？ 答案：216-1。 16位数据在寄存器中的存放情况 数据：18 二进制表示：10010 在寄存器AX中的存储： 16位数据在寄存器中的存放情况 数据：20000 二进制表示：0100111000100000 在寄存器AX中的存储： 2.3.1 通用寄存器 8086上一代CPU中的寄存器都是8位的； 为保证兼容性，这四个寄存器都可以分为两个独立的8位寄存器使用。 AX可以分为AH和AL； BX可以分为BH和BL； CX可以分为CH和CL； DX可以分为DH和DL。 8086CPU的8位寄存器存储逻辑 2.3.1 通用寄存器 以AX为例，8086CPU的16位寄存器分为两个8位寄存器的情况： 2.3.1 通用寄存器 AX的低8位（0位~7位）构成了AL寄存器，高8位（8位~15位）构成了AH寄存器。 AH和AL寄存器是可以独立使用的8位寄存器。 8086CPU的8位寄存器数据存储情况 一个8位寄存器所能存储的数据的最大值是多少？ 答案：28-1。 2.3.1 通用寄存器 2.3.2 字在寄存器中的存储 一个字可以存在一个16位寄存器中，这个字的高位字节和低位字节自然就存在这个寄存器的高8位寄存器和低8位寄存器中。 2.4 存储器 CPU 是计算机的核心部件．它控制整个计算机的运作并进行运算，要想让一个CPU 工作，就必须向它提供指令和数据。 指令和数据在存储器中存放，也就是平时所说的内存。 2.4 存储器 在一台PC机中内存的作用仅次于CPU。 离开了内存，性能再好的CPU也无法工作。 磁盘不同于内存，磁盘上的数据或程序如果不读到内存中，就无法被CPU 使用。 2.6 存储单元 存储器被划分为若干个存储单元，每个存储单元从0开始顺序编号； 例如： 一个存储器有128个存储单元， 编号从0~127。 如右图示： 2.6 存储单元 对于大容量的存储器一般还用以下单位来计量容量（以下用B来代表Byte）： 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 磁盘的容量单位同内存的一样，实际上以上单位是微机中常用的计量单位。 2.7 CPU对存储器的读写 CPU要想进行数据的读写，必须和外部器件（标准的说法是芯片）进行三类信息的交互： 存储单元的地址（地址信息） 器件的选择，读或写命令（控制信息） 读或写的数据（数据信息） 2.7 CPU对存储器的读写 那么CPU是通过什么将地址、数据和控制信息传到存储芯片中的呢？ 电子计算机能处理、传输的信息都是电信号，电信号当然要用导线传送。 2.7 CPU对存储器的读写 在计算机中专门有连接CPU和其他芯片的导线，通常称为总线。 物理上：一根根导线的集合； 逻辑上划分为： 地址总线 数据总线 控制总线 图示 2.7 CPU对存储器的读写 总线在逻辑上划分的图示： 2.7 CPU对存储器的读写 CPU在内存中读或写的数据演示： 读演示 写演示 从上面我们知道CPU是如何进行数据读写的。可是我们如何命令计算机进行数据的读写呢？ 1.7 CPU对存储器的读写 1.7 CPU对存储器的读写 2.7 CPU对存储器的读写 对于8086CPU，下面的机器码能够完成从3号单元读数据： 机器码： 101000000000001100000000 含义：从3号单元读取数据送入寄存器AX CPU接收这条机器码后将完