《微型计算机原理与接口技术课件(第二版)冯博琴第章》课件.ppt

主要内容： 微处理器的一般构成及工作原理； 8088微处理器的特点、引线及结构； 总线的一般概念； *80386微处理器的特点及结构； *Pentium 4微处理器中的新技术。 §2.1 微型机概述 了解： 微处理器的功能； 微处理器的基本组成。 微处理器的功能 是计算机系统的核心 根据指令实现各种相应的运算 实现数据的暂存 实现与存储器和接口的信息通信 ……. 微处理器的一般构成 运算器 控制器 内部寄存器组 §2.2 8088微处理器 主要内容： 8088/8086CPU的特点 8088CPU外部引线及功能； 8088CPU的内部结构和特点； 各内部寄存器的功能； 8088的工作时序。 一、8088/8086CPU的特点 了解： 程序与指令 指令执行的一般过程 指令的串行执行与并行流水线执行 8088/8086CPU的主要特点 1. 程序和指令 程序： 具有一定功能的指令的有序集合 指令： 由人向计算机发出的、能够为计算机所识别的命令。 2. 指令执行的一般过程 取指令 指令译码 读取操作数 执行指令 存放结果 3. 串行和并行方式的指令流水线 串行工作方式： 控制器和运算器交替工作，按顺序完成 上述指令执行过程。 并行工作方式： 运算器和控制器可同时工作。 串行工作方式 8088以前的CPU采用串行工作方式： 并行工作方式 8088CPU采用并行工作方式 4. 8088/8086 CPU的特点 采用并行流水线工作方式 —— 通过设置指令预取队列实现 对内存空间实行分段管理 —— 将内存分为4个段并设置地址段寄存器，以实 现对1MB空间的寻址 支持多处理器系统 8088CPU的两种工作模式 8088可工作于两种模式下 最小模式 最大模式 最小模式为单处理器模式，控制信号较少，一般可不必接总线控制器。 最大模式为多处理器模式，控制信号较多，须通过总线控制器与总线相连。 注意下列几点： ①?8086的数据线和地址线是复用的， ②?8086可用高8位传送1字节，也可用低8位传送1个字节，还可一次传送1个字 ③?RESET是系统复位信号 两种工作模式的选择方式 8088是工作在最小还是最大模式由MN/MX端状态决定。MN/MX=0工作于最大模式，反之工作于最小模式 二、8088CPU的引线及功能 引脚定义的方法可大致分为： 每个引脚只传送一种信息（RD等）； 引脚电平的高低不同的信号（IO/M等）； CPU工作于不同方式有不同的名称和定义（WR/LOCK 等）； 分时复用引脚（AD7——AD0 等） ； 引脚的输入和输出分别传送不同的信息（RQ/GT） 主要引线（最小模式下） 地址线和数据线： AD7--AD0：低8位地址和数据信号分时复用。在传送地址信号时为单向，传送数据信号时为双向。 A19--A16：高4位地址信号，分时复用。 A15--A8 ：输出8位地址信号。 主要的控制和状态信号 WR： 写信号； RD： 读信号； IO/M：为“0”表示访问内存， 为“1”表示访问接口； DEN： 低电平有效时，允许进行读/写操作； RESET：复位信号。 例： 当WR=1，RD=0，IO/M=0时， 表示CPU当前正在进行读存储器操作 READY信号 中断请求和响应信号 INTR：可屏蔽中断请求输入端 NMI：非屏蔽中断请求输入端 INTA：中断响应输出端 总线保持信号 HOLD：总线保持请求信号输入端。当CPU 以外的其他设备要求占用总线时， 通过该引脚向CPU发出请求。 HLDA：总线保持响应信号输出端。CPU对 HOLD信号的响应信号。 三、8088CPU的内部结构 8088内部由两部分组成： 执行单元（EU） 总线接口单元（BIU） 执行单元包括 运算器 8个通用寄存器 1个标志寄存器 EU部分控制电路 执行单元 功能 指令译码 指令执行 暂存中间运算结果 保存运算结果特征 总线接口单元 功能： 从内存中取指令到指令预取队列 负责与内存或输入/输出接口之间的数据传送 在执行转移程序时，BIU使指令预取队列复位，从指定的新地址取指令，并立即传给执行单元执行。 结论 指令预取队列的存在使EU和BIU两个部分可同时进行工作，从而 提高了CPU的效率； 降低了对存储器存取速度的要求 8088的内部寄存器 含