内容发布更新时间 : 2024/12/27 22:46:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
第一章 计算机基础知识 一、微机系统的基本组成
1.微型计算机系统由硬件和软件两个部分组成。 (1)硬件:
①冯●诺依曼计算机体系结构的五个组成部分:运算器,控制器,存储器,输入设备,输入设备。其特点是以运算器为中心。
②现代主流的微机是由冯●诺依曼型改进的,以存储器为中心。 ③冯●诺依曼计算机基本特点: 核心思想:存储程序; 基本部件:五大部件; 信息存储方式:二进制;
命令方式:操作码(功能)+地址码(地址),统称机器指令; 工作方式:按地址顺序自动执行指令。 (2)软件:
系统软件:操作系统、数据库、编译软件 应用软件:文字处理、信息管理(MIS)、控制软件 二、微型计算机的系统结构
大部分微机系统总线可分为3类:数据总线DB(Data Bus),地址总线AB(Address Bus),控制总线CB(Control Bus)。
总线特点:连接或扩展非常灵活,有更大的灵活性和更好的可扩展性。 三、工作过程
微机的工作过程就是程序的执行过程,即不断地从存储器中取出指令,然后执行指
令的过程。
★ 例:让计算机实现以下任务:计算计算7+10=? 程序:mov al,7 Add al,10 hlt
指令的机器码: (OP) 00000111 00000100(OP) 00001010 (OP) 基本概念:
1. 微处理器、微型计算机、微型计算机系统 2. 常用的名词术语和二进制编码 (1) 位、字节、字及字长 (2)数字编码 (3) 字符编码 (4) 汉字编码
3. 指令、程序和指令系统 习题:
1.1,1.2,1.3,1.4,1.5 第二章 8086/8088微处理器 一、8086/8088微处理器
8086微处理器的内部结构:从功能上讲,由两个独立逻辑单元组成,即执行单元EU和总线接口单元BIU。
执行单元EU包括:4个通用寄存器(AX,BX,CX,DX,每个都是16位,又可拆位,拆成2个8位)、4个16位指针与变址寄存器(BP,SP,SI,DI)、16位标志寄存器FLAG(6个状态标志和3个控制标志)、16位算术逻辑单元(ALU)、数据暂存寄存器;
EU功能:从BIU取指令并执行指令;计算偏移量。
总线接口单元BIU包括:4个16位段寄存器(CS(代码段寄存器)、DS(数据段寄存器)、SS(堆栈段寄存器)和ES(附加段寄存器))、16位指令指针寄存器IP(程序计数器)、20位地址加法器和总线控制电路、6字节(8088位4字节)的指令缓冲队列;
BIU功能:形成20位物理地址;从存储器中取指令和数据并暂存到指令队列寄存器中。
3、执行部件EU和总线接口部件BIU的总体功能:提高了CPU的执行速度;降低对存储器的存取速度的要求。 4、地址加法器和段寄存器
由IP提供或由EU按寻址方式计算出寻址单元的16位偏移地址(又称为逻辑地址或简称为偏移量),将它与左移4位后的段寄存器的内容同时送到地址加法器进行相加,最后形成一个20位的实际地址(又称为物理地址),以对应存储单元寻址。 要形成某指令码的物理地址(即实际地址),就将IP的值与代码段寄存器CS(Code Segment)左移4位后的内容相加。 【例假
设CS=4000H,IP=
0300H,则指令的物理地址PA=4000H×10H+0300H=40300H。 逻辑地址=4000H: 0300H。
“段加偏移”的寻址机制:物理地址=段基地址(又称段起始地址=段地址×10H)+偏移地址
逻辑地址:其表达形式为“段地址:段内偏移地址”。 二、8086/8088CPU基本执行环境
指令指针(IP)寄存器包含下一条要执行的指令在当前码段中的偏移。 8086/8088的16位标志寄存器F只用了其中的9位作标志位,即6个状态标志位,3个控制标志位。 6个状态标志位:
CF(Carry Flag)进位标志:进位或借位时,则CF为1;否则为0。
PF(Parity Flag)奇偶性标志:含有偶数个“1”时,则PF为1;否则为0。 AF(Auxiliary Carry Flag)辅助进位标志:
ZF(Zero Flag)零标志:运算结果为零,ZF为1;否则为0。 SF(Sign Flag)符号标志:OF(Overflow Flag)溢出标志: 3个控制标志位(程序设置(1),清除(0)): DF(Direction Flag)方向标志
IF(Interrupt Enable Flag)中断允许标志 TF(Trap Flag)跟踪(陷阱)标志 存储器组织:
1M字节存储器以64K为范围分为若干段。在寻址一个具体物理单元时,必须要由一个基地址再加上由SP或IP或BP或SI或DI等可由CPU处理的16位偏移
量来形成实际的20位物理地址。 三、总线周期
1、时钟周期:时钟脉冲信号的一个循环时间叫一个时钟周期,又称为一个“T”状态,是微处理器工作的最小时间单位
2、总线周期(机器时间):完成一次对存储器或I/O端口的操作所需要的时间。 3、指令周期:执行一条指令所需要的时间。
1个最基本的总线周期由4个时钟周期组成,4个时钟周期又称为4个状态,。 四、8086/8088引脚
地址/数据总线AD15~AD0:分时复用 地址/状态总线:A19/S6~A16/S3: 控制总线:
BHE/S7:表示高8位数据有效,T1输出。
RD:存储器或I/O口读信号,输出,低电平有效,T2~T3有效。
READY:准备就绪信号,输入,高电平有效。READY=1时,表示CPU访问的存储器或I/O端口已准备好传送数据,马上可以进行读/写操作。 TEST:测试信号,输入,低电平有效。
INTR:可屏蔽中断请求信号,输入,电平触发,高电平有效。 CPU每执行完一条指令,即检查INTR,为“1”表示有中断清求,为“0”,则没有。是否响应受标志寄存器中IF的控制
NMI:不可屏蔽中断请求信号,输入,上升沿触发。
RESET:复位信号,输入,高电平有效。CPU复位后,从FFFF0H单元开始读取指令。 电源线和地线: VCC,GND