第二章--微处理器PPT课件

第一节 微型计算机的组成及工作原理
微处 理器
8086/ 8088
存储器 RAM
存储器 ROM
I/O 接口
外围Байду номын сангаас备
地址总线AB 控制总线CB 数据总线DB
系统总线 或三总线
图 2.1 微型计算机的组成
2.1.1 CPU的基本概念和组成
微处理器(机)简称CPU，是用来实现运算和控制功 能的部件，由运算器、 控制器和寄存器 3 部分组成。 1) 运算器用于完成数据的算术和逻辑运算。 2) 寄存器用来暂存参加运算的操作数和运算结果。 3) 控制器由指令寄存器、指令译码器和控制电路组成。 指令是一组二进制编码信息，主要包括两个内容： (1)告诉计算机进行什么操作； (2)指出操作数或操作数地址。 (3) 控制电路根据指令的要求向微型机各部件发出 一系列相应的控制信息，使它们协调有序地工作。
段寄存器在使用中应注意：
（1）在编写汇编语言源程序时，应按上述 规定将程序的各个部分放在规定的段内。
2.2.3 输入/输出设备及其接口电路 输入/输出(缩写为I/O)设备统称外部设备，是微
型计算机的重要组成部分。输入设备的任务是将程序、 原始数据及现场信息以计算机所能识别的形式送到计
算机中，供计算机自动计算或处理用。 微型机中常 用的输入设备包括键盘、鼠标器、 数字化仪、扫描 仪、A/D转换器等。输出设备的任务是将计算机的计 算和处理结果或回答信号以人能识别的各种形式表示
总线接口部件 （BIU)
8086微处理器逻辑框图：分EU与BIU两部分：
执行部件（EU):由ALU、通用寄存器组、状态寄 存器及操作控制器电路组成。 总线接口部件(BIU):由专用寄存器、指令队列 缓冲器、地址加法器等功能部件组成。形成对 外总线，与存储器、I/O接口电路进行数据传输。
(1)总线接口部件 (BIU)
出来。 微型机中常用的输出设备包括显示器、打印 机、绘图仪、D/A转换器等。软磁盘、硬磁盘及其驱 动器对微型机来说， 既是输入设备又是输出设备。 只读激光盘(CD-ROM)及其驱动器属于微型机的输入设 备。软磁盘、硬磁盘及光盘又统称为计算机的外存储 器。
第二节 8086/8088微处理器
2.3.1 8086微处理器结构 1、8086/8088微处理器系列概况 （1）从8080/8085到8086
第2章 8086微处理器
本章主要知识点： 1.8086的内部组成、引脚功能和工作模式。 2.2. 8086的最小模式组成原理。 3. 8086微处理器的时序。 本章学习的重点： 1、8086的内部结构组成； 2、8086的四个段寄存器的作用，使用中的差异； 3、8086的通用寄存器的作用，使用中的差异； 4、8086各引脚的意义和功能； 5、8086存储体的组成特点和要求； 6、8085物理地址、偏移地址、段地址之间的关系； 7、8086的总线时序； 学习注意事项：用红颜色表出的字均为重点理解和 学习中的难点，希望同学们学习时注意！！
CPU可以对内存储器执行读/写两种操作 3)读操作过程:
读存储器操作是在控制部件发出的读命令控制下， 将内存中某个存储单元的内容取出，送入CPU中某个寄 存器； 4)写操作过程:
写存储器操作是在控制部件发出的写命令控制下， 将CPU中某寄存器内容传送到存储器的某个存储单元中。 注意:写操作执行后，存储单元内容被改变； 读操作执 行后， 存储单元内容不变。
8086是16微处理器，内部及对外有16位数据通路， 8080/8085只有8位。 8088是8位微处理器，但内部有16位数据通路，而对 外为8位数据通路。 8086/8088寻址空间1MB,8080/8085为64KB。 8086有一个初级流水线结构，内部操作与对外操作具 有并行性。
2、8086的内部结构组成： 8086的内部主要有以下两大部分组成： 1)总线接口部件 (BIU) 2)执行部件 (EU)
8086的内部结构组成如图2-2
8086的内部结构
通用 寄存器
AH AL BH BL CH CL DH DL
SP BP SI DI
16位
地址 加法
∑
器
20位
8位 CS
DS
SS
输入/输出
ES
控制电路
IP
总
内部暂存器
线
ALU
执行部分 控制电路
123456 8位
指令队列
标志寄存器
执行部件 （EU)
图2-2 8086的内部结构组成
总线接口部件由下列各部分组成： 1）4个段地址寄存器；
CS——16位的代码段寄存器； DS——16位的数据段寄存器； ES——16位的扩展段寄存器； SS——16位的堆栈段寄存器； 2）16位的指令指针寄存器IP； 3）20位的物理地址加法器； 4）6字节的指令队列缓冲器。
段寄存器:
8086CPU的地址引脚有20条线，能提供20位的地 址信息，可直接对1M个存储单元进行访问，但CPU内 部可用来提供地址信息的寄存器都是16位的，那么 如何用16位寄存器实现20位地址的寻址呢？ 8086/8088采用了段结构的内存管理的方法。
将指令代码和数据分别存储在代码段、数据段、堆 栈段、附加数据段中，这些段的段地址分别由段寄 存器CS、DS、SS、ES提供，而代码或数据在段内的 偏移地址则由有关寄存器或立即数给出。
8086/8088段寄存器的作用：
（1）代码段寄存器CS：存储程序当前使用的代码段的 段地址。 （2）数据段寄存器DS：存放程序当前使用的数据段的 段地址。程序中所用到的原始数据、中间结果以及最 终结果都可存放在数据段中。 （3）堆栈段寄存器SS：存放程序当前所使用的堆栈段 的段地址。堆栈是在存储器中开辟的一个特定区域。 （4）附加数据段寄存器ES：存放程序当前使用的附加 数据段的段地址。附加数据段通常用于存放字符串操 作时的目的字符串。
2.2.2
1)存储器的作用:
图 2.1 中的存储器是指微型计算机的内存储器，用来 存放程序、原始操作数、运算的中间结果数据和最终结 果数据。
2)程序的组成和格式: 程序是按解题顺序编排、用一系列指令表示的计算步骤。 程序和数据在形式上均为二进制码，它们均以字节为单 位存储在内存储器中，一个字节占用一个存储单元，并 具有唯一的地址号。CPU可以对内存储器执行读/写两种 操作。