微机原理及接口技术 第2章 微型计算机概述.ppt

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1、2.1微型计算机的基本结构2.28088(8086)CPU2.3系统总线的形成第2章微型计算机概述2.1微型计算机的基本结构2.1.1微型计算机的组成及各部分的功能1.硬件系统微型计算机硬件系统如图2.1所示。图2.1微型计算机的硬件结构微型计算机主要由如下几个部分组成：微处理器或称中央处理单元(CPU)、内部存贮器(简称内存)、输入输出接口(简称接口)及系统总线。(1)CPUCPU是一个复杂的电子逻辑元件，它包含了早期计算机中的运算器、控制器及其他功能，能进行算术、逻辑及控制操作。(2)内存顾名思义，所谓内存就是指微型计算机内部的存贮器。(3)

2、系统总线所谓总线就是用来传送信息的一组通信线。由图2.1可以看到系统总线将构成微型机的各个部件连接到一起，实现了微型机内部各部件间的信息交换。(4)接口微型计算机广泛地应用于各个部门和领域，所连接的外部设备是各式各样的。2.软件系统微型计算机软件系统包括系统软件和应用软件两大类。(1)系统软件系统软件用来对构成微型计算机的各部分硬件，如CPU、内存、各种外设进行管理和协调，使它们有条不紊高效率地工作。(2)应用软件应用软件是针对不同应用，实现用户要求的功能软件，例如，Internet网点上的Web页、各部门的MIS程序、CIMS中的应用软件以及生

3、产过程中的监测控制程序等等。2.1.2微型计算机的工作过程CPU进行简单的算术运算或逻辑运算，或从存贮器取数，将数据存放于存贮器，或由接口取数或向接口送数，这些都是一些基本动作，也称为CPU的操作。用微型计算机求解“7+10=?”这样一个极为简单的问题，必须利用指令告诉计算机该做的每一个步骤，先做什么，后做什么。具体步骤就是：7→ALAL+10→AL其含义就是把7这个数送到AL里面，然后将AL中的7和10相加，把要获得的结果存放在AL里。把它们变成计算机能够直接识别并执行的程序如下：1011000000000111第一条指令00000100000

4、01010第二条指令11110100第三条指令利用助记符加上操作数来表示指令就方便得多了。上面的程序可写成：MOVAL，7ADDAL，10HLT程序中第一条指令将7放在AL中；第二条指令将AL中7加上10并将相加之和放在AL中；第三条指令是停机指令。当顺序执行完上述指令时，AL中就存放着要求的结果。2.28088(8086)CPU2.2.1概述8088是8080和8085的改进型，像8080和8085一样，它的指令是以字节为基础构成的，它的性能的提高，主要依赖于采取了以下一些特殊措施。1.建立4字节的指令预取队列2.设立地址段寄存器3.在结构上和

5、指令设置方面支持多微处理器系统图2.2一般8位处理器与8088处理器指令执行过程对比(a)一般8位处理器的指令执行过程；(b)8088处理器的指令执行过程2.2.28088CPU引线及其功能8088CPU是一块具有40条引出线的集成电路芯片，其各引出线的定义如图2.3所示。为了减少芯片的引线，有许多引线具有双重定义和功能，采用分时复用方式工作，即在不同时刻，这些引线上的信号是不相同的。图2.38088处理器芯片引线图1.最小模式下的引线在最小模式下，8088CPU的引线如图2.3所示(不包括括号内的信号)。它们是：A16~A19/S3~S6:这是

6、4条时间复用、三态输出的引线。表2.1S4,S3的状态编码S4S3所代表段寄存器00数据段寄存器01堆栈段寄存器10代码段寄存器或不使用11附加段寄存器A8~A15:它们是三态输出引线。在CPU寻址内存或接口时，由这些引线送出地址A8~A15。在某种特殊情况下，这些引线也可以处于高阻状态。AD0~AD7：它们是地址、数据时分复用的输入输出信号线。其信号是经三态门输出的。:它是CPU的输出(三态)控制信号，用来区分当前操作是访问存贮器还是访问I/O端口。:它是CPU的输出控制信号(三态)。该引脚输出为低电平时，表示CPU正处于写存贮器或写I/O端口

7、的状态。:该引脚是CPU的输出控制信号(三态)，用于确定数据传送的方向。:这是CPU经三态门输出的控制信号。ALE：三态输出控制信号，高电平有效。：它是读选通输出信号(三态)，低电平有效。READY：它是准备就绪输入信号，高电平有效。INTR：它是可屏蔽中断请求输入信号，高电平有效。：它是可用WAIT指令对该引脚进行测试的输入信号，低电平有效。NMI：它是非屏蔽中断输入信号，边沿触发，正跳变有效。RESET：它是CPU的复位输入信号，高电平有效。：它是CPU输出的中断响应信号，是CPU对外部输入的INTR中断请求信号的响应。HOLD：它是高电平有

8、效的输入信号，用于向CPU提出保持请求。:是一条状态输出线。CLK：这个是时钟信号输入端。VCC：它是5V电源输入引脚。GND：它是接地