《主要教学内容》PPT课件.ppt

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1、第8章80x86CPU本章主要教学内容8086微处理器的基本性能指标、组成及其寄存器结构8086微处理器的外部引脚特性8086微处理器的存储器和I/O组织8086的时钟和总线概念及其最小/最大工作方式80286、80386、80486等高档微处理器教学目的：使学生掌握80X86微处理器的基本使用教学重点：8086微处理器的组成及其寄存器结构；8086微处理器的存储器和I/O组织教学难点：8086微处理器的存储器和I/O组织8.1简单微型计算机8.1.1基本结构8.1.2工作原理8.1.3简单程序执行过程8.1.1基本结构1.微型计算机结构框图◆微型计算机硬件基本结构运算器、控

2、制器、存储器、输入设备和输出设备运算器和控制器合称为中央处理器CPU。◆三类总线连接系统的上，输入/输出设备通过I/O接口挂接在总线上。◆单一总线结构使微型机结构简单，易于扩充，奠定了产品标准化、模块化基础。1.微型计算机结构框图（续）简化的保持了CPU主要特征的简单微型计算机结构◆该CPU包含运算器ALU、控制器和寄存器组，由内部总线相连；该机机器字长8位，内部寄存器为8位，外部数据总线DB也是8位；基本上与Intel8080CPU相对应。3.总线（BUS）功能：各部件之间传送信息的公共通道种类：数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB（1）数据总线：CPU、存

3、储器或I/O端口等部件之间传递数据，宽度（根数）——通常与计算机的字长一致，传输方向——双向（2）地址总线：传送存储单元或I/O端口的地址信息，地址总线一般由CPU输出给存储器或I/O端口（3）控制总线：CPU控制器发往各部件的控制信号线各部件反馈给CPU的状态信号线4.存储器(Memorystorage)存储器功能：存储二进制代码数据和程序，是记忆部件。存储器种类：内存储器(主存储器)和外存储器(辅助存储器)存储矩阵：存储单元按行列排列成的矩阵存储地址：存储矩阵中每一个单元的唯一编号地址译码电路和读/写控制电路：存储矩阵的外围电路。地址信息经地址译码器AD译码后得

4、到一个地址，从而找到相应的存储单元，再由读/写控制电路控制对该单元进行读/写操作。存储器操作：读操作（从指定的存储单元取出数据）写操作（向指定的存储单元写入数据）。8.1.2工作原理1．存储程序的概念程序是人们为解决某个实际问题而事先设计好的具体的操作步骤，由指示计算机执行具体操作的有序命令（即指令）序列组成，并被存储在存储器中，计算机的整个工作过程就是周而复始地从存储器中取出指令、分析指令和执行指令。2．从问题到程序问题：计算8+20=？程序：助记符指令指令类型机器指令代码（操作码）（操作数）MOVA，08H；传送指令1000011000001000ADDA，1

5、4H；加法指令1000101100010100HLT；暂停指令11110100存储程序8.1.3简单程序执行过程（1）取第一条指令操作码8.2微处理器结构8.2.1第一代微处理器的结构1.8086/8088CPU的内部结构1.8086/8088CPU的内部结构（续）（1）总线接口部件BIU◆BIU组成：地址加法器、专用寄存器组、指令队列缓冲器总线控制电路◆BIU功能：负责完成CPU与存储器或I/O设备间的数据传送●地址加法器——把来自于段寄存器的16位地址（段首地址）左移4位后与16位偏移地址相加，形成20位的实际地址，以对1M字节的存储空间进行寻址。●指令队列：6

6、个字节（8088为4个字节），一旦指令队列中空出2个（8086）或1个（8088）字节，BIU将自动进入读指令操作以填满指令队列。●专用寄存器组：段寄存器、指令指针寄存器IP、内部通讯寄存器●总线控制电路：将CPU的内部总线与外部总线相连，是CPU与外部交换数据的通路。（2）指令执行部件EU◆EU组成：算术逻辑运算单元ALU、标志寄存器FR、寄存器组、EU控制器◆EU功能：执行指令、进行数据处理。（3）EU和BIU并行操作：同时完成取指/操作数和执行指令操作2.8086/8088寄存器结构(1)通用寄存器组◆数据寄存器：4个16位的寄存器AX、BX、CX和DX→8个8位

7、寄存器：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH和DL◆指针寄存器：堆栈指针SP、基址指针BP指示当前堆栈段中的数据在段内的偏移地址◆变址寄存器：源变址寄存器SI、目标变址寄存器DI表示当前数据段或附加段中操作数的索引地址(偏移地址的一部分)(2)存储器分段和段寄存器◆存储器分段：1M字节的存储空间可分成若干个逻辑段，每段最长为64K字节，段首地址的高16位称作段基址，用段寄存器表示◆段寄存器：代码段寄存器CS，指示当前代码段的段基址数据段寄存器DS，指示当前数据段的段基址附