微机原理 第6章 微机系统结构课件.ppt

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1、课程教学单元第1章微型计算机基础知识第2章80X86/Pentium微处理器内部结构第3章指令系统第4章汇编语言程序设计第5章8086/8088CPU的总线操作与时序第6章微型计算机系统结构第7章半导体存储器第8章输入输出接口技术第9章中断与DMA技术第10章定时与计数技术第11章并行接口与串行接口第12章人机交互接口第13章模拟量输入输出接口第6章教学内容§6.1PC/XT微机硬件系统§6.2微机系统内存结构§6.3微机常用总线标准重点：PC/XT系统的组成硬件，PCI、USB、IEEE1394总线特点，虚拟存储器

2、与Cache概念和基本原理。难点：总线分类及应用范围1、微型计算机的系统组成存储器I/O接口I/O设备处理器子系统系统总线形成地址总线AB数据总线DB控制总线CB系统总线BUS§6.1PC/XT微机硬件系统PC/XT机采用8088微处理器构造的第一代通用微机，处理器为系统的核心，通过AB、DB和CB总线直接或经过驱动形成系统的调度与控制，并与各部件进行数据交换。PC/XT总线即PC总线，是微型机最初的一种系统总线，其总线宽度为8位，地址线宽度为20位，总线与CPU的时钟相同，为4.77MHz。§6.1PC/XT微机硬

3、件系统2、8088PC/XT微机体系8088PC/XT总线的微机体系结构示意图8个8位I/O扩展槽62脚8087808882848282828682888237825382558259RAMROM总线§6.1PC/XT微机硬件系统808780888284828282868288微处理器时钟发生器地址锁存器数据驱动器总线控制器协处理器§6.1PC/XT微机硬件系统8237825382558259RAMROM总线256KBROM§6.1PC/XT微机硬件系统768KBRAM8237DMA控制器4个用于直接存储器存取的DM

4、A通道通道0用于动态存储器的刷新通道1被保留给用户通道2用于软盘与内存的DMA传送通道3用于硬盘和内存间的DMA传送8237825382558259RAMROM总线8253可编程定时/计数器有3个16位的定时/计数通道通道0每55ms向CPU发一个时钟中断信号做系统计数信号通道1用于动态存储器的刷新；通道2输出方波到扬声器，持续时间可以由程序控制§6.1PC/XT微机硬件系统8255可编程并行接口有3个端口A口在开机输出部件检测码，自检后输入键盘的扫描码B口输出通道，对键盘控制及检测RAM和I/O通道C口输入系统DI

5、P设置信息8259可编程中断控制器，8级外部中断优先权控制8237825382558259RAMROM总线8个8位I/O扩展槽62脚§6.1PC/XT微机硬件系统I/O空间只使用低16位地址A15～A0，寻址64K个端口I/O扩展槽8个62芯的I/O扩展槽，插各种接口扩展卡第6章教学内容§6.1PC/XT微机硬件系统§6.2微机系统内存结构§6.3微机常用总线标准§6.2微机系统内存结构1、存储器系统的分层01234寄存器Cache主要存储器虚拟存储器外部存储器容量大单位价格高速度快——解决微机中不同部件的存储需要寄

6、存器Cache主要存储器虚拟存储器外部存储器内部存储器§6.2微机系统内存结构2、内部存储器的分层01234——解决存储速度与成本的矛盾3、高速缓冲存储器Cache程序访问局部性原理：对局部范围的存储器地址频繁访问，而对此外的地址访问甚少的现象。定义：在32位微机CPU与主存储器之间增设一级或两级高速小容量存储器，称之为高速缓冲存储器。其存取速度比主存快。CPU寻址时当指令或操作数命中就立即存取；未命中则作常规的存储器访问；同时，将所访问相邻指令及相邻数据块复制到Cache中。§6.2微机系统内存结构§6.2微机系统

7、内存结构4、虚拟存储器定义：通过硬件和软件的综合，使内存和外存形成一有机整体，操作系统按某种置换算法依次调外存程序进入内存储器，CPU执行程序时感觉是一个速度接近内存却具有外存容量的假想存储器，称为虚拟存储器。虚地址空间（逻辑地址空间）：程序可用的空间，由CPU内部结构决定。实地址空间（物理地址空间）：CPU可访问的内存空间，容量由AB宽度决定。第6章教学内容§6.1PC/XT微机硬件系统§6.2微机系统内存结构§6.3微机常用总线标准§6.3微机常用总线标准一、系统总线PCISAEISAPCMCIASTD62引脚A

8、/B面总线8位地址线20位5MB/S用于8088和PC/XT微机§6.3微机常用总线标准一、系统总线PCISAEISAPCMCIASTDIndrstryStandardArchitecture工业标准总线，AT总线62+36引脚，分A/B+C/D面24地址线8位或16位数据线8MB/S或16MB/S用于PC/AT微机(286)§6.3微机常用总