微机原的理与接口技术-郭兰英-第1章.pptVIP

微机原理与接口技术 第1章 微型计算机系统概述 教学重点 1.1 计算机中数的表示方法 数的表示 1.1 计算机中数的表示方法 BCD码 十进制数和8421BCD码的对应关系 BCD码的运算 十进制调整 调整举例 ASCII码 汉字编码 带符号数的表示 机器数与真值 原码、反码、补码 关于原码、反码、补码的说明 1.2 微型计算机的系统组成 重要里程碑 人类第一台计算机ENIAC Intel 4004和计算器 发展历程 苹果电脑 IBM PC系列机 Intel系列处理器 基本概念 基本概念 计算机系统层次结构 微机系统的启动和操作系统的装载 相关的两个概念 系统BIOS：BIOS是直接与硬件打交道的底层代码，它为操作系统提供了控制硬件设备的基本功能。BIOS一般被存放在ROM之中，占用的地址空间为F0000H～FFFFFH。 复位地址：FFFF0H。 1.1.4 启动过程 第一步： 当我们按下电源开关时， CPU得到的启动地址为FFFF0H，CPU就会从FFFF0H处开始取指令、执行指令。系统BIOS放在这里的只是一条跳转指令，跳到系统BIOS中真正的启动程序处。 第二步： 系统BIOS的启动程序首先要做的事情就是进行加电后自检（Power－On Self Test，POST）。 第三步：系统BIOS的启动程序进行的最后一项工作，即根据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱装载操作系统。 微型计算机系统的三个层次 计算机系统组成 微型计算机组成框图 微处理器组成 控制器 微处理器 系统总线 系统总线 总线信号 注意：通常将数据总线位数小于字长的计算机（如8088）称为准字长计算机 注意：数据总线的位数通常和CPU中运算器的位数（即字长）相一致，但有时也不一致。 数据总线：16位 8086 地址总线：20位 16位字长 数据总线：8位 8088 地址总线：20位 总线的特点 存储器 输入输出接口及外部设备 软件系统的组成 指令的工作过程 模拟机存储结构 准备 第1条指令的取指过程 第1条指令的执行过程 第2条指令的取指过程 第2条指令的执行过程 8086/8088微处理器内部结构 8086CPU由两个独立的处理部件组成： 执行部件EU（ Execution Unit） 总线接口部件BIU（Bus Interface Unit） 8086/8088微处理器内部结构 负责指令的译码、执行和数据的运算 EU负责全部指令的执行； 向BIU输出数据(操作结果)； 对寄存器和标志寄存器进行管理； 16位运算（数据运算和操作数偏移地址的运算），数据传送和处理； 8086/8088微处理器内部结构 BIU负责执行所有的“外部总线”周期，提供系统总线控制信号。 根据EU计算出来的16位地址和16位段地址计算20位物理地址， 负责访问内存或输入/输出接口, 取出数据送指令队列, 供EU执行/将EU的结果送到指定位置。 8086/8088微处理器内部结构 EU和BIU两个单元在大多数情况下独立操作，还可以并行执行，实现指令预取（指令读取和执行的流水线操作） 8088的指令执行过程 1.2.2 寄存器介绍 通用寄存器 控制寄存器 段寄存器 通用寄存器 8088有8个通用的16位寄存器 （1）数据寄存器: AX BX CX DX （2）变址寄存器: SI DI （3）指针寄存器: BP SP 4个数据寄存器还可以分成高8位和低8位两个独立的寄存器，这样又形成8个通用的8位寄存器 AX： AH AL BX： BH BL CX： CH CL DX： DH DL （1）数据寄存器 AX称为累加器（Accumulator） 使用频度最高。用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等 BX称为基址寄存器（Base address Register） 常用做存放存储器地址 CX称为计数器（Counter） 作为循环和串操作等指令中的隐含计数器 DX称为数据寄存器（Data register） 常用来存放双字长数据的高16位，或存放外设端口地址 （2）指针寄存器 指针寄存器用于寻址内存堆栈内的数据 SP为堆栈指针寄存器（Stack Pointer）,指示堆栈段栈顶的位置（偏移地址） B