第1章微机的使用与维护.ppt

第一章 控制总线的部件（总线主控设备）： CPU和DMA 控制器。 被总线控制的部件（总线控制设备）： 存储器和I/O设备。 总线的使用特点： 1、在某一时刻，只能由一个总线主控设备来控制总线，其它总线主控设备此时必须放弃对总线的控制。 2、在连接系统的各个设备中，在某一时刻只能有一发送者发送信号，但可以有多个设备从总线上同时获得信号。 3、通过总线插槽来接口板连接。 微机及测控技术 第一章 1.4 微处理器 1.4.1 8088（8086）CPU功能结构 Intel 8086 CPU属第三代微处理器。 8086 CPU有 20 条地址线， 直接寻址能力达 1Mb。 8086 CPU具有 16 条数据总线，内部总线和ALU均为 16 位，可进行 8 位和16 位操作，应是 16 位微处理器。 8086CPU采用不同于第二代微处理器(8080， Z80)的一种全新结构形式，均由两个独立的单元组成，一个称为总线接口单元BIU(Bus Interface Unit), 另一个称为执行单元EU(Exccution Unit)，其功能框图如图所示。 微机及测控技术 第一章 微机及测控技术 AH AL BH BL CH CL DH DL SP BP DI SI 通用寄存器 运算寄存器 ALU 标志 执行部分控制电路 1 2 3 4 5 6 CS DS SS ES IP 内部寄存器 I/O控制电路 地址加法器 20位 16位 8位 指令队列缓冲器 外总线 执行部件 总线接口部件 8086CPU结构图 第一章 微机及测控技术 1、总线接口部件 功能： （1）、从取指令送到指令队列。 （2）、CPU执行指令时，到指定的位置取操作数，并将其送至要求的位置单元中。 总线接口部件的组成： （1）、四个段地址寄存器 （2）、16位指令指针寄存器IP（PC）。 （3）、20位的地址加法器。 第一章 微机及测控技术 （4）、六字节的指令队列缓冲器。 （5）与EU通信的内部寄存器。 （6）总线控制逻辑。 说明： （1）、指令队列缓冲器：在执行指令的同时，将取下一条指令，并放入指令队列缓冲器中。CPU执行完一条指令后，可以指令下一条指令（流水线技术）。提高CPU效率。 （2）、地址加法器：产生20位地址。CPU内无论是段地址寄存器还是偏移量都是16位的，通过地址加法器产生20位地址。 第一章 微机及测控技术 2、执行部件 作用： （1）、从指令队列中取出指令。 （2）、对指令进行译码，发出相应相应的控制信号。 （3）、接收由总线接口送来数据或发送数据至接口。 （4）、进行算术运算。 执行部件的组成： （1）、通用寄存器AX、BX、CX、DX。 第一章 微机及测控技术 （2）、算术逻辑单元ALU 完成8位或者16位二进制算术和逻辑运算，计算偏移量。 （3）、数据暂存寄存器 协助ALU完成运算，暂存参加运算的数据。 （4）、执行部件的控制电路 从总线接口的指令队列取出指令操作码，通过译码电路分析，发出相应的控制命令，控制ALU数据流向。 （5）、标志寄存器 第一章 微机及测控技术 3、8086/8088CPU执行程序的操作过程 （1）、20位地址的形成，并将此地址送至程序存储器指定单元，从该单元取出指令字节，依次放入指令队列中。 （2）、每当8086的指令队列中有2个空字节，8088指令队列中有1个空字节时，总线接口部件就会自动取指令至队列中。 （3）、执行部件从总线接口的指令队列首取出指令代码，执行该指令。 （4）、当队列已满，执行部件又不使用总线时，总线接口部件进入空闲状态。 （5）、执行转移指令、调用指令、返回指令时，先清空队列内容，再将要执行的指令放入队列中。 第一章 微机及测控技术 第一章 1.4.2 8086CPU内部寄存器 8086 CPU内部具有 14 个 16 位寄存器， 用于提供运算， 控制指令执行和对指令及操作数寻址。 微机及测控技术 第一章 1、通用寄存器组 8个16位通用寄存器分为三组：数据寄存器、地址指针寄存器、变址寄存器。 （1）. 数据寄存器 数据寄存器包括AX、BX、CX和DX。在指令执行过程中既可用来寄存操作数，也可用于寄存操作的结果。它们中的每一个又可将高 8 位和低 8 位分成独立的两个 8 位寄存器来使用。 16 位数据寄存器主要用于存放数据，也可以用来存放地址。 而 8 位寄存器(AH、 AL、 BH