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微机原理与接⼜技术笔记 第⼀章微型计算机概述 1.3 微处理器、微型计算机和微型计算机系统 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者关系 1.3.1 微处理器 CPU在内部结构上包含下⾯这些部分： · 算术逻辑部件； · 累加器和寄存器组； · 控制器； CPU功能： · 可以进⾏算术和逻辑运算 · 可保存较少量数据 · 能对指令进⾏译码并执⾏规定的动作； ·提供整个系统所需要的定时和控制信号 ·能和存储器、外设交换数据 · 可以响应其他部件发来的中断请求 1.3.2 微型计算机 微型计算机由CPU、存储器、输⼊输出接⼜电路和系统总线构成 1、存储器 功能：存放程序和数据。 2、I/O接⼜：连接外部设备和CPU总线，完成信号转换、数据缓冲、与CPU进⾏信号联络等⼯作。 3、总线：计算机系统中连接各个部件的信息通道，通过总线可以传输数据信息、地址信息和状态信息。 CPU总线： 从处理器引出的若⼲信号线，CPU通过它们与存储器或I/O设备进⾏信息交换。 CPU总线分为： A 地址总线（AB ）：传递地址信息的总线。单向 CPU在地址总线上输出将要访问的内存单元或I/O端⼜的地址，该总线为单向总线。 地址总线的位数决定了CPU可以直接寻址的内存范围 内存容量的计算： 16条地址线可访问 2^16 = 64 KB 。 20条地址线可访问 2^20 = 1 MB 。 B 数据总线（DB ）：传递数据信息的总线。双向 在CPU进⾏读操作时，内存或外设的数据通过数据总线送往CPU ； 在CPU进⾏写操作时，CPU数据通过数据总线送往内存或外设，数据总线是双向总线。 C 控制总线：传递控制信息的总线，即CB 。 控制总线的⽅向： ⼀部分是从CPU输出：通过对指令的译码，由CPU内部产⽣，由CPU送到存储器、输⼊/输出接⼜电路和其 它部件。如时钟信号、控制信号等。 另⼀部分是由系统中的部件产⽣，送往CPU ，如：中断请求信号、总线请求信号、状态信号。 1.3.3 微型计算机系统 以微型计算机为主体，配上系统软件、应有软件和外设之后，就成了微型计算机系统。 外设：微机配备的输⼊/输出设备( I/O设备) 。 标准输⼊/输出设备（控制台）：键盘和显⽰器（CRT ）。 第⼆章 16位和32位微处理器 2.1 16位微处理器8086 2.1.1 8086的编程结构 8086 ：Intel系列的16位微处理器，16条数据线、20条地址线， 可寻址地址范围220=1MB ，8086⼯作时，只要⼀个 5V 电源和⼀ 个时钟，时钟频率为5MHz 。 8088 ：内部与8086兼容，也是⼀个16位微处理器，只是外部数据 总线为8位，所以称为准16位微处理器。 8088有20根地址线，可寻址的地址空间达220即1M字节。 在编程结构图中，从功能上划分，8086分为两⼤部分：即 - 总线接⼜部件BIU （Bus Interface Unit ） - 执⾏部件EU （Execution Unit ） 1.BIU 总线接⼜部件 功能：负责与存储器、I/O端⼜传送数据 具体： （1）从内存取指令送到指令队列 （2 ）CPU执⾏指令时，BIU配合执⾏部件从指定内存单元或外设端⼜中取数据，将数据传送给执⾏部件。 （3 ）或者，BIU配合执⾏部件把操作结果传送到指定的内存单元或外设端⼜中。 组成： ①4个16位的段地址寄存器 CS （Code Segment ）DS （Data Segment ） ES （Extra Segment ）SS （Stack Segment ） ②16位的指令指针寄存器IP （Instruction Pointer ） ③20位的地址加法器 ④6字节的指令队列缓冲区 2.执⾏部件 功能：负责指令的执⾏ 详细: （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 ）接收由总线接⼜送来的数据或发送数据⾄总线接⼜。 （4 ）进⾏算术运算。 执⾏的指令从BIU的指令队列缓冲器中取得，执⾏指令的结果或执⾏指令所需要的数据，都由EU 向BIU发出请 求，再由BIU对存储器或I/O端⼜进⾏存取。 组成： ① 4个通⽤寄存器，即AX,BX,CX,DX 四个通⽤寄存器都是16位或作两个8位来使⽤。 如AX分成两个8位寄存器AH和AL使⽤。 AX也称为累加器，指令系统设计的指令有： 乘