微机原理课件l2章节.ppt

第二章 80X86微处理器 教学重点 基本概念 存储器管理 2.1 微型计算机的发展和应用 1946年，世界上出现第一台数字式电子计算机ENIAC（电子数据积分和计算器） 发展到以大规模集成电路为主要部件的第四代，产生了微型计算机 1971年，Intel公司设计了世界上第一个微处理器芯片Intel4004，开创了一个全新的计算机时代 二、 微型计算机的发展 第1代：4位和低档8位微机 4004→4040→8008 第2代：中高档8位微机 Z80、I8085、M6800，Apple-II微机 第3代：16位微机 8086→8088→80286，IBM PC系列机 2.1 微型计算机的发展（续） 第4代：32位微机 80386→80486→Pentium→Pentium II →Pentium III →Pentium 4 APPLE公司的Macintosh机 第5代：64位微机 Itanium、64位RISC微处理器芯片 微机服务器、工程工作站、图形工作站 Intel4004和采用4004的计算器 Apple微型计算机 IBM PC系列机 英特尔微处理器芯片 2. 总线接口单元（BIU）： 1）段寄存器（16位）： CS：代码段寄存器 DS：数据段寄存器 SS：堆栈段寄存器 ES：附加段寄存器 2）指令指针寄存器（16位）：IP 3）内部通信寄存器 4) 指令队列 5）地址加法器 物理地址=段地址×16 + 有效地址 6）总线控制逻辑 2.2.3 8086/8088的存储器组织 字节和字的地址。 字传送：高字节数 高地址 低字节数 低地址 (反之同样) 用段来组织逻辑空间 1、每段最长可达 64K字节 2、各段起始地址能被 16 整除。（低 4 位为 0 ） 3、各段之间可分开、部分或完全重叠、可首尾相接。 4、根据各段的用途将其定义为CS、DS、ES、SS段。并用偏移地址（距段起址的字节距离）表示被访问单元。 常在CS中用 IP 表示偏移量，SS中用 SP、BP，DS中用 BX、SI、DI、数值 。 ? CPU是在时钟信号的控制下工作 相邻两个脉冲之间的时间间隔， 称为一个时钟周期，又称 T状态（T周期）。 CPU通过总线完成与存储器、I/O端口之间的操作，这些操作统称为总线操作。 执行一个总线操作所需要的时间称为总线周期。 一个基本的总线周期通常包含 4 个T状态， 按时间的先后顺序分别称为T1、T2、T3、T4 执行一条指令所需要的时间称为指令周期。 包括取指令、执行指令、取操作数、存放结果所需时间的总和，用所需的时钟周期数表示。 不同指令的执行时间(即指令周期)是不同的,同一类型的指令，由于操作数不同，指令周期也不同 执行指令的过程中，需从存储器或I/O端口读取或存放数据，故一个指令周期通常包含若干个总线周期. 2.2.5 8088/8086的引脚功能 最小模式： 最大模式： 五、最小/最大模式的构成与总线信号形成 系统规模小: 只含有一个8088CPU,不含数字运算协处理器、 输入/输出协处理器。 系统的控制总线直接由8088CPU的控制线供给，系统中的总线控制逻辑电路被减少到最小。 其它组件如半导体存储器RAM和ROM，I/O接口、中断优先级管理部件等视实际系统的需要直接与系统总线相连。 8282是8位三态透明锁存器，除了能够锁存数据外，还能增加总线的驱动能力。类似的器件还有74LS377、8283（输入输出反相）。 8286是8位三态双向驱动器，除了控制数据的双向流动外，也能增加总线的驱动能力。类似的器件还有74LS245、8287（两个方向均反相）。 2. 最大模式(第33脚MN/MX接地) 8286内部结构 思考题: 8086工作于最大模式和最小模式时,系统组成的主要区别在于: A. 8086的工作电压不相同; B. 所连接的存储器和I/O接口的数量不同; C. 所使用的地址锁寸器和数据收发器不同; D. 控制信号的生成方式不同. 2.最小模式的总线读操作时序 1.IO/M变低， CPU将对内存进行操作 2. A19~A0上出现地址信号 0011 0101 0000 0000 1100 A19 A15 A11 A