微型計算機原理與應用 第二章(詳細版)

2022-09-04 11:33:07 字數 4104 閱讀 8063

eu(執行部件) 02從指令佇列取指---->送控制器

03對指令分析,解碼(控制器)

04在alu中執行,執行結果---->送biu

biu(匯流排介面部件)01從主存或i/o介面取指令----->送指令佇列

05將結果送主存或i/o介面

06從主存/外設介面去運算元送alu 

biu    取指令1    取指令2    取指令3.....

eu         執行指令1   執行指令2  執行指令3....

特點:01:時間並行:同時兩個功能部件並行工作

不同步02:多個功能部件:資源

14個16位暫存器:

eu:ax(ah,al), bx(bh,bl), cx(ch,cl), dx(dh,dl)

指標暫存器:sp:堆疊棧頂指標  bp:基址指標

變指暫存器:si:源變指  di:目標變指

fr:標誌暫存器   狀態位6個:of,cf,zf,sf,pf,af

控制位3個:if,df,tf

biu:4個段暫存器:cs,ds,ss,es

ab        db      cb    vcc/gnd

8086       a0-a15      d0-d15    33引腳

a16-a19      16位    

8088       a0-a7        d0-d7     28、34引腳

a8-a15       8位

a16-a19

8086  ab:20位  ad0-ad7低8位

db:16位  ad8-ad15高8位

8088  ab:20位  ad0-ad7

db:8位

位元組:12h    2個位元組

34h字:3412h      1個字8位

引腳的特點:

01分時復用,不同的訊號不同時間傳送

02電平:高電平:ad0-ad15  nm2

低電平:inia^-,rd^-,wr^-

m^-/io=1  8088訪問外設

m^-/io=0  8088訪問主存

03方向:a0-a19

cpu------>單向

d0-d15雙向

cb------>控制出

2.控制訊號線,狀態訊號線

01:mn/mx^-   =1(高電平):最小模式

=0(低電平):最大模式

02:rd^-:讀

wr^-:寫

ior^-:外設讀   最大模式下 

iow^-:外設寫

mov al,[2000h]  讀 rd^-  位元組

mov [3000h],ax  寫wr^-  字

03:dt(資料傳輸)/r^-   (寫/讀)

rd^-  wr^-  dt/r^-  m/io^-  den^-    資料匯流排有資料

1   0    1     1    0

cpu對主存寫資料

04:中斷訊號線:nmi,intr,inta^-

nmi:入,非遮蔽中斷請求訊號線,與if無關

intr:入,可遮蔽中斷請求訊號線,與if有關

if=1時,開中斷

if=0時,關中斷

特點:001-003(略)

05:ale邊沿(下降沿)

a0-a19,當t1傳送位址訊號,當t2時a0-a19鎖入鎖存器,在ale有效時,20位位址匯流排----->鎖存器

06:8284有關:      時鐘訊號發射器

8284位cpu產生三個訊號線:

clk  reset  reday

clk:  主頻 5mhz 8mhz 

reset:復位   cpu復位  cs=0ffffh   其它暫存器=0

ready:入,準備就緒

ready=1 準備就緒

ready=0 沒有準備就緒,cpu要在t3-t4間插入tw(等待週期)

07:8086  34引腳  bhe:匯流排高8位有效  d8-d15有效

bhe^-=0時有效

08:最大工作方式 用的(括號)內的引腳

三、8088/8086的工作方式(模式)

1.mn/mx^-  =1最小

=0最大

2.最小工作方式:

單處理器系統,又有乙個微處理器,所存控制訊號均有8086/8088產生

構成:單處理器8086/8088:cpu

8284:產生時鐘訊號

8286:資料收發器:雙向

3.最大工作方式:

多處理器系統,多個微處理器    主:8086/8088  從:協處理器晶元 8087,8089

8087,協助處理浮點數

8089,io處理器協助(通道)

四、8086/8088主要操作時序

1.名詞:

01:時鐘週期:t狀態表示:t1=1/主頻  t2  t3  t4

02:匯流排週期(完成一次讀寫操作):t1-t4組成基本匯流排週期  t1,t2,t3,tw,t4:組成擴充套件匯流排週期    03:指令週期:完成一條指令的時間,一般要包括多個匯流排週期

04:等待週期:tw,t3與t4之間

插與不插要看ready訊號

ready=0;在t3與t4之間插入tw

ready=1;不插

2.時序操作:

01:mov  al,5  

001:取指令:t1  t2-t4

位址  資料mov

a0-a19  d0-d7

002:取運算元:5(記憶體)

t1  t2-t4

位址  05h

5所在的儲存單元  d0-d7

a0-a19

02:cpu寫操作

mov【1000h】,al

001:讀(取)操作,mov指令

03:最大模式圖(略)

04:inta^-響應時序圖(略)

05:匯流排請求/響應(略)

五、中斷

1.定義:(略)

01:中斷型別:內中斷(軟體):溢位,分母為0,0型(分母為0),1型(單步除錯),3型(斷點),4型(溢位)

外中斷(硬體):nmi:電源掉電:2型  intr:外設

02:中斷源:內:cpu處理程式中產生

外:外圍裝置

03:中斷型別:8086/8088共有256個中斷

0-255  0,1,2,3,4,n

00h-0ffh

n=21h

int 21h:dos功能呼叫

05:中斷向量表:記憶體空間000h-3ffh共1kb,儲存了256個中斷向量,每個中斷向量佔4個位元組,分別位cs:ip個2個位元組  1個位元組=8位

07:中斷優先順序(從左到右,從上到下,由大變小)

軟體中斷:0,3,4,n型

硬體中斷:nmi(2型)

單步(1型)

08:中斷巢狀:(略)

2.中斷過程:

中斷請求,中斷判優,中斷響應,中斷處理,中斷返回

01:中斷響應:  001:inta^-:是intr請求的響應

輸入intr=1有效  inta^-=0

02:中斷響應過程:

001:取中斷向量n

002:fr入棧(標誌暫存器)保護

003:if=0,tf=0(關閉中斷)遮蔽單步,調域

03:中斷響應條件:

001:cpu當前指令執行結束

002:對外中斷intr才有響應,對應inta^-

003:if=1  開中斷

if=0  關中斷  不響應inta^-

004:inta^-響應週期(略)

005:中斷返回

iret    ip

cs  出棧  恢復

fr3.軟體中斷:

01:指令中斷:int  n 呼叫中斷

02:不執行  inta^-

03:不從d7-d0取n,而是直接給出

04:不受if影響

05:受tf影響

(if外中斷  tf內中斷)

4.中斷服務子程式結構:

01:保護現場:cpu內一些暫存器入棧

02:開中斷

03:中斷處理

04:恢復現場

計算機原理第二章

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