目录
1.微型计算机系统概论
1.1微型计算机系统组成
1.2冯诺依曼结构
组成
工作过程
1.3进制转换
十进制转换为r进制
二进制和八进制,十六进制转换
1.4补码性质和加减运算
相关定义
补码加减法运算规则
溢出判断
1.5BCD码
1.6ASCLL码
1.7计算机总线
总线使用特点
三态门在总线中的应用
D触发器
2.8088/8086微处理器的体系结构
2.1.8086微处理器的编程结构
2.1.2部件功能
2.1.3标志位
2.2分段技术
2.2.1段加偏移
2.2.2堆栈
2.2.8086电路结构
2.2.18086电路结构图
2.2.2引脚功能
2.3存储器结构
2.3.18086存储器结构
/p>
2.4.8086最小模式系统
2.4.1.最小模式电路图
2.5.8086总线操作
2.5.1总线周期
第五章 存储器系统
存储器分类
按存取速度和在计算机系统中的地位分类
按存储介质和作理分类
半导体存储器
1、按器件分类
2、按存储功能分类
存储器的性能指标
1、存储器容量
2、存取速度
3、可靠性
4、性能/价格/p>
随机读写存储器(RAM)
分类
半导体存储器的组成
存储器与cpu的连接
8086存储器空间
存储器的连接
8086系统存储器接计基本技术
中断系统
6.1 基本概念
1、中断的定义
2、中断源和中断请求
3、中断系统的目的
4、中断分类
5、中断系统功能
中断处理过程
中断优先级和中断嵌套
中断优先级
中断嵌套
中断分类
1、外部中断
2、内部中断
中断向量表
中断向量的定义
8086/8088的中断向量表
4、8086/8088中断的分类
外部中断
内部中断
中断响应和中断处理过程
可屏蔽中断的响应和处理过程
6.3 可编程中断控制器8259A
8259A的引脚
8259A的内部结 构
8259A的
连接系统总线的
8259A的控制字及编程使/p>
1、初始化命令字
操作命令字
第七章 I/0接术
7.1 I/O接基本概念
外设的概念
接概念
I/O接基本功能
I/O接作/p>
I/O接送信息的类型
I/O接主要功能
I/O接基本结构
/p>
I/O端编址
I/O接地址分配
I/O端址的译码及信 的产/p>
I/O数据传送控制
程序控制
程序查询传送
中断传送
DMA
7.2 可编程定时/计数器Intel 8253
概述
可编程定时/计数器8253的功能
三、可编程定时/计数器8253的内部结构框图
7.3 A/D转换和D/A转换
1.微型计算机系统概论
1.1微型计算机系统组成
1.2冯诺依曼结构
组成
由运算器,控制器,存储器,输入设备,输出设备,五部分组成
工作过程
数据,地址,指令均由二进制代码表示,把程序和数据存入存储器,给出程序的第一条指令地址,控制器从中按顺序不断读取指令,译码并执行直到全部操作完成。
1.3进制转换
十进制转换为r进制
由于十进制可以表示成
十进制整数部分,可以使用除r取余的方法进行转换,从多项式可看出每一次除以r可以逐渐得到从K0到K(n-1)的值,即从下至上表示从高位到低位。
小数部分,可以使用乘r取整的方式进行转换,从多项式可看出每一次成以r可得到K(-1)d到K(-m)的值
二进制和八进制,十六进制转换
三位二进制数表示成一位八进制,四位二进制数表示成一位十六进制数
1.4补码性质和加减运算
相关定义
原码,反码,补码是对于有符 数而言的。
正数:最高位为0,原码,反码,补码表示 都是一致的
负数:最高位为1,反码是原码除最高位外各位取反,补码为反码加一。
补码转换成原码:补码和原码存在互补关系,二者数值相加等于最高位为1,其余位为0的数,即补码再求补码(求反码加一)得到原码
补码加减法运算规则
[X±Y]补=[X]补+[±Y] 补
运算中规定:最高位第k位为1,其余位为0的补码的定义为
溢出判断
双高位判别法:最高位异或次高位进行判别。
1.5BCD码
采用四位二进制数来表示0-9,1010及以上的二进制数无意义
非压缩BCD码,用一个字节表示一个BCD码,前四位为0,后四位为BCD四位码
压缩BCD码,一个字节表示两个BCD码,即两位十进制数。
1.6ASCLL码
字符编码:采用7位二进制进行表示
数字0-9:字符’0‘的ASCLL码是0110000,其余数字类推
字母a-z:字符‘a’的ASCLL码是1000001,其余字母类推
字母 A-Z:字符’A‘的ASCLL码是1100001,其余字母类推
1.7计算机总线
总线是计算机中连接各部件的一组公共通信线。
总线使用特点
分时使用:①某一时刻只能有一个主控设备使用总线②某一时刻总线的输出 只能有一个,但输入的接受可以同时有多个
三态门在总线中的应用
三态门:输出可为1,0或高阻态的门。
①使用1,0输出进行信息传送,使用高阻态隔绝一条支路对其它部分的影响。
②使用三态门连接相应电路可以得到缓冲的输出
缓冲输出:拉电流(即向外传递的电流)可以达到较大值,灌电流(即向内传递的电流)也可以达到较大值。
非缓冲输出 :拉电流能力很弱,灌电流能力较强,则需要拉电流较强的很多时候都不能作用。
D触发器
用作信 的保持锁存,拥有记忆功能的部件,帮助信息传递。
2.8088/8086微处理器的体系结构
2.1.8086微处理器的编程结构
2.1.2部件功能
BIU:总线接口部件
功能:1从取指令送到指令队列
2.微处理器执行指令时,到指定的位置取操作数,并将其送至要求的单元
EU:执行部件
功能:
(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 。
(3)接收由总线接口送来的数据或发送数据至接口。
(4)进行算术运算。
2.1.3标志位
2.2分段技术
为什么要采用存储器“分段”技术/strong>
8086CPU可直接寻址的地址空间为220=1M字节单元。CPU需输出
20位地址信息才能实现对1M字节单元存储空间的寻址。但8086
CPU 中所使用的寄存器均是16位的,内部ALU也只能进行16位运
算,其寻址范围局限在216=65536(64K)字节单元。为了实现对
1M字节单元的寻址,8086系统采用了存储器分段技术。
2.2.1段加偏移
物理地址=段地址*16+偏移地址
2.2.2堆栈
特点:堆栈段的起始地址在低位,但是堆栈的栈底在堆栈段的最高地址,专用寄存器sp存储堆栈栈顶偏移地址。
出入栈:堆栈的操作指令push,pop都是对字进行操作;
由于堆栈段的特点,有入栈先将sp减2,再将字存入;出栈先将字放出,再另sp加二。
2.2.8086电路结构
2.2.18086电路结构图
2.2.2引脚功能
①AD0~AD19:传输地址时,当作20位地址线;传输数据时,AD16~AD19做状态输出,AD0~AD15做数据输出。
②
③ALE:地址锁存信 ,表示输出的是地址信息,配合锁存器进行地址的锁存。
④M/
⑤
⑥
⑨clk:时钟信 ;
MN/MX:最大,最小模式选择信 ;
RESET:数据复位信 ,至少保持4个时钟周期有效,使标志寄存器及指令队列清零,cs段置为ffffh;
⑩中断类:
INTR: 可屏蔽中断请求信 输入,高电平有效。表示外部向CPU提出中断申请。
INTA: 中断响应信 输出,低电平有效。表示外设的中断申请得到响应。
NMI: 非屏蔽中断申请信 输入,上升沿有效。表示外部有非屏蔽中断申请。非屏蔽中断不受软件控制,CPU必须响应。
2.3存储器结构
2.3.18086存储器结构
A0为零选中偶体,BHE为零选中奇体,由此有
BHE |
A0 |
操作(读或写) |
0 |
0 |
同时访问两个存储体,读写一个字 |
0 |
1 |
只访问奇地址存储体,读写高字节 |
1 |
0 |
只访问偶地址存储体,读写低字节 |
1 |
1 |
无操作 |
2.4.8086最小模式系统
2.4.1.最小模式电路图
其中8284A作为时钟发生器;三片8282(或74LS373)作为地址锁存器;两片8286/8287(或74LS245)作为数据收发器。
2.5.8086总线操作
总线操作分为总线读和写操作,它们的总线周期大致相同,只是RD/RW,DT/R引脚在相同时序电平相反
2.5.1总线周期
解读:
上图是一个对存储器进行的读操作总线周期
clk作为时钟给其它引脚带来触发信
M/IO作为选择存储器或IO口操作,在T1开始时就设置好
A19~16在T1进行寻址时作为地址输出,在T2开始准备数据时作为状态位
BHE在T1选中数据线高八位作为地址输出,在T2开始无效不用数据高八位传输
A15~0在T1做地址输出,在T2开始作数据输出
ALE作为地址锁存信 ,在T1时刻有效,T2开始无效
RD在本周期为存储器读信 ,在T1地址输出后T2开始有效,存储器准备数据,即将通过数据传送器输入到8086
DT/R代表的是数据传送器的读写,在T1开始就可以设置为读
DEN代表数据传送器是否有效,在T2开始有效,在T4的下降沿后开始无效(T4下降沿cpu读入数据)
READY表示T2开始数据是否准备好,如果在T3到T4的上升沿检测到数据没有准备好,则插入一个等待周期Tw
333.
操作指令:
数据传送指令:
mov,push,pop,in,out,lea,
xchg dest,src:dest与src可以同为寄存器操作数,或寄存器和存储器
xlat table:查表指令,表首址放在bx中,需要查找的序 放在al中,查找结果放在al中
算数运算指令:
add,adc,sub,sbb,inc,dec
mul src:当src为字节时,结果放在ax,当src为字时,结果放在dx和ax,src常用寄存器或内存数据
imul src:在mul的基础上变为有符 数的乘法
div src:src为寄存器操作数或存储器数据,当src为字节时,ax/src结果的商放在ax低位,余数放在ax的高位;当src为字时,(dx,ax)/src的商放在ax,余数放在dx
idiv src:在div的基础上将除数和被除数看作有符 数
aaa:非压缩bcd码调整指令,用在adc或add之后,对加法操作后在al的数据进行校正使其任然符合非压缩bcd码格式,十位在ah,个位在al,显然校正后的数应该小于19
daa:压缩的bcd码调整指令,用在adc和add之后,对al中的两个bcd码进行压缩bcd码的校正,结果应小于100;
aas:减法的非压缩bcd码校正,同样是对al进行校正
das:减法的压缩bcd码校正,同样是对al进行校正
aam:对乘法非压缩bcd码校正,同样对al进行校正,但校正后结果高位在ah,低位在al中
aad:对除法的非压缩bcd码进行校正,但是用在除法运算之前,对除数和被除数进行校正
cbw:将al中的符 位扩张到ah中,从字节数变成字数
cwd:将ax中的符 位扩展到dx中,从字数变成双字数
位操作指令:and,xor,or,not,test
shr,shl,sal,sar,ror,rol,ror,rcr,rcl当移动数大于一时,要把移动位数放在cl中
串操作:movsb/sw
scasb/sw src:关键字src必须放在ax或al中,查找es:di中的数据
cmpsb/sw
lodsb/sw
stosb/sw将al或ax中的数传递给es:di
子程序调用指令:
ah=1,7:输入字符放在al中
ah=2:输出字符放在dl中,输出的字符放在dl中
ah=9:输出字符串,以$为结尾,开始位置在dx指出
第五章 存储器系统
存储器是存储微型计算机时使信息(程序和数据)的 部件,正是因为有了存储器,计算机才有信息记忆功能。越靠近 CPU的存储器速度越快量越
存储器分类
按存取速度和在计算机系统中的地位分类
⑴ 内部存储器:习惯上 称为主存,内存。内部存储器通常和系统总线相连。细分 为:
内部CACHE:的指令或数据缓冲区。
外部CACHE:存储器的速度快,介于内部CACHE和
主存之间的缓冲区。
主存储器:计算机系统主要使空间。要求速度快
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