《微处理器》课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,14-2-26,#,微机原理及应用,第二讲,微机原理及应用第二讲,1,内容概要,微处理器概述,8086CPU的内部构造,内容概要微处理器概述,2,微处理器概述,微处理器是微型计算机的核心。严格讲微处理器不等于CPU，CPU是指计算机中执行运算和控制功能的区域，由算术逻辑部件ALU和控制部件两大主要局部组成。把CPU和存放器Register封装到一片大规模或超大规模集成电路中称之为微处理器。,微处理器概述微处理器是微型计算机的核心。严格讲微处理器不等于,3,微处理器的主要性能指标,字长：一次直接处理的二进制数码的位数。取决于存放器的位数和数据总线的宽度。,主频：CPU的时钟频率。主频=外频倍频。从80486开场，主频=外部总线频率倍频系数。,MIPS：表示微处理器的性能。每秒钟执行几百万条指令。,iCOMP指数：Intel评价其32位CPU性能的一种指标。,微处理器的主要性能指标字长：一次直接处理的二进制数码的位数。,4,Intel,CPU,外包装盒,Intel CPU 外包装盒,5,微处理器的主要功能,进展算术和逻辑运算。,承受存储器和I/O接口发来的数据及发送数据给存储器和I/O接口,可以少量暂存数据,能对指令系统进展存放、译码并执行指令所规定的操作。,能提供整个系统所需的定时和控制信号,可响应I/O设备的中断请求。,从程序设计角度来看：,赋值和算术表达式。,无条件转移。,条件转移以及关系和逻辑表达式。,循环。,数组和其他数据构造。,子程序。,输入和输出。,微处理器的主要功能进展算术和逻辑运算。从程序设计角度来看：,6,8086 CPU的内部构造,8086 CPU的内部构造,7,执行部件,EU由8个通用存放器、1个标志存放器、ALU和EU控制电路组成。,ALU：16位算术逻辑运算部件，进展算术和逻辑运算，也可按指令的寻址方式计算内存地址的偏移。,暂存存放器：16位存放器，暂时保存数据，并向ALU提供参与运算的操作数。,EU控制电路：从BIU指令队列取指令代码，经分析、译码后形成各种实时控制信号。,执行部件EU由8个通用存放器、1个标志存放器、ALU和EU控,8,总线接口部件,BIU,包括：4个段存放器、1个指令指针存放器、1个与EU通信的内部存放器、指令队列缓冲器、I/O控制电路和20位的地址加法器。,BIU通过总线控制电路将CPU和内部总线与外部总线相连，是CPU与外部交换数据的通路。,地址加法器和段存放器：用于计算地址和寻址。,指令队列缓冲器：按顺序存储指令，使用先进先出原那么。,总线控制电路：产生总线控制信号。,总线接口部件BIU包括：4个段存放器、1个指令指针存放器、1,9,存放器构造,8086共有13个16位的内部存放器，1个16位的标志存放器。分为两组：,通用存放器组,专用存放器组,四个通用数据存放器AX、BX、CX、DX均可用作16位存放器也可用作8 为存放器。用作8 位存放器分别记作：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。,存放器构造8086共有13个16位的内部存放器，1个16位的,10,通用存放器,AX(AH,AL)累加器：有些指令约定以AX(或AL)为源或目的存放器。,BX(BH,BL)基址存放器：BX可用作间接寻址的地址存放器和基地址存放器，BH、BL可用作8位通用数据存放器。,CX(CH,CL)计数存放器：CX在循环和串操作中操作中充当计数器，指令执行后CX内容自动修改。,DX(DH,DL)数据存放器：除用作通用存放器外；在I/O指令中可用作端口地址存放器；乘除指令中用作辅助累加器。,指针和变址存放器,BP(Basic Pointer Register)基址指针存放器,SP(Stack Pointer Register)堆栈指针存放器,SI(Source Index Register)源变址存放器,DI(Destination Index Register)目的变址存放器,通用存放器AX(AH,AL)累加器：有些指令约定以AX(或A,11,专用存放器,标志存放器Flag Register共有16位，其中7位未用。标志存放器内容如图：,CF(Carry Flag)进位标志：反映在运行结果的最高位有无进位或错位。,PF(Parity Flag)奇偶标志：反映运算结果中“1的个数的奇偶性，主要用于判断数据传送过程中是否出错。,AF(Auxiliary Flag)辅助进位标志：加减运算时，假设D3向D4产生了进位或错位那么AF=1。否那么AF=0。在BCD码运算时，该标识用于十进制调整。,专用存放器标志存放器Flag Register共有16位,12,专用存放器,ZF(Zero Flag)零进位：反映计算结果是否为0。假设结果为零那么ZF=1，否那么ZF=0。,SF(Sign Flag)符号标志：反映计算结果最高位及符号位的状态。如果运算结果的最高位为1那么SF=1对带符号数即为负数，否那么SF=0对带符号数即为正数。,OF(Overflow Flag)溢出标志：反映运算结果是否超出了带符号数的表数范围。,DF(Direction Flag)方向标志：用于串处理指令中控制串处理的方向。,IF(Interrupt Flag)中断允许标志：用于控制CPU是否允许相应可屏蔽中断请求。,TF(trap flag)陷阱标志：用于单步操作。,IP：指令指针存放器。,专用存放器ZF(Zero Flag)零进位：反映计算结果是否,13,本讲回忆,什么是微处理器？其主要性能指标是？,微处理器的功能有哪些？,8086CPU的内部构造图。及其组成局部？,存放器构造？,专用存放器标志位的含义？,本讲回忆什么是微处理器？其主要性能指标是？,14,作业：,P39,1,，,2,作业：,15,