微机原理课件说课材料

第
二
HLT
；处理器暂停 F4H
章
微 2. 汇编源程序
机
原 3. 机器码放入存储器
理
及
地址
接 口 技
00H B0H 01H 07H
MOV AL，07H
术 第
02H 04H 03H 0AH
ADD AL，10
二 章
04H F4H HLT 05H
微
机 4. 机器的执行过程
原
理
及Hale Waihona Puke Baidu
接
口
取指令
技
术
第 二 章
执行指令
第 二 章
微
机
原 4.执行指令
理
及
接 5.存放运算结果
口
技
术
微处理器就是不断重复以上过程，逐条
执行指令。
第
二
章
微
§2.2 8086 微处理器的
机
主要特性和内部结构
原
理 2.2.1 8086 的主要特性
及
接
8086微处理器是美国Intel公司1978年推出
口 的一种高性能的16位微处理器。 技
术
8086CPU采用高速运算性能的HMOS工艺
术 寄存从MEMORY中读出或要写
第 二
入的数据或指令。
章
微
机 9. 地址总线缓冲器AR
原
理
存放指令的地址或操作数地址。
及
接
口 技
10. 指令寄存器IR
术 存放从MEMORY中取出的将要被执行
第
的指令。
二
章
微
机 11. 指令译码器ID
原
理
对IR中的指令译码，确定要执行的操作。
及
接
口 技
12. 时序和控制逻辑
术 产生多种微操作控制信号，由ID确定执
第 行何种操作，发出相应功能的控制信号。 二 章
微 机
二、程序执行过程举例
原
理 以7+10=? 为例，说明程序执行过程。 及
接 口
1. 查指令系统，编写程序：
技
术
MOV AL，7 ； 7 AL
B0H 07H
ADD AL，10；10+AL AL 04 H 0AH
端口。 第
二 5、寻址方式：7种基本寻址方式提供了灵活的
章
操作数存取方法。
微 机
6、指令系统：99条基本指令系统，除能完成数 据传送、算术运算、逻辑运算、控制转移和
第 CPU的组成结构、引脚功能、操作时序等是学习
二 微机原理与接口技术，进行微机应用系统开发设
章 计的基础。
§2.1 微处理器的基本结构
一、微处 理器的结 构框图
指
指
令
令
寄
译
存
码
器
器
时
逻
序 和
辑
控 制
通用 寄存器组
PC程 序 计 数 器 SP堆 栈 指 示 器
变址寄存器
内部数据总线
线地
缓址
冲 线 器
及 接
Pointer)， 指向下一条要执行的指令所在存
口
储单位的地址。取出指令后，PC自动加1。
技
术 6. 堆栈指针SP (Stack Pointer)
第 二
堆栈操作时，栈顶在内存中的具体位置。
章
微 机
7. 变址寄存器
原 理
用于变址寻址时存放存储器的地
及
址，也可作通用寄存器使用。
接
口 技
8. 数据总线缓冲器DR
章
微 机
(2) ID译码指令，确定操作(07H AL)，执行指令。
原
理
PC的值(01H) AR
及
接
PC+1 PC (PC = 02H)
口 技 术
AR中的内容(01H) AB MEMORY，译码 选中01H存储单元
第
CPU发出“ 存储器读”信号
二
(01H) = 07H DB DR AL
第 二
制造，内含29000多个晶体管，封装在标准的 40引脚双列直插式塑封管壳内，采用单个+5V
章 电源供电。
主要特性有：
微
机 1、数据线：16位 原
理 2、地址线：20位，其中低16位与数据总线复用。 及
接 口 技
3、内存空间：20位地址线可直接寻址1MB存储 空间。
术 4、端口地址：16位端口地址线可寻址64K个I/O
章
微 三、指令执行过程小结
机
原
1.取指令
理
及
接 (1) 程序计数器PC将指令地址经地址缓冲器送
口
到微处理外部地址总线，然后送到存储器
技
进行地址译码。
术
(2) 访问存储器某一单元，同时CPU向存储器
第
发“存储器读”控制信号（且
二 章
PC←PC+1）。
微
机 (3) 经过几百ns，在外部数据总线上出现指令的
微
机
原
理
及
接 口 技
8086微处理器
术
第 二 章
微
机 • 微处理器的基本结构
原
理 及
• 8086微处理器的主要特性和内部结构
接
口 • 8086CPU的工作模式和引脚信号
技
术 • 8086的存储器管理
第
二 • 8086的总线操作和时序
章
微 机 原 理
微 处 理 器 （ Microprocessor ） 是 一 种 采 用 大 规模（LSI）或超大规模集成电路（VISI）技术 的半导体芯片，集成了计算机的主要部件：控制
及 器、运算器和寄存器组。微处理器又被称为中央
接 处理器（Central Processing Unit），字长16位、
口 即 一 次 能 处 理 16 位 数 据 的 称 16 位 CPU ， 如
技 Intel8086CPU。
术
CPU是微型计算机的核心部件，其性能和特
点基本上决定了微型计算机的性能。因此，了解
第
运算中的专用寄存器，存放操作数和运
二
算结果。
章
微 机
3. 通用寄存器组
原 理
存放数据和地址。
及
接 口
4. 标志寄存器FR
技
术
反映指令执行时的状态标志信号，如
进位标志C、零标志Z、符号标志S、奇偶
第
二
标志P、溢出标志O等。
章
微 机
5. 程序计数器PC (Program Counter)
原
理
又称指令指针寄存器IP(Instruction
原 理
第一字节，即操作码，它经由CPU内部数
及
据缓冲器→内部总线→指令寄存器。
接
口 技 (4) 对于多字节指令，控制部件还会发出再去存
术
储器取指令第二或第三字节的信号，每取
第
一个字节，PC←PC+1。
二
章
微
机
原 理
2.指令译码
及 接
3.取操作数
口 技
经指令译码，如果需要取操作数，则
术 CPU将给出操作数地址，再次访问存储器。
微 机
(1) 第一条指令 (MOV AL, 07H) 的取指过程：
原 理
PC的值(00H) AR
及 接
PC+1 PC (PC = 01H)
口 技 术
AR中的内容(00H) AB MEMORY， 译码选中00H存储单元。
CPU发出“ 存储器读”信号 第
二
(00H) = B0H DB DR IR ID
总 数
缓据
冲总
暂存器
累加器
标志寄存器 器
控制总线 地址总线 数据总线
ALU
图 2-1 微 处 理 器 的 一 般 结 构
微 各部分的功能：
机
原 1. ALU (Arithmatic Logic Unit)
理
及
算术逻辑单元，是计算机中的运算部件，
接 口
执行算术运算，逻辑运算及移位操作等。
技 术
2. 累加器