工业用微型计算机

工业用微型计算机

主讲教师：刘邹

Telmail：zoul1211@126.com山东理工职业学院机电工程系微型计算机系统的组成主要内容：一、微型计算机系统的构成二、工业微型计算机概况三、微型计算机的外围设备一、微型计算机系统的构成微型计算机系统硬件/软件运算器控制器寄存器CPU存贮器I/O接口微型计算机系统硬件软件系统软件应用软件主机外围设备(一)微型机硬件微处理器、存储器、输入输出接口、总线1.微处理器微机系统的核心部件CPU运算器控制器寄存器算术逻辑单元ALU(ArithmeticandLogicUnit)指令寄存器、指令译码器、时序控制电路存放运算过程的数据存储器Memory存储器主存或内存，是微机的存储和记忆部件，用以存放程序代码和运算需要的数据。内存通常使用半导体存储器内存容量8086/8088CPU地址线20根

00000000

0000

0000

000000000H11111111

1111

1111

1111

FFFFFH

0000

0000

0000

0000

00001M3K2048=2K1024=210=1K1288220=1MB单元地址内存操作读(取)ROM/RAM

写(存储)RAM内存的分类

ROM只读存储器程序存储器

RAM随机读写存储器数据存储器输入输出接口(I/OInterface)输入输出接口和外部设备输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、模数转换器输出设备：CRT、打印机、绘图仪、数模转换器磁盘、磁带、光驱I/O接口CPU外部设备总线BUS地址总线20bit数据总线8bit控制总线外设数据总线（DB）：微型计算机中所有的内存与输入/输出接口都是通过一组数据线与微处理器或其它控制部件进行数据交换的，这一组数据线被称为数据总线。根据微型计算机数据交换能力的不同，数据总线可分为8位、16位、32位、64位等。地址总线（AB）：每个内存单元和输入/输出接口都编有地址，微处理器通过一组地址线告知内存或输入/输出接口要操作的地址。这一组用于提供地址的线路称为地址总线。地址线的数量决定了微处理器可以访问的内存数量或输入/输出接口的数量。如一个微处理器地址总线为20根，则其最多能够给出220（1M）个地址。控制总线（CB）：为了控制外围部件工作需要微处理器提供一组特定功能的线路，这一组特定功能的线路称为控制总线。控制总线通常包括读、写、等待、使能、测试、响应等多种控制信号，利用这些信号微处理器可以管理微型计算机中的各个部件，按一定的时序协调工作。微型计算机软件系统软件操作系统和系统应用程序

Windows、UNIX、LINUX、DOSOffice、WPS……应用软件

Photoshop、Keil、Protel99se、ProtelDXP工业用微型计算机概况在机电一体化产品和系统中主要用的是工业控制计算机：单片机、PC总线或PC/104总线的工控机、可编程控制器PLC第四节微处理器微处理器8086/8088ALU、累加器、专用和通用寄存器、指令寄存器、指令译码器、定时器控制电路按其功能可以分为两大部分总线接口单元BIU(BusInterfaceUnit)执行单元EU(ExecutionUnit)EU8个通用寄存器AXBXCXDXSPBPSIDI16bit1个标志寄存器FLAGS16bit算术逻辑单元ALUEU控制电路执行单元EUAX累加器BX基址寄存器CX计数寄存器DX数据寄存器ALAHBLBHCLCHDLDHSP堆栈指针寄存器BP基址指针寄存器BX基址寄存器

作为通用寄存器，可以存放数据，存放内存单元的偏移地址SI源变址寄存器DI目的变址寄存器FLAGS16bit标志寄存器

6个状态标志位和3个控制标志状态标志位实时记录了算术和逻辑等运算结果的一些特征BIU1个段寄存器(16bit)1个指令指针寄存器1个与EU通讯内部寄存器先入先出的指令队列(80884Byte/80866Byte)总线控制逻辑20位实际物理地址加法器段寄存器CS代码段寄存器SS堆栈段寄存器DS数据段寄存器ES附件数据段寄存器段寄存器用于存放段基址16bitIP指令指针寄存器IP用于存放预取指令(下一条指令)的

偏移地址

CPU取出指令后，IP自动加1，指向下一字节，用户程序不能直接访问IP指令队列8088有4个字节的指令队列8086有6个字节的指令队列

指令队列中存放CPU欲执行的程序，EU和BIU数据缓存的一个空间8086/808