《微机原理与接口技术》课件微接2

第一章

微型计算机的基础知识2.1微处理器的基本结构2.2Intel8086微处理器2.38086中的标志寄存器和堆栈2.48086系统的组成2.58086系统时钟和总线周期2.680386微处理器2.780486微处理器2.8Pentium处理器2.1微处理器的基本结构一般来说，其内部基本结构大都由算术逻辑单元、寄存器阵列、控制单元、总线和总线缓冲器四个部分组成。高性能微处理器内部还有指令预取部件、地址形成部件、指令译码部件和存储器管理部件等。

2．1．1算术逻辑单元ALU在CPU中，算术逻辑单元(ALU：ArithmeticLogicUnit)是对二进制进行算术运算和逻辑运算的部件。

图2.1ALU原理框图

控制器是发布操作命令的机构，是微计算机的指挥中心。计算机程序和原始数据的输入、CPU内部的信息处理、处理结果的输出、外设与主机之问的信息交换等，都是在控制器的控制下实现的。2.1.2控制与定时部件——控制器图2.2控制器的组成框图

1．片内总线2．片外总线与总线缓冲器2.1.3

总线与总线缓冲器1．存放待处理数据的寄存器；2.存放地址码的寄存器；3.存放控制信息的寄存器；4.起数据缓冲作用的寄存器2.1.4寄存器阵列2.2Intel8086微处理器8086微处理器芯片的内部数据总线的宽度是16位，外部数据总线的宽度也是16位，它采用高性能的N沟道、耗尽型负载的硅栅工艺制造，封装在标准的40条引脚双列直插式(DIP)管壳内，CPU时钟频率有三种：8086为5MHz，8086-2为8MHz，8086-1为10MHz。2.2.18086的寄存器结构1．通用寄存器2．指针和变址寄存器3．段寄存器4．指令指针IP与标志寄存器FR2.2.28086CPU的功能结构1．总线接口单元(BIU)2．执行单元(EU)2.38086中的标志寄存器和堆栈图2.98086/8088中的标志寄存器

80X86系列器件是Intel公司生产的微处理器和系统元件系列，它给设计者提供了先进的设计结构，能满足不同应用领域的要求。

2.48086系统的组成2.4.1存储器组织与存储器分段1．存储器组织2．存储器分段2.4.2输入/输出结构8086系统与其他设备连接的电路叫端口。通过这些端口，8086既可以接收外部信息，也可以把信息送往外设，并可发出命令控制外部设备。2.4.3总线接口部件1．地址锁存器2．双向总线驱动器2.4.48086的两种组态1．8086最小组态2．8086最大组态8288总线控制器8289总线裁决器8086最大组态方框图2.5.1系统时钟1．晶体振荡器2．时钟发生器3．复位信号4．READY同步机构2.58086系统时钟和总线周期2.5.2总线周期执行一条CPU指令所需的时间，称为一个指令周期。而一个指令周期是由若干个总线周期(或机器周期)所组成。一个总线周期是CPU通过总线与外部逻辑(存储器或I/O端口)进行一次通讯所需的时间。2.6.180386微处理器的主要特性2.6.280386内部基本结构1．总线接口部件2．中央处理部件3．存储器管理部件2.680386微处理器2.6.380386内部寄存器1．通用寄存器2．指令指针和标志寄存器3．段寄存器4．控制寄存器5．系统地址寄存器6．调试寄存器7．测试寄存器80386有132条引脚，使用PGA封装技术。它对外直接提供了独立的32位地址、32位数据总线，以支持高速总线传送及总线周期流水线操作。80386能在2个时钟周期内完成32位数据传送，在33MHz工作频率下，其传送速率为66MB/s。

2.6.480386处理器引脚信号1．实地址模式2．保护虚地址模式(1)保护模式的地址变换(2)描述符表2.6.580386工作模式80486微处理器是Intel公司1989年推出的为满足对图形用户接口、多媒体和数字图象等日益增长的要求而设计的第二代32位微处理器，它是80386的升级产品。

2.780486微处理器2.7.180486内部结构共有九个部分，除高速缓存(cache)与浮点运算部件(FPU)外，其余部件与80386内部结构基本相同。它们分别是总线接口部件、指令预取部件.指令译码部件.控制部件.算术逻辑（ALU）运算部件.分段部件和分页部件，这些部件和80386的内部部件功能类似。2.7.280486CPU的特点1．采用精简指令集计算机设计技术2．采用突发式总线技术3．80486内部含有8K字节的数据和指令混合型高速缓存器(cache)4．80486芯片内部集成了增强型80387浮点运算器5．采用一种新的系统管理