《微型计算机原理与接口技术》第2章微型处理器与总线

1、第2章微处理器和男低音、2.1微处理器的概要、微处理器是修正计算机的核心零配件，具有以下特点：查询密码能够进行算术运算和逻辑运算的指令、能够登录执行指令的规定的操作存储器和能够与I/O接口数据通讯的少量数据的众所周知，系统所需的时间节点和控制信号能够响应来自投入产出设备的中断请求，16二进制位机、32位色机是修正机中的微处理器内部数据男低音的宽度电脑CPU能够云同步操作的位数。 现在的电脑CPU全部32位色。1、运算器、运算器结构，在算术逻辑单元针织面料：的内部，包括用于实现加法、减法、乘法、除法的加法器和and、or、not、异或等逻辑运算功能的部件。通用或专用的信号发送器组：提供指令和临时

2、的中间运算结果和结特性，内部男低音：为了传输数据和指令，运算器的结构根据内部男低音数分为1，单男低音结构运算器，所有的零配件通过一个内部男低音传输信息，并随时只有一组数据源零配件要进行两个命令的运算，首先通过男低音将第一个命令放入锁存器a或b，然后通过男低音传输另一个命令，数到另一个锁存器，然后进入ALU进行运算。 运算结果通过男低音传送到内部通用暂存器。 特点：结构简单，但速度慢。双男低音结构运算器、双男低音结构在运算器内部以两条男低音传输数据，参加运算的指令可以通过两条男低音给云同步发送给ALU，运算结果可以通过缓冲器再通过任一男低音发送给通用暂存器。 特点：运算速度比单男低音结构快。3、

3、3男低音结构运算器专用于用两根男低音传输指令，一根用于传输运算结果。 特点：只要ALU运算速度一盏茶快，所有操作都在一头地完成。 二、控制支重轮、控制支重轮的作用：控制特罗尔计程仪程序的执行，必须具备以下功能1、完成指令控制指令连续存储在存储器中。 通常，顺序检索和执行指令，并且仅当遇到转移指令时改变顺序。 命令支重轮可以根据命令的地址来顺序地，或者在遇到传输命令时根据传输地址来提取命令、分析命令、传输必要的命令和在执行终止命令之后存储运算结果。2 .实现时间节点控制的命令执行对时钟控制信号的控制1指令的执行时间为指令周期。 指令周期不同，所含的机器周期数也不同。 一个机器周期包含多少节拍也不

4、一样。 时间节点信号发生在控制支重轮，使系统以一定的时间节点关系动作。 3 .完成操作控制，并基于命令流确定出现在命令周期的各节拍处的微操作控制信号，以便有效地完成每个指令的操作顺序。 还需要对异常情况和一部分外部要求的处理能力。控制支重轮的构成：程序计数器PC :用于将下一个要执行的指令保存在内存中的地址指令寄存器IR :用于保存从内存中取出的等待执行的指令。 指令译码器ID :翻译指令寄存器内的指令，决定进行怎样的操作时间节点控制支重轮：生成修正计算机的工作必要的各种时间节点信号的微操作控制部：用于生成与各指令对应的微操作。 的双曲馀弦值。 一个命令的功能是通过按一定顺序执行一系列基本操作

5、来实现的。、控制支重轮结构示意图、核心零配件、2.2 8088/8086微处理器，主要内容： 4.8088 电脑CPU外部引线和功能4.8088 电脑CPU的内部结构和特点3 .各内部暂存器的功能4.8088的工作时间节点，概要，8088，8086基本上都是16二进制位， 类似于AB宽度20二进制位差：1.指令预取队列： 8088为4字节，8086为6字节2 .数据男低音大头针： 8088为8条，8086为16条3内部DB为16二进制位，但外部只有8个二进制位，16二进制位的数据分2次传输本课程主要是8086条介绍了1.8088/8086 电脑CPU的特点，1、采用残奥级输油管道工作方式2，分

6、阶段管理存储空间：分阶段，指令的一般执行过程：指令解码读取指令执行指令存储结果，1.8088/8086指令输油管道，串行和残奥级指令输油管道： 串行动作方式： BIU (男低音接口用户针织面料)和EU (执行用户针织面料)交互动作，推一推并行动作方式： BIU和EU可以在云同步上动作。 串行操作方式：8088在先的电脑CPU采用串行操作方式：1) 电脑CPU内存(网站数据库数据或指令时等待男低音操作完成2 ) 电脑CPU执行指令时男低音空闲的缺点：无法全速执行电脑CPU解决：总线空闲时预占指令，电脑CPU，BUS，忙，忙，忙，忙，内存结果1，读取命令2，读取命令和运行命令的映像(1)， 8二进

7、制位电脑CPU (例如8080 )一起这些个的3个步骤所需的时间完全相等，均以顺序执行方式执行n条指令所需的时间为并行动作方式：以8080 电脑CPU并行执行并行动作方式、忙、n条指令所需的时间为：8088/8086的输油管道操作1.8088 电脑CPU包括执行针织面料(EU )和男低音接口针织面料(BIU )，BIU不断地从内存读取命令并将命令发送到命令预提取队列(IPQ )，EU不断地从IPQ取出命令执行，而EU和BIU是一个简单的两个指令预提取队列IPQ实现输油管道操作的牛鼻子(类似于工厂输油管道的传送带)2.新型电脑CPU将一个指令分为更多的阶段，以便能够在云同步上执行更多的指令。 例

8、如，命令预提取队列IPQ的作用是：通过使EU和BIU都工作在云同步中，1、提高电脑CPU效率2、降低摩瑞亚访问速率要求、2、存储器分段管理技术，以及8088 电脑CPU的内部结构为16个二进制位， 如果用二进制代码表示内部男低音只能传输16二进制位的二进制文件，则8088只能生成64K个地址。 为了加快系统的执行速度，8088将存储空间划分为多个逻辑段，每个逻辑段最多64K个单元，段内每个单元的地址查询密码(偏移地址)长度为16二进制位。 为每个段设置段地址(基于段的地址)以区分不同的逻辑段。 8088 电脑CPU内部具有专用存储段地址的段寄存器和存储偏移地址的地址暂存器，将两种不同暂存器的内

9、容送入地址加法器进行合成，形成存储器的某个具体的用户针织面料的地址(物理地址)。 最小模式也称为单处理器模式。 此时，电脑CPU仅通讯端口由少量的去老虎钳构成的单处理器系统，不通讯端口多处理机构成。 系统控制男低音的信号直接来自8088 电脑CPU，并且配置的系统不能被直接传送。最大模式也被称为多处理模式，在此电脑CPU可以通讯端口系统男低音上的多个处理器并且从男低音控件支重轮提供所有的男低音控制信号和命令信号。 28088 电脑CPU的读和功能40大头针定义方法根据不同的方法定义了读水平的高低不同的信号(诸如IO/M ) 电脑CPU的工作方式，其可大致区分为每大头针只传输一个信息(诸如RD

10、)和每大头针只传输一个信息(诸如rd ) (wd ) 、非屏蔽中断、可屏蔽中断请求、最小最大模式控制MN/MX=1、最小模式MN/MX=0、最大模式、读取信号、男低音保持请求信号、男低音保持对应信号、写入信号、存储器TEST有效时，结束等待状态。 准备信号：指示存储器或I/O数据老虎钳准备就绪，可用于数据传输。重定径套信号、8086 电脑CPU端子功能、地址状态多路端子、地址/数据线、非屏蔽中断、可请求屏蔽中断、最小最大模式控制MN/MX=1、最小模式MN/MX=0、最大模式、最大模式TEST有效时，结束等待状态。 准备信号：指示存储器或I/O数据老虎钳准备就绪，可用于数据传输。重新定径套信号

11、、地址状态多路复用大头针、地址使能信号、1、主读取(最小模式)、8088由MN/MX端子状态确定： MN/MX=0在最大模式下操作，而相反在最小模式下操作。 数据信号线(DB )和地址信号线(AB): AD7AD0:地址、数据分时复用的双向信号线、三状态。 如果ALE=1有效，则地址的后8个二进制位。 在(数据使能信号) DEN=0时，传输数据信号，在这种情况下是双向。 A19A16 :地址、状态复用端子、三状态输出。 在某个时间节点中输出上位4二进制位的地址信号，并且在时间节点中分时复用状态信号S6-S3。 S6始终是0、S5表示中断行政许可标志IF的状态，S4、S3的组合表示电脑CPU当前

12、使用中的段寄存器. A15A8:中8二进制位地址信号、三态输出。 当电脑CPU寻址存储器或接口时，输出中8二进制位的地址信号。主要控制(CB )和状态信号、WR :三态、输出。 写命令信号、低电平有效RD :三状态、输出。 读取命令信号、低电平有效IO/M :三状态、输出。 指示当前正在网站数据库的是存储器还是I/O接口。 高电平： I/O接口，低电平：内存DEN :三状态，输出。 数据使能信号、低电平时，表示DB上的数据有效的RESET :输入、系统重定径套输入信号高时，电脑CPU执行重定径套重定径套后的电脑CPU内部暂存器状态如表2-3所示。 ALE :三态、输出、地址锁存信号。 高： A

13、B地址有效DT/R :三状态、输出。 数据传输方向控制信号，高： 电脑CPU输出，低： 电脑CPU输入。 当、例如、WR=1、RD=0、IO/M=0时，表示电脑CPU当前正在进行读取内存操作。 READY信号(输入):用于调整电脑CPU和内存、I/O接口之间的速度差的READY信号从内存或I/O接口发送。 高水平有效。 当READY=0时，电脑CPU在T3之后插入TW周期，并且要插入的TW的数目取决于READY何时变为高电平。 可以屏蔽中断请求和响应信号、INTR :输入、中断请求输入端子。 高电平：有INTR中断请求NMI :输入、非掩码中断请求输入目标。 低高(上升沿)，NMI中断请求IN

14、TA :中断响应输出，对INTR信号有响应。 输入男低音保持信号、HOLD :男低音保持请求信号的输入端。 如果除电脑CPU之外的其他去老虎钳(例如，直接存储器访问)请求占用男低音，则经由该大头针向电脑CPU发出请求。 HLDA :男低音保存响应信号的输出，并对HOLD信号的响应。在高电平的情况下，表示电脑CPU放弃了男低音控制权，读、写信号线、地址信号等3状态信号线全部成为高阻抗状态。 2、在最大模式中的读取、1 )，总线周期状态信号输出S2、S1和S0指示当前的总行周期操作的类型，并且低电平是有效的。 例如中断应答、读写存储器、IO通讯端口等。 将该信号传送至男低音控制支重轮8288，以产

15、生相应的男低音控制信号。 2 )、男低音请求/男低音响应信号RQ/GT1和RQ/GT0提供两个主设备用男低音请求信号和电脑CPU响应信号。 其他delete老虎钳的男低音控制delete老虎钳使用系统男低音时，生成男低音请求信号，并发送到RQ/GT引脚。 这就像是最小模式的HOLD信号。 当电脑CPU检测到请求时，在下一T4或T1期间用RQ/GT发送一个男低音响应信号。 该指令队列状态信号输出端QS1、QS0提供了当前指令队列状态。 QS1 QS0含义0无操作0 1命令第一字节查询密码1 0队列空(已捕获) 1命令后续字节查询密码，并且如果3，男低音子摇滾乐信号输出locklock(有效)，则

16、电脑CPU子摇滾乐男低音不允许其他总线部件占用总线。三、8088 电脑CPU的功能结构，8088内部由执行用户针织面料(EU )男低音接口针织面料(BIU )、8088 电脑CPU内部结构、EU、BIU、执行针织面料EU、功能：执行指令从站两部分构成，执行用户针织面料EU是算术逻辑单元针织面料(运算器ALU ) 8个通用暂存器(通用Regs) 1个标志暂存器(Flags) EU部分控制电路(部分CU )、男低音接口UE针织面料BIU、功能： 1、从存储器、男低音接口UE针织面料BIU的构成、段寄存器指令指针暂存器指令队列地址加法器总线控制逻辑， 2.8088内部暂存器，包括14个16二进制位暂存器，按功能分为3种8个通用暂存器(通用Regs) 4个段寄存器(Seg Regs) 2个控制暂存器(Con Regs通用暂存器(通用Regs ) )、数据暂存器(AX、BX、CX、DX )地址指针寄存器(SP )， BP )目录索引暂存器(SI，DI )、数据暂存器，8088包括四个十六二进制位的数据暂存器。 用于存储中间运算结果的所有I/O命令都必须通过AX和接口传输消息. BX :基地址暂存器。