东北大学微机原理总复习.doc

微型机分类指标组成4位、8位、16位、32位单片机、个人计算机、笔记本、掌上电脑CPU位数CPU主频内存容量和速度硬盘容量哈夫曼结构CPU存储器I/O接口系统总线微处理器微型计算机微型计算机系统CPU,计算机的核心由CPU、存储器、I/O接口和系统总线组成即主机在微型计算机基础上,配上系统软件、应用软件、外部设备本课主要讲述微型机的组成部分CPU、系统总线、I/O接口、存储器的工作原理和连接。CPU组成:算数逻辑部件、累加器和寄存器组、控制器性能80868051指标字长:16位主频::8位主频:12MHz总线数据总线:16位D0-D15地址总线:20位A0-A19,BHE控制总线:WR、RD、M/IO总线型:数据总线:8位地址总线:16位控制总线:WR、RD、PSEN非总线型:不扩展总线组成BIU(总线接口部件)段寄存器(CS、DS、ES、SS)指令指针(IP)地址加法器指令队列(6字节)EU(执行部件):算数逻辑部件(ALU)通用寄存器(AX、BX、CX、DX)专用寄存器(BP、SP、SI、DI)寄存器B程序状态字寄存器PSW控制器程序计数器PC指令寄存器IR定时与控制逻辑复位高电平、4个时钟周期复位状态:CS:FFFFHIP:0000H其他:0高电平,2个机器周期(机器周期=12个晶荡周期或6个时钟周期)复位状态:PC=0000HP0~P3=FFH,各口可用于输出,也可用于输入;SP=07H,第一个入栈内容将写入08H单元;IP、IE和PCON的有效位为0PSW=00H,当前工作寄存器为0组。I/O与存储器寻址/编址存储器(M/IO高电平):1MI/O(M/IO低电平):64K特殊地址:0:0000--0:03FFH中断向量表FFFF:0000复位地址分段管理(编址):段寄存器值左移4位+偏移量程序存储器:64K特殊地址0000H:复位地址0003H:外部中断0中断服务程序地址000BH:定时器0中断服务程序地址0013H:外部中断1中断服务程序地址001BH:定时器1中断服务程序地址0023H:串行通讯中断服务程序地址数据存储器:外部64K内部128Bytes00H-1FH:寄存器组区R0-R7,四组20H-2FH:位寻址区30H-7FH:通用数据存储区80H-FFH:特殊功能寄存器区单独编址指令区分INOUT与存储器统一编址指令相同地址锁存A0-A19、BHE(3片)16位数据总线地址锁存A0-A15(1片)8位数据总线M/IO区分存储器和IO16位内存BHE、A0组合A0=0BHE=1按字节访问偶地址存储体A0=1BHE=0按字节访问奇地址存储体A0=0BHE=0按字访问A0=1BHE=1无效为提高读写效率,字地址从偶地址开始。程序存储器需要PSEN信号数据存储器需要RD、WR信号总线时序最小模式:四个时钟周期T1:输出M/IO、地址、ALE、BHET2:输出状态S3-S6RDWR和DBT3:RD存储器或IO送数据到DBTw:需要时插入T4:撤销所有操作中断支持256个中断硬件中断非屏蔽中断(NMI)可屏蔽中断(INTR)软件中断专用中断0:除0中断1:单步中断2:非屏蔽中断3:断点中断4:溢出中断中断向量(中断服务程序地址)0:0000--0:03FFH中断向量表CS:IP,共4个字节前两个存放IP,后两个存放CS0:00