[理學(xué)]微機(jī)原理第二章(已修改)
2024-10-31 00:44 本頁(yè)面
【正文】 第二章 微處理器 本章要點(diǎn)： ? 微處理器的原理與組成 ? 8086微處理器的結(jié)構(gòu)工作原理 ? 8028 8038 80486和 Pentium微處理器的主要特征 微處理器的原理與組成 微處理器的基本結(jié)構(gòu) 微處理器是一種采用大規(guī)模集成電路技術(shù)，將具有運(yùn)算器和控制器功能的電路及相關(guān)電路集成在一片芯片上的大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路。 一般而言，微處理器芯片上集成有控制器、運(yùn)算器、寄存器，以及連接它們的內(nèi)部總線等部件。 ? 運(yùn)算器：具有算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算功能，是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的部件，又稱為 算術(shù)邏輯單元。 ? 控制器：主要由指令寄存器、譯碼器、程序計(jì)數(shù)器、操作控制器等組成。負(fù)責(zé)對(duì)程序規(guī)定的控制信息進(jìn)行分析、控制，協(xié)調(diào)輸入、輸出操作或內(nèi)存訪問(wèn)。 ? 寄存器：是 微處理器 內(nèi)部的暫時(shí)存儲(chǔ)單元 2. 微處理器的功能部件 隨著超大規(guī)模集成技術(shù)的發(fā)展，微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，功能越來(lái)越高。 微處理器內(nèi)部主要功能部件也由 8086的兩個(gè)功能部件（執(zhí)行部件、總線接口部件）擴(kuò)展到有總線接口部件、高速緩存部件（ Cache）、取指 /譯碼部件、指令緩沖池部件、調(diào)度 /執(zhí)行部件、寄存器組部件等。 總 線 接 口 部 件 第一級(jí) 指令 Cache 取指 /譯碼部件 指令緩沖池 調(diào)度 /執(zhí)行部件 第一級(jí) 數(shù)據(jù) Cache 回退部件 寄存器組 第二級(jí) Cache 系統(tǒng)總線 取指 裝載 存儲(chǔ) Cache 總線 微處理器內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)圖 微處理器的工作過(guò)程 微處理器的工作過(guò)程是執(zhí)行程序的過(guò)程，而執(zhí)行程序就是順序執(zhí)行一條條指令。微處理器執(zhí)行指令步驟如下： ?取指令 ?指令譯碼 ?取操作數(shù) ?執(zhí)行運(yùn)算 ?回送結(jié)果 周而復(fù)始地進(jìn)行 微處理器的特點(diǎn)與分類 ? 體積小，功耗低 ? 可靠性高，使用環(huán)境要求低 ? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活，使用方便 按微處理器位數(shù)分類： 4位， 8位， 16位，32位， 64位 8086微處理器 8086微處理器是美國(guó) Intel公司 1978年推出的一種高性能的 16位 微處理器。 8086主要特征 ? 16位數(shù)據(jù)總線 ? 20位地址總線 ? 24位操作數(shù)尋址 ? 16位端口地址線可尋址 216個(gè) I/O端口 ? 7種基本尋址方式 ? 99條基本指令。具有對(duì)字節(jié)、字和字塊進(jìn)行操作的能力 ? 可處理內(nèi)部軟件和外部硬件中斷，中斷源多達(dá) 256個(gè) ? 支持單處理器、多處理器系統(tǒng)工作 8086 CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8086微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由兩大部分組成，即總線接口部件 BIU和執(zhí)行部件 EU 執(zhí)行部件是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、加工和有效地址計(jì)算的部件，即完成指令譯碼和執(zhí)行指令操作。它主要由算術(shù)邏輯運(yùn)算單元、標(biāo)志寄存器、通用數(shù)據(jù)寄存器、專用寄存器組和 EU控制電路等組成。 （ 1）算術(shù)邏輯運(yùn)算單元（ ALU） 是一個(gè) 16位的運(yùn)算器，可用于
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