【正文】 存器 PC、 SP、 IX、 IY I/O端口： i8080和 Z80是獨立編址， M6800是存儲器映像 指令： 70～ 80條 周期為 2μs 時鐘：單 /多相 電源：單 /多電源， 5v、 12v 功能：中斷、堆棧、微程序控制 語言：匯編，高級語言的解釋和編譯 應(yīng)用：商業(yè)和實時控制、智能終端、生產(chǎn) /進(jìn)程控制， PC 8位微處理器 — i8080 Intel8080：由 8080芯片，系統(tǒng)控制器 8228，時鐘發(fā)生 /驅(qū)動器 8224構(gòu)成。 起初 ， 中央處理器 CPU的 運(yùn)算器 和 控制器 集成在一片集成電路芯片上 ，稱為 微處理器 MPU。 本課程的教材 本課程內(nèi)容組織 第二章 32位微處理器體系結(jié)構(gòu)與工作原理 第三章 內(nèi)存儲器 :半導(dǎo)體存儲器 、存儲器硬件組織、存儲器子系統(tǒng) 第五章 微機(jī)與外設(shè)數(shù)據(jù)交換 :中斷方式與 8259 DMA方式與 8237 第六章 總線技術(shù) :系統(tǒng)總線 局部總線 外設(shè)總線 通信總線 第七章 用戶交互接口 :鍵盤接口、打印機(jī)接口 、顯示器接口 第八章 外存儲器 :磁記錄編碼、 EIDE和 SCSI接口、磁盤陣列、光盤 第四章 I/O接口 :計數(shù)器 82C54 并行接口 82C55A 串行通信與 8250 第一章 微機(jī)系統(tǒng)和接口的組成原理，典型微處理器簡介 第九章 — 微計算機(jī)組成 : IBM PC/XT、 IBM PC/AT、 32位微機(jī)系統(tǒng) 第一 章 概 論 微計算機(jī)系統(tǒng)組成 微型計算機(jī)屬于第四代電子計算機(jī)產(chǎn)品 。 本課程的要求 ?同學(xué)們不僅要學(xué)習(xí) 32位微處理器的原理 及微機(jī)各種 接口電路 的原理與作用 ， 而且還要掌握常用接口的設(shè)計與分析方法 ， 并具有一定的 動手實驗?zāi)芰?和 接口應(yīng)用程序的編寫能力 ， 為將來的學(xué)習(xí)與實踐打下良好基礎(chǔ) 。 切實掌握 微型計算機(jī)實現(xiàn)技術(shù) 、 計算機(jī)主板組成原理 、 各種接口設(shè)計及其驅(qū)動編程方法 、 微機(jī)系統(tǒng)的研究和開發(fā) 。 為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式系統(tǒng) 、 大規(guī)模并行處理系統(tǒng) 、 計算機(jī)集群、網(wǎng)格系統(tǒng) 等打下堅實的基礎(chǔ)。微機(jī)系統(tǒng)與接口技術(shù) 本課程在計算機(jī)課程體系中的位置 本課程是 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 和 信息安全 等專業(yè)本科和?？茖W(xué)生必修的一門專業(yè)課。 其前修課程有 大規(guī)模集成電路 、 計算機(jī)組成原理、計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 等。 本課程的教學(xué)目的 系統(tǒng) 學(xué)習(xí) 微處理器、內(nèi)外存儲器、各種控制器和輸入 /輸出接口芯片的結(jié)構(gòu)和原理，掌握構(gòu)成現(xiàn)代微機(jī)系統(tǒng)的硬軟件組成和接口技術(shù)。 深入了解 微處理器和微機(jī)系統(tǒng)的新發(fā)展和新技術(shù) ， 學(xué)會系統(tǒng)科學(xué)地分析問題和解決問題 ， 提高認(rèn)知能力和創(chuàng)新能力 。 ?請同學(xué)們下載電子講義 ， 在課堂上注意聽講并在講義中補(bǔ)充課堂筆記 ， 認(rèn)真獨立完成作業(yè) ， 做好實驗 、 做好課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí) 。 一般主機(jī)按體積 、 性能和價格分為巨型機(jī) 、 大型機(jī) 、 中型機(jī) 、 小型機(jī)和微型機(jī)五類 。 微處理器是微機(jī)系統(tǒng)的核心部分 ， 自 70年代初出現(xiàn)第一片微處理器芯片以來 ， 微處理器的性能和集成度幾乎每兩年翻一番 ， 其發(fā)展速度大大超過了前幾代計算機(jī) 。 1973年 Motorola6800： ALU、指令譯碼和控制、寄存器組、 I/O和數(shù)據(jù)緩沖。 1977年。 EU：指令執(zhí)行，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和有效地址計算并管理 R 16位微處理器 i80186/i80188 2. Intel 80186/80188 單片機(jī)：內(nèi)含 8MHz主頻、 68引腳的 8086/8088 時鐘發(fā)生器 片選和準(zhǔn)備好電路 一個中斷控制器： PIC(1) 二個 DMA通道： DMAC(2) 三個定時器 /計數(shù)器： CNT(3) 應(yīng)用：智能控制器、網(wǎng)卡等 16位微處理器 i80286（ 1） 3. Intel 80286 （ 1982年） (1)概況 增強(qiáng) 16位，線寬 ～ 2μm， ， 6～ 25MHz主頻 DB： 16 四列直插封裝 AB： 24 片內(nèi) MMU：物理地址 16MB，虛擬地址 1GB 工作模式 ： 實（地址）模式 ： 8086全部功能。產(chǎn)生總線 周期地址、數(shù)據(jù)和控制信號 。 32位微處理器 i80386（ 2） 總線接口 指令預(yù)取 指令譯碼 執(zhí)行 分段 分頁部件 32位微處理器 i80386（ 3） ② 指令預(yù)取部件 預(yù)取器：總線空閑時，通過 BIU按序取指送入預(yù)取隊列。 ③指令譯碼部件 指令譯碼：指令字節(jié) → 內(nèi)部碼 已譯碼指令隊列：緩沖深度 3條指令 ①、②、③部件組成 80386的指令流水線 ④執(zhí)行部件 控制器 數(shù)據(jù)處理器 保護(hù)檢測 把已譯碼指令隊列中的內(nèi)部碼轉(zhuǎn)換成時序控制信號、其他部件 協(xié)同完成指令操作，還用專用硬件加速某些操作的執(zhí)行 ⑤分段部件：邏輯地址 → 線性地址 三輸入加法器 描述符寄存器 限長和屬性 PLA 經(jīng)過分段有效性檢查，把邏輯地址轉(zhuǎn)換成線性地址 32位微處理器 i80386（ 4） ⑥ 分頁部件：線性地址 → 物理地址 加法器 頁 Cache 控制和特性 PLA 允許分頁時，將從分段部件或指令預(yù)取部件 得到的線性地址轉(zhuǎn)換成物理地址，并用 TLB加速地址 變換，變換后的物理地址送 BIU，完成了內(nèi)存與 I/O的存取 ④、⑤、⑥部件組成 80386的地址流水線 ⑤、⑥部件構(gòu)成存儲器管理部件 MMU 32位微處理器 i80386（ 5） （ 2）寄存器組 32位寄存器： EAX、 EBX、 ECX、 EDX、 ESI、 EDI、 EBP、 ESP 指令指針： EIP(32)、 IP(16) EFLAGS： VM、 RF、 NT、 IOPL、 OF、 DF、 IF、 TF、 SF、 ZF、 AF、 PF、 CF VM： 虛擬 8086模式 RF：恢復(fù)標(biāo)志 NT：任務(wù)嵌套 IOPL： I/O特權(quán)級 控制 R CR0：定義控制標(biāo)志 CR1：保留 CR2：頁故障線性地址