第3章微型計算機的基本工作原理-展示頁
2024-10-29 16:37本頁面
【正文】 ； 把 A中的數(shù)據(jù)與 RD的相減 OUT ； 輸出 A中的數(shù)據(jù)，即結(jié)果 HLT ； 停機 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 18 指令系統(tǒng) 3 ? 指令執(zhí)行結(jié)果 (A)=(R9)+(RA)+(RB)+(RC)(RD) (D)=(A) ? 加括號的意義 是指被括上的寄存器或存儲單元的內(nèi)容。 ? 不同型號的微處理機的指令系統(tǒng)是不同的，指令的條數(shù)也不相同。實際微型計算機的輸入設(shè)備多為鍵盤，輸出則為監(jiān)視器 (即電視屏顯示器 )，因而必須有專用的輸出接口電路 。實際的“ 內(nèi)存 ” 要包括更多的內(nèi)容 (如 ROM， RAM及 EPROM等 )和更大的存儲容量。 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 14 模型機的硬件結(jié)構(gòu) 7 ? 總體來說，模型機可以如下劃分 ? 中央處理器 CPU(包括 PC， IR， CON， ALU， A及B)； ? 記憶裝置 M(MAR及 PROM)； ? 輸入／輸出 I／ O接口 (包括 O及 D） 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 15 模型機的硬件結(jié)構(gòu) 8 ? 中央處理器 (central processing unit, CPU) 將程序計數(shù)功能 (PC)、指令寄存功能 (IR)、控制功能 (CON)、算術(shù)邏輯功能 (ALU)以及暫存中間數(shù)據(jù)功能 (A及 B)集成在一塊電路器件上的集成電路 (IC)。當(dāng)某位為高電位時，則該 LED發(fā)光。 10. 二進制顯示器 D ? 這是用發(fā)光二極管 (LED)組成的顯示器。 ? 典型的計算機具有若干個輸出寄存器，稱為輸出接口電路。如要輸出此答案，就得送入 O。它到 ALU的輸出也是雙態(tài)的，即無 E門控制。 ? 當(dāng) SU=0， ALU，進行加法 A+B；當(dāng) SU=1， ALU，進行減法 AB，即 (A+B′)。這個輸出是雙態(tài)的，即是立即地送去，而不受 E門的控制。它能接收W總線送來的數(shù)據(jù) (LA=1)，也能將數(shù)據(jù)送到 W總線上去 (EA=1)。此時： PC=0000 IR=0000 0000 (2) CON能發(fā)出同步脈沖 CLK到各個部件去，使它們同步運行。 指令字是 8位的： MSB LSB 左 4位為最高有效位 (高 4位 )，稱為指令字段； 右 4位為最低有效位 (低 4位 )，稱為地址字段。因此，只要撥動開關(guān)，即可使該數(shù)據(jù)位置 1或置 0 ? PROM同時具有 RAM和 ROM功能。 2. 存儲地址寄存器 MAR 接收來自 PC的二進制程序號，作為地址碼送至 PROM去。 每次運行之前，先復(fù)位至 0000。 ? 字長 8位：二進制 8位顯示。速度快 ? 模型機 ? 簡化了的微型計算機 ? 可以根據(jù)模型機理解各個基本電路和部件之間的信息流通過程，指令系統(tǒng)的意義，程序設(shè)計的步驟，控制部件的功能及其結(jié)構(gòu)，還有控制矩陣產(chǎn)生控制字的過程等等 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 7 模型機的結(jié)構(gòu)特點 ? 功能簡單：只能做兩個數(shù)的加減法。 ? 程序設(shè)計步驟；控制部件的構(gòu)成及其工作原理，模型機的功能擴展，現(xiàn)代技術(shù)在微型集中的應(yīng)用。 ? 位（ Bit）、字（ Word）、字節(jié)（ Byte）、中央處理單元（ CPU）等名詞術(shù)語 。第 3章 微型計算機的基本工作原理 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 2 本章教學(xué)目的 ? 本章以一個簡化了的計算機作為分析對象，逐步講述一般計算機的各種基本功能，從而概括出微型計算機的基本工作原理。 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 3 本章 學(xué)習(xí)要求 ? 模型機的簡化形式； ? 模型機各部件的功能與作用； ? 基于模型機的編程過程。 ? 指令的意義；指令周期；控制字的含義。 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 4 本章 主要外語詞匯 ? PROM： Programmable Read Only Memory，可編程只讀存儲器 ? CM： Control Matrix，控制矩陣 ? Bit：位 ? Byte：字節(jié) ? Word：字 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 5 主要內(nèi)容 ? 微型計算機結(jié)構(gòu)的簡化形式 ? 指令系統(tǒng) ? 控制部件 ? 程序設(shè)計及執(zhí)行指令的例行程序 ? 微機功能擴展 ? 初級程序設(shè)計舉例 ? 現(xiàn)代技術(shù)在微機中的應(yīng)用 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 6 微型計算機結(jié)構(gòu)的簡化形式 ? 微型計算機的基本功能 能運算、能判別及能決策 。 ? 內(nèi)存量?。褐挥幸粋€ 16 8PROM(可編程序只讀存儲器 )。 ? 手動輸入：用撥動開關(guān)輸入程序和數(shù)據(jù) 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 8 模型機的硬件結(jié)構(gòu) 1 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 9 模型機的硬件結(jié)構(gòu) 2 1. 程序計數(shù)器 PC 計數(shù)范圍由 0000～ 1111(0～ F)。當(dāng)取出一條指令后， PC應(yīng)加 1。 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 10 模型機的硬件結(jié)構(gòu) 3 3. 可編程序只讀存儲器 PROM ? 可編程序 ROM，每條橫線與豎線都有一條由開關(guān)和二極管串聯(lián)的電路將它們連接起來。 ? 右圖是 4 4PROM的電路圖 ? 16 8PROM的橫線應(yīng)為 16條(R0～ R15)，豎線為 8條(D7D6… D0) ，地址碼線應(yīng)為 4條(A3A2A1A0) 202034 微型計算機原理及應(yīng)用 _宋廷強 11 模型機的硬件結(jié)構(gòu) 4 ? 4. 指令寄存器 IR IR從 PROM接收指令字 (當(dāng) LI=1， ER=1)，同時將指令字分送到控制部件 CON和 W總線上去。 ? 5. 控制部件 CON (1) 每次運行前， CON先發(fā)出 CLR=1，使有關(guān)的部件清 0。 (3) 在 CON中有控制矩陣 CM，能根據(jù) IR送來的指令發(fā)出 12位的控制字： CON=CPEPLMERLIEILAEASUEULBLO 根據(jù)控制字中各位的置 1或置 0情況，計算機就能自動地按指令程序運行 2020
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