[工学]微机原理与接口技术PPT课件.ppt

《微机原理与接口技术》是计算机科学领域中一门重要的课程，主要研究的是微型计算机的基础构造和与其外部设备交互的方法。课程的核心在于理解8086微处理器的工作原理及其相关接口技术。 8086是Intel公司在1979年推出的第一代超大规模集成电路微处理器，它具有16位数据总线和20位地址总线，能够直接寻址1MB的内存空间。8086采用了引脚功能复用、单总线结构和可控三态电路设计，有效节省了资源并提高了处理能力。8088虽然外部数据总线只有8位，但其指令系统与8086完全相同，只是内部逻辑结构和部分引脚有所不同。 8086的内部结构分为两个主要部分：总线接口部件(BIU，Bus Interface Unit)和执行部件(EU，Execution Unit)。BIU负责处理与外部总线的交互，包括16位段地址寄存器、16位指令指针寄存器IP、物理地址加法器、指令队列以及总线控制逻辑。而EU则包含算术逻辑单元(ALU)、标志寄存器PSW、寄存器组以及EU控制器，负责指令的执行和控制。 8086的寄存器结构包括多种类型的寄存器，如通用寄存器、专用寄存器、指针寄存器和变址寄存器等。这些寄存器在程序运行中起着关键作用，例如，AX、BX、CX和DX是四个通用16位寄存器，可用于一般计算；CS、DS、SS和ES是段寄存器，用于管理内存分段；SP、BP、SI和DI是特殊用途的寄存器，分别用于堆栈操作和数据指针。此外，还有专门的标志寄存器PSW，其中包含多个标志位，如进位标志、零标志、符号标志、溢出标志等，它们记录了ALU运算的结果状态，对程序控制流程有直接影响。 8086的工作涉及到总线周期、指令周期和时钟周期的概念。总线周期是CPU访问内存或I/O设备所需的时间，而指令周期是执行一个完整指令的时间，它由若干个总线周期组成。时钟周期则是CPU最基本的时序单位，决定了CPU的速度。 在学习这门课程时，学生需要掌握8086的内部结构、引脚功能、存储器组织、指令执行流程以及标志寄存器的使用。通过理解这些基础知识，可以深入理解计算机系统如何处理数据和控制程序执行，为进一步学习操作系统、编译原理、嵌入式系统等高级主题打下坚实基础。