在本章中,我们主要探讨了IBM PC微型计算机的基础知识,特别是8086/8088微处理器的相关内容。IBM PC微型计算机是个人计算机发展史上的一个重要里程碑,其设计和架构对后续的计算机技术产生了深远的影响。
微型计算机系统的核心是微处理器,即8086/8088 CPU。它由运算器、控制器和寄存器等组件构成,并通过内部总线和外部总线与其他硬件组件进行通信。微处理器的主要任务是执行指令并与存储器和输入/输出(I/O)设备交换数据。
存储器在IBM PC中分为多个存储单元,每个单元都有唯一的地址,从0开始编号。存储器的容量通常以字节(B)为单位,常见的容量单位包括KB(千字节)、MB(兆字节)、GB(吉字节)和TB(太字节)。总线是连接CPU和其他芯片的导线集合,逻辑上分为地址总线、数据总线和控制总线,它们各自承担着传输地址、数据和控制信号的任务。
在CPU对存储器的操作中,读取和写入过程是关键。CPU通过地址总线指定存储单元的地址,通过数据总线传输数据,而控制总线则协调整个操作的时序和流程。读操作是从指定地址获取数据,而写操作则是将数据存入指定地址的存储单元。
8086/8088微处理器包含一组寄存器,这些寄存器在处理数据和控制指令执行中起着重要作用。寄存器组包括通用寄存器,如AX、BX、CX和DX,它们可以存储16位数据,最大值为65535(2^16-1)。此外,为了保持与上一代8位CPU的兼容性,每个16位寄存器都能拆分为两个独立的8位寄存器使用,例如AX可以分为AH和AL。
AX是累加器,最常用于执行算术和逻辑运算;BX被称为基址寄存器,常用于存储内存地址;CX作为计数器,常见于循环或串操作指令中;DX是数据寄存器,可以存放双字数据的高位部分或外设端口地址。除了这些,还有SP(堆栈指针)、BP(基址指针)、SI(源变址寄存器)和DI(目的变址寄存器),它们在处理内存访问和指针操作时尤其有用。
在IBM PC的体系结构中,除了硬件组件,还有软件层面的组成部分,包括操作系统、语言处理程序、数据库系统以及各种应用软件。这些软件与硬件紧密协作,共同构成了一个完整的微型计算机系统。
这一章深入介绍了IBM PC微型计算机的基础结构,特别是8086/8088微处理器的工作原理和寄存器的使用,这些都是理解计算机系统运作的基础知识。通过这些内容的学习,我们可以更好地理解计算机如何存储和处理信息,以及硬件和软件如何协同工作。