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1、微机原理课件第二章8086系统结构CATALOGUE目录8086微处理器8086的存储器8086的输入/输出8086的总线操作8086的中断系统8086微处理器CATALOGUE01运算器控制单元内部寄存器地址生成器8086的功能结构01020304执行算术和逻辑运算操作。控制微处理器的操作流程。存储操作数和中间结果。生成内存地址。0102048086的内部寄存器累加器(AX):用于算术运算。通用寄存器(BX,CX,DX):用于存储数据和地址。指针寄存器(SP,BP,SI,DI):用于指针和数组操作。控制寄存器(FLAGS):存储状态标志位。03数据总线(DB):传输数据。地址总线(AB):传
2、输地址信息。控制总线(CB):传输控制信号。时钟信号(CLK):同步微处理器的操作。010203048086的引脚信号8086的存储器CATALOGUE02存储器由多个存储单元组成,每个单元存储一个字节的数据。存储单元按照线性方式排列,每个单元都有一个唯一的地址标识。存储器可以分为不同的段,每个段包含一定数量的存储单元。存储器的组织结构每个逻辑段的大小可以不同,但最大不超过64KB。每个逻辑段的起始地址(段基址)由段寄存器指定,段内的偏移量由偏移寄存器或指令给出。8086系统采用分段管理方式,将存储器分为多个逻辑段,每个段对应不同的功能或数据类型。存储器的分段管理物理地址是由段基址和偏移量共同
3、确定的,用于访问存储器中的具体单元。物理地址的计算方法是:物理地址=段基址 10H+偏移量。其中,段基址是段寄存器中的值左移4位后与偏移量相加得到的。存储器的物理地址计算8086的输入/输出CATALOGUE03输入/输出端口是微处理器与外部设备进行信息交换的桥梁。8086微处理器有16个外部引脚,其中15个可作为输入/输出端口使用。这些端口分为两组:偶地址端口和奇地址端口,用于实现并行通信。输入/输出端口 输入/输出指令输入/输出指令是用于控制输入/输出操作的指令。8086微处理器提供了IN和OUT两条输入/输出指令。IN指令用于从指定的输入端口读取数据,OUT指令用于向指定的输出端口写入数
4、据。8086微处理器支持三种输入/输出操作方式:直接、间接和隐含。间接操作方式:通过使用指针寄存器间接指定端口地址,进行数据传输。直接操作方式:指定一个端口地址,直接进行数据传输。隐含操作方式:由指令系统隐含地指定端口地址,进行数据传输。输入/输出操作方式8086的总线操作CATALOGUE04总线操作时序是指控制总线操作过程的一系列时间参数,包括时钟周期、总线周期等。时序定义时钟周期总线周期时钟周期是指计算机主时钟频率的倒数,即一个时钟周期内完成一个基本操作的时间。总线周期是指完成一次总线操作所需的时间,通常由多个时钟周期组成。030201总线操作时序在读周期中,CPU从总线上读取数据,并将
5、数据传送到内部寄存器中。读周期在写周期中,CPU将数据从内部寄存器写入总线上。写周期地址周期是指CPU通过总线获取或写入地址信号的周期。地址周期总线操作方式总线控制权是指对总线的使用权和控制权,通常由具有最高优先级的设备获得。控制权的获取当一个设备完成总线操作后,控制权会转移到下一个需要使用总线的设备。控制权的转移多个设备可能同时请求使用总线,这时会发生总线控制权的竞争,通常由仲裁器进行裁决。控制权的竞争总线控制权8086的中断系统CATALOGUE05中断的概念中断是一种硬件或软件向CPU发送的信号,用于请求CPU立即停止当前任务,转而执行某个特定的操作或服务。中断的作用中断在计算机系统中起
6、着非常重要的作用,它使得CPU能够响应各种事件,如硬件故障、输入/输出操作完成等,从而实现了多任务处理和实时响应。中断的概念和作用根据中断源的不同,中断可以分为硬中断和软中断。硬中断是由硬件设备产生的,如键盘输入、时钟中断等;软中断则是由操作系统或应用程序产生的,如系统调用、异常等。中断的分类中断的优先级决定了CPU在接收到多个中断请求时的处理顺序。优先级高的中断会优先得到处理,但同优先级的中断会按照一定的规则进行排队等待处理。中断的优先级中断的分类和优先级当某个事件发生时,相应的中断源会向CPU发送中断请求。中断请求在中断服务程序执行完毕后,CPU会自动恢复被中断任务的现场,并继续执行被中断的任务。恢复现场CPU会识别出中断源,并确定相应的中断类型和优先级。中断识别CPU会自动保存当前执行环境的状态,以便在中断处理完毕后能够恢复执行。保存现场CPU会跳转到相应的中断服务程序的入口地址,执行相应的操作或服务。执行中断服务程序0201030405中断处理过程THANKS感谢观看