微機(jī)原理課件第二章8086系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

微機(jī)原理課件第二章8086系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CATALOGUE目錄8086微處理器8086的存儲(chǔ)器8086的輸入/輸出8086的總線操作8086的中斷系統(tǒng)8086微處理器CATALOGUE01運(yùn)算器控制單元內(nèi)部寄存器地址生成器8086的功能結(jié)構(gòu)01020304執(zhí)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算操作?？刂莆⑻幚砥鞯牟僮髁鞒?。存儲(chǔ)操作數(shù)和中間結(jié)果。生成內(nèi)存地址。0102048086的內(nèi)部寄存器累加器（AX）：用于算術(shù)運(yùn)算。通用寄存器（BX,CX,DX）：用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和地址。指針寄存器（SP,BP,SI,DI）：用于指針和數(shù)組操作?？刂萍拇嫫鳎‵LAGS）：存儲(chǔ)狀態(tài)標(biāo)志位。03數(shù)據(jù)總線（DB）：傳輸數(shù)據(jù)。地址總線（AB）：傳輸?shù)刂沸畔ⅰ？刂瓶偩€（CB）：傳輸控制信號(hào)。時(shí)鐘信號(hào)（CLK）：同步微處理器的操作。010203048086的引腳信號(hào)8086的存儲(chǔ)器CATALOGUE02存儲(chǔ)器由多個(gè)存儲(chǔ)單元組成，每個(gè)單元存儲(chǔ)一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)單元按照線性方式排列，每個(gè)單元都有一個(gè)唯一的地址標(biāo)識(shí)。存儲(chǔ)器可以分為不同的段，每個(gè)段包含一定數(shù)量的存儲(chǔ)單元。存儲(chǔ)器的組織結(jié)構(gòu)每個(gè)邏輯段的大小可以不同，但最大不超過(guò)64KB。每個(gè)邏輯段的起始地址（段基址）由段寄存器指定，段內(nèi)的偏移量由偏移寄存器或指令給出。8086系統(tǒng)采用分段管理方式，將存儲(chǔ)器分為多個(gè)邏輯段，每個(gè)段對(duì)應(yīng)不同的功能或數(shù)據(jù)類(lèi)型。存儲(chǔ)器的分段管理物理地址是由段基址和偏移量共同確定的，用于訪問(wèn)存儲(chǔ)器中的具體單元。物理地址的計(jì)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位后與偏移量相加得到的。存儲(chǔ)器的物理地址計(jì)算8086的輸入/輸出CATALOGUE03輸入/輸出端口是微處理器與外部設(shè)備進(jìn)行信息交換的橋梁。8086微處理器有16個(gè)外部引腳，其中15個(gè)可作為輸入/輸出端口使用。這些端口分為兩組：偶地址端口和奇地址端口，用于實(shí)現(xiàn)并行通信。輸入/輸出端口

輸入/輸出指令輸入/輸出指令是用于控制輸入/輸出操作的指令。8086微處理器提供了IN和OUT兩條輸入/輸出指令。IN指令用于從指定的輸入端口讀取數(shù)據(jù)，OUT指令用于向指定的輸出端口寫(xiě)入數(shù)據(jù)。8086微處理器支持三種輸入/輸出操作方式：直接、間接和隱含。間接操作方式：通過(guò)使用指針寄存器間接指定端口地址，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。直接操作方式：指定一個(gè)端口地址，直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。隱含操作方式：由指令系統(tǒng)隱含地指定端口地址，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。輸入/輸出操作方式8086的總線操作CATALOGUE04總線操作時(shí)序是指控制總線操作過(guò)程的一系列時(shí)間參數(shù)，包括時(shí)鐘周期、總線周期等。時(shí)序定義時(shí)鐘周期總線周期時(shí)鐘周期是指計(jì)算機(jī)主時(shí)鐘頻率的倒數(shù)，即一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成一個(gè)基本操作的時(shí)間?？偩€周期是指完成一次總線操作所需的時(shí)間，通常由多個(gè)時(shí)鐘周期組成。030201總線操作時(shí)序在讀周期中，CPU從總線上讀取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送到內(nèi)部寄存器中。讀周期在寫(xiě)周期中，CPU將數(shù)據(jù)從內(nèi)部寄存器寫(xiě)入總線上。寫(xiě)周期地址周期是指CPU通過(guò)總線獲取或?qū)懭氲刂沸盘?hào)的周期。地址周期總線操作方式總線控制權(quán)是指對(duì)總線的使用權(quán)和控制權(quán)，通常由具有最高優(yōu)先級(jí)的設(shè)備獲得?？刂茩?quán)的獲取當(dāng)一個(gè)設(shè)備完成總線操作后，控制權(quán)會(huì)轉(zhuǎn)移到下一個(gè)需要使用總線的設(shè)備?？刂茩?quán)的轉(zhuǎn)移多個(gè)設(shè)備可能同時(shí)請(qǐng)求使用總線，這時(shí)會(huì)發(fā)生總線控制權(quán)的競(jìng)爭(zhēng)，通常由仲裁器進(jìn)行裁決?？刂茩?quán)的競(jìng)爭(zhēng)總線控制權(quán)8086的中斷系統(tǒng)CATALOGUE05中斷的概念中斷是一種硬件或軟件向CPU發(fā)送的信號(hào)，用于請(qǐng)求CPU立即停止當(dāng)前任務(wù)，轉(zhuǎn)而執(zhí)行某個(gè)特定的操作或服務(wù)。中斷的作用中斷在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中起著非常重要的作用，它使得CPU能夠響應(yīng)各種事件，如硬件故障、輸入/輸出操作完成等，從而實(shí)現(xiàn)了多任務(wù)處理和實(shí)時(shí)響應(yīng)。中斷的概念和作用根據(jù)中斷源的不同，中斷可以分為硬中斷和軟中斷。硬中斷是由硬件設(shè)備產(chǎn)生的，如鍵盤(pán)輸入、時(shí)鐘中斷等；軟中斷則是由操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序產(chǎn)生的，如系統(tǒng)調(diào)用、異常等。中斷的分類(lèi)中斷的優(yōu)先級(jí)決定了CPU在接收到多個(gè)中斷請(qǐng)求時(shí)的處理順序。優(yōu)先級(jí)高的中斷會(huì)優(yōu)先得到處理，但同優(yōu)先級(jí)的中斷會(huì)按照一定的規(guī)則進(jìn)行排隊(duì)等待處理。中斷的優(yōu)先級(jí)中斷的分類(lèi)和優(yōu)先級(jí)當(dāng)某個(gè)事件發(fā)生時(shí)，相應(yīng)的中斷源會(huì)向CPU發(fā)送中斷請(qǐng)求。中斷請(qǐng)求在中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢后，CPU會(huì)自動(dòng)恢復(fù)被中斷任務(wù)的現(xiàn)場(chǎng)，并繼續(xù)執(zhí)行被中斷的任務(wù)?；謴?fù)現(xiàn)場(chǎng)CPU會(huì)識(shí)別出中斷源，并確定相應(yīng)的中斷類(lèi)型和優(yōu)先級(jí)。中斷識(shí)別CPU會(huì)自動(dòng)保存當(dāng)前執(zhí)行環(huán)境