《微机原理与接口技术》第二章——微机原理(8088)

虽然写这个博客主要目的是为了给我自己做一个思路记忆录,但是如果你恰好点了进来,那么先对你说一声欢迎。我并不是什么大触,只是一个菜菜的学生,如果您发现了什么错误或者您对于某些地方有更好的意见,非常欢迎您的斧正!

目录

第一章重点回顾:

第一节 8088 CPU的基本原理

第二节 8088的运行(执行)环境

第3节  数字电路、常用门和IC芯片

第4节   8088微处理的外部结构

第5节    8088处理器时序和总线周期

第6节      IA-32发展历史


第一章重点回顾:

MOV AX,2000H; 将16位数据2000H传送到AX寄存器
MOV AL,20H; 将8位数据20H传送到AL寄存器
MOV AX,BX; 将BX寄存器的16位数据传送到AX寄存器
MOV AL,[2000H]; 将2000H单元的内容传送到AL寄存器
需要注意的是:
(1)两个存储单元之间不能直接传送数据,即:MOV指令只允许一个操作数在存储器中。MOV [SI],[2000H];这是错误的
(2)MOV指令中立即数不能直接传送给段寄存器(CS、DS、SS、ES)和IP;段寄存器之间不能直接传送。MOV IP,2000 H ;这是错误的
(3)CS和IP不能作为目的操作数。MOV CS,AX ;这是错误的
(4)MOV指令中立即数不能作目标操作数。MOV 2000H,[SI] ;这是错误的

第一节 8088 CPU的基本原理

8086/8088 CPU的特点

①采用并行流水线工作方式

②支持多处理器系统

③片内无浮点运算部件,浮点运算由数学协处理器8087支持

④对内存空间实行分段管理

 

 

8086

8088

相同点

寄存器

16位

 

地址线

20根,1MB内存

差异

数据总线

16根

8根

 

指令队列

6字节

4字节

第二节 8088的运行(执行)环境

数据存放规律

①字节数据

一单元存放一个数:E4H存放在00001H单元

②字数据:2单元

2单元:“低对低,高对高”

字的地址:2个单元中的低地址

例:76E4H存放在00001H中

③机器指令(机器码):多个字节

按字节顺序地址递增存放

如:MOV BX,AX;89C3H ,4H单元

④字符串:多个字节

按字节顺序地址递增存放,同机器指令

例题:00002H存放的字节/字指令为多少?

字节:E476H

字:76H

堆栈

调用发生后,主程序在CPU中的运行环境被破坏

调用返回时,必须恢复主程序之前的运行环境

在子程序调用和中断服务时存储参数现场数据

堆栈的伸展方向:栈的地址,栈的地址

栈的操作(PC):

入栈:将一个数存入栈顶,并改变SP(变小

       PUSH SRC;SRC代表寄存器或存储单元地址

       功能:将寄存器或存储单元的一个压入堆栈

       操作:“先减后入”:SP-1,字高位->[SP]        

                                      SP-1,字低位->[SP]

       结果:SP-2,数据高对高,低对低存放。

出栈:从栈顶读出一个数据,并改变SP(变大

        POP DST;DST代表寄存器或存储单元地址

        功能:将栈顶的一个字传送到寄存器或存储单元地址中

        操作:“先出后加”:[SP]->字低位,SP+1->SP

                                       [SP]->字高位,SP+1->SP

        结果:SP+2,数据低对低,高对高存放

Flag寄存器出/入栈

命令格式:

PUSH F;F入栈,SP-2  ->  SP

POP F;F出栈,SP+2  -> SP

功能:保护和恢复状态标志寄存器Flag

注意:

①栈操作均以字为单位,如PUSH   AL,POP  DH 均错。

②PUSH与POP成对,避免堆栈溢出或程序出错。

③堆栈实为内存区,还可按数据区的方法对其操作。

第3节  数字电路、常用门和IC芯片

复合逻辑运算:基本逻辑运算的复合

复合逻辑门:实现复合逻辑运算的电路

与非门     或非门      异或门      同或门

三态门TS门有▽符号):0、1、Z(高阻状态或禁止态)

在普通门增加一个使能端(EN)

             EN有效:门按原逻辑工作,输出0或1

             EN无效:门输出Z(高阻态)

三态门的典型应用:

    数据传输方向控制

    总线存取控制

    模拟开关

总线存取控制:多个设备在数据总线上,必须控制存取权限,任何时候只能让最多1个设备逻辑连接(占用)总线。

触发器

D触发器

功能和特点

能存储一位二进制信息的单元电路

 

用于信号保持

 

用于导通开关

 

特点:0-1双稳态电路

触发器与门的联系

联系:触发器是在门电路的基础上引入反馈构成的

 

门是组合电路,触发器是时序电路

触发器的种类

基本RS触发器

 

同步RS触发器

 

主从型JK触发器

 

维持阻塞型D触发器

 

T和T’触发器

工作方式

CP上升沿   锁存D(阻塞D),上升沿后Q端保持不变。

触发器在CP脉冲的上升沿产生状态变化:Q=D,而在上升沿后,D端信号变化对触发器输出状态没有影响。触发器的次态取决于CP脉冲上升沿时的D信号。

锁存器

锁存器和触发器有类似的功能:

①具有0和1两个稳状,能自行保持

②能存储一位二进制码

区别:锁存器对电平敏感,触发器对边沿敏感。

基本芯片——译码器

功能:将某个二进制数据的含义“翻译”出来,指示唯一的某1个事件有效。

结构:n位输入脚,2^n个输出脚(每脚对应1个事件)

特点:每次译码,仅唯一的1个输出引脚为有效电平

3-8译码器

结构:3个输入引脚,8个输出引脚

功能:输入3位二进制代码A2A1A0(000~111),在唯一的某个输出引脚上出现有效电平(

第4节   8088微处理的外部结构

(废话:感觉学微机这门课真的很云里雾里,唉。)

8088的电气特性

电源:5V±10%的条件下能够工作

输入特性:

       低电平:0.8V(0)

       高电平:2.0V(1)

输出特性:

       低电平:0.45V(0)

       高电平:2.4V(1)

8088系统总线的形成

主要解决:

实现地址总线(AB),数据总线(DB)和控制总线(CB)

      地址与数据的分离

      地址锁存

这两种模式利用MN/MX(33号)引脚区别:

·MN/MX接高电平为最小模式

·MN/MX接低电平为最大模式

第5节    8088处理器时序和总线周期

时序(概念):信号随时间和事件变化的顺序或规律

可用时序描述CPU通过总线对外实施的各种操作(总线操作):

存储器读操作        I/O读操作

存储器写操作        I/O写操作

中断响应操作        总线请求及响应操作

指令周期 > 总线周期 > 时钟周期

总线周期(即总线操作)产生的例子
指令取指阶段:存储器读总线周期(读取指令代码)
源操作数是存储单元的指令:存储器读总线周期
目的操作数是存储单元的指令:存储器写总线周期
执行IN指令:I/O读总线周期
执行OUT指令:I/O写总线周期
CPU响应可屏蔽中断:中断响应总线周期
空闲总线周期
CPU不执行任何存储单元或I/O操作,则执行空闲周Ti(Idle)

基本的总线周期:

存储器读       存储器写         I/O端口读     I/O端口写     中断响应

第6节      IA-32发展历史

IA-32微处理器是8086/8088的延伸

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