cpu结构及存储器.ppt
《cpu结构及存储器.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《cpu结构及存储器.ppt(61页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、cpu结构及存储器结构及存储器 AH ALBH BL CLCH DH DL SP BP DI SI通 用 寄 存 器 CSDS SS ES I P 内部暂存器 总线 控制 逻辑 1 234 AX BX CX DX数据总线运 运 算 寄 存器 A L U 标志寄存器 外部总线 8088 8位 8086 16位 指令对列 8086为 6 字节16 位 执行 控制 电路 执行单元EU总线接口单元 地址加法器20 位 16 位 段寄存器指令指针 (BIU) 物理地址物理地址: : 存储单元的实际地址。存储单元的实际地址。 逻辑地址逻辑地址:编程用的地址,常用段基址和段内偏移量来表:编程用的地址,常用段
2、基址和段内偏移量来表示。示。 有效地址有效地址EAEA(Effective Address)Effective Address):常把段内偏移量称为:常把段内偏移量称为有效地址有效地址EAEA。 8086 8086 地址的形成地址的形成:1 1、几个概念、几个概念存储器地址的注意事项:存储器地址的注意事项:(1 1)对存储器的任一位置的访问都是在该位置所在的段基对存储器的任一位置的访问都是在该位置所在的段基址下进行的。址下进行的。n如访问一个地址如访问一个地址C C85F:109A85F:109A对应的对应的物理物理地址为地址为C85F0+109A=C968AHC85F0+109A=C968A
3、H(2 2)同一个物理地址可以采取不同的逻辑地址形式表示,同一个物理地址可以采取不同的逻辑地址形式表示,其数学意义说明同一个和可由多种加数构成;从几何分其数学意义说明同一个和可由多种加数构成;从几何分布的角度说明不同的段可以相互重叠。布的角度说明不同的段可以相互重叠。n例如:地址例如:地址12345H12345H可以表示为可以表示为1200:0345H 1200:0345H 或或1230:0045H1230:0045H二、二、80868086的管脚和功能的管脚和功能 1 1、几个概念和几个较特殊的引脚、几个概念和几个较特殊的引脚 多路总线多路总线 同一总线既作地址线又作数据线,同一总线既作地址
4、线又作数据线,靠时间和锁存器来加以区分,称之多路总线,又称靠时间和锁存器来加以区分,称之多路总线,又称为地址与数据总线的分时复用。为地址与数据总线的分时复用。 20 20 根地址线中,高根地址线中,高4 4位是地址和状态复用,位是地址和状态复用, 低低1616位是地址和数据复用。位是地址和数据复用。 二、二、80868086的管脚和功能的管脚和功能 8086 8086与与8088 8088 管脚的不同:管脚的不同: a)a)第第2828脚,信号电平恰相反。脚,信号电平恰相反。 b)b)第第3434脚,脚,8088 8088 用作状态,用作状态,8086 8086 用作用作BHEBHE(BUS
5、BUS High EnableHigh Enable),当),当BHE=0BHE=0,说明数据总线中高,说明数据总线中高8 8位位有效。之所以有这个区别,因为有效。之所以有这个区别,因为80868086的数据线是的数据线是1616位的,它既可以传送高位的,它既可以传送高8 8位,也可以传送低位,也可以传送低8 8位,位,还可以一次传送还可以一次传送1616位,这时就要靠位,这时就要靠BHEBHE和和A0A0两个信两个信号来加以控制,请看号来加以控制,请看P70P70表表3-63-6。二、二、80868086的管脚和功能的管脚和功能复位引脚复位引脚RESET RESET 信号既要有一定的幅度,又
6、要有一定的宽度信号既要有一定的幅度,又要有一定的宽度,才能将,才能将CPU复位,常用于机器的热启动,一旦清复位,常用于机器的热启动,一旦清零后,几乎所有的寄存器都被置零,只有零后,几乎所有的寄存器都被置零,只有CS=FFFFH IP=0000H ,所以复位后,程序必然从,所以复位后,程序必然从FFFFOH 的内存单元开始执行,因此一般此处就是的内存单元开始执行,因此一般此处就是操作系统起始程序的入口,有的则是在此安排一条操作系统起始程序的入口,有的则是在此安排一条跳转指令,来进入系统的主程序。(跳转指令,来进入系统的主程序。(P60表表3-3)一、一、8284时钟发生器时钟发生器RESETRE
7、ADYCLKOSCPCLKRESRDY10+5V等待电路等待电路14.31818MHZ8284RESETREADYCLK14.318MHZ2.385MHZ8086/8088OOODQCLKODI 0DO 0STBOE。8282引脚及内部结构图引脚及内部结构图。DI 0 DI 7输入端输入端DO 0 DO7输出端输出端OE/允许控制(低电平有效)允许控制(低电平有效)STB锁存信号锁存信号高电平允许(通过)高电平允许(通过)低电平禁止(锁存)低电平禁止(锁存)三、地址锁存器三、地址锁存器8282 (74LS373)DI 7DO78282 是是Intel公司专门与公司专门与80系列系列CPU配配套
8、的芯片之一,是地址锁存器,也可套的芯片之一,是地址锁存器,也可以用以用74LS373等锁存芯片替代,用来锁等锁存芯片替代,用来锁存存20 位地址。位地址。AO BOOO。OOET A1A7。 B1 B7。接接DEN接接DT/R 8286DEN = 0OE = 0当当DT/R=0时,时,BA当当DT/R = 1时,时, A B8286引脚及内部结构图引脚及内部结构图128911121819四、总线驱动器四、总线驱动器8286(或(或74LS245)80868086最小方式微计算机组成最小方式微计算机组成82848284RDYRDYRESETRESETREADYREADYVcCVcCMN/MX#M
9、N/MX#CLKCLKREADYREADYRESETRESET80868086CPUCPU82828282OEOE82868286OEOEA19-A16A19-A16AD15-AD0AD15-AD0ADDRESSADDRESSADDR./DATAADDR./DATAINTRINTRINTRINTRT TMEMORYMEMORYI/OI/OINTERFACEINTERFACEDATADATA BUSBUSADDRRESS BUSADDRRESS BUSRESRESRDRDWRWRINTAINTAHOLDHOLDHLDAHLDASTBSTBBHEBHEBHEBHECLOCKCLOCKGENERAT
10、ORGENERATORVccVccM/IM/IO OALEALEOROR82838283OROR82838283HOLDHOLDHLDAHLDADENDENDT/R#DT/R#DATADATADATADATA第二章 8086引脚和最大最小系统 238086在最小模式下的典型配置在最小模式下的典型配置 DENDT/RM/IOWRRDHOLDHLDAINTRINTACLK收发器收发器8286(两片)(两片)数据总线(数据总线(16根)根)控制总线控制总线READYRESET8086MN/MX+5VA0 A19D0 D15CPU产生产生VccVcc82848284RES#RES# RDY RDYRE
11、ADYREADY MN/MX# MN/MX#S0#S0#S1#S1#S2#S2#CLKCLKREADYREADYRESETRESET80868086CPUCPUBHE#BHE#BQ#/GT0#BQ#/GT0#BQ#/GT1#BQ#/GT1#INTRINTRLOCK#LOCK#A19-A16A19-A16AD15-AD0AD15-AD082888288CLKCLKS0#S0#S1#S1#S2#S2#DENDENDT/R#DT/R#ALEALEAMWC#AMWC#AIOWC#AIOWC#INTA#INTA#MRDC#MRDC#MWTC#MWTC#IORC#IORC#IOWC#IOWC#8282 *
12、3OE#OE#T T8282 X3OE#OE#DIDISTBSTBBHE#BHE# ADDRESSADDRESSADDR./DATAADDR./DATABHE#BHE#MEMORYMEMORYI/0I/0INTERFACEINTERFACEADDR SUBADDR SUBDATA BUSDATA BUSINTRINTRLOCK#LOCK#D0D080868086最大方式微计算机组成最大方式微计算机组成五、时序与总线周期五、时序与总线周期一、时钟周期:由计算机的主频决定(主一、时钟周期:由计算机的主频决定(主频的倒数),用频的倒数),用 T 表示。表示。二、总线周期:二、总线周期:8086/80
13、88通过总线对存储通过总线对存储器或器或 I/O接口进行一次访接口进行一次访 问所用的时间问所用的时间称为一个总线周期。称为一个总线周期。三、指令周期:三、指令周期:CPU从主存取一条指令并从主存取一条指令并执行该条指令所用的时间,它可以包含执行该条指令所用的时间,它可以包含若干个总线周期。若干个总线周期。四、一个总线周期至少包括四、一个总线周期至少包括 4 个时钟周期。个时钟周期。五、时序与总线周期五、时序与总线周期.T1T2T3T4T3TwT4Tw叫等待周期五、五、 T1 T4工作情况工作情况CLK总线周期六六 系统的总线操作系统的总线操作1. 最小系统模式下的总线读操作最小系统模式下的总
14、线读操作2. 最小系统模式下的总线写操作最小系统模式下的总线写操作3. 系统的复位和启动操作4. 中断响应总线周期中断响应总线周期5. 最小系统模式下的总线保持最小系统模式下的总线保持六六 8086/8088的存储器组织的存储器组织字节和字的地址。字节和字的地址。字传送:高字节数字传送:高字节数 高地址高地址 低字节数低字节数 低地址低地址 (反之同样反之同样) 一、用段来组织逻辑空间一、用段来组织逻辑空间 1、每段最长可达、每段最长可达 64K字节字节 2、各段起始地址能被、各段起始地址能被 16 整除。(低整除。(低 4 位为位为 0 ) 3、各段之间可分开、部分或完全重叠、可首尾相接。、
15、各段之间可分开、部分或完全重叠、可首尾相接。 4、根据各段的用途将其定义为、根据各段的用途将其定义为CS、DS、ES、SS段。并用偏移段。并用偏移 地址(距段起址的字节距离)表示被访问单元。地址(距段起址的字节距离)表示被访问单元。 通常在通常在CS中用中用 IP 表示偏移量,表示偏移量,SS中用中用 SP、BP,DS中用中用 BX、SI、DI、数值、数值 。 00000H00001H01001H01002H1234H5678H34H12H78H56H.二、实际地址的形成二、实际地址的形成实际地址:实际地址:20 位位逻辑地址:逻辑地址: 段基址段基址 (段寄存器的内容)(段寄存器的内容)16
16、位位 偏移地址(字节距离)偏移地址(字节距离)16位位 一个实际地址可用多个逻辑地址表示。一个实际地址可用多个逻辑地址表示。 实际地址的形成(实际地址的形成(BIU完成)完成)段段 基基 址址 16 位位偏偏 移移 地地 址址 16 位位实实 际际 地地 址址 20 位位0 0 0 0+002C3H002C0H002B0H3H13H三、三、8086用两个存储体来组织实际存储空间用两个存储体来组织实际存储空间 奇地址奇地址偶地址偶地址00001H00003H00000H00002HFFFFEHFFFFFH.BHEA0A0 A19 BHED8 D15D0 D7地址交叉地址交叉排列排列8086D0
17、D15对准字装配对准字装配 : 偶地址作为字的地址偶地址作为字的地址非对准字装配非对准字装配 : 奇地址作为字的地址奇地址作为字的地址CPU 8088 由于只有由于只有8位数据线位数据线,地址顺序排列。地址顺序排列。七七 8086/8088的堆栈的堆栈建栈建栈 MOV AX ,1050H MOV SS ,AX MOV SP ,000 EH 进栈进栈 PUSH AX (设 AX=1234H PUSH BX (设 BX=5CF8H)进栈前进栈前SP和和SS的值的值出栈操作:先栈顶内容出栈,再修改出栈操作:先栈顶内容出栈,再修改SP,使,使SP加加2。(字操作)。(字操作)出栈出栈 POP CX P
18、OP DS 8086/8088中断向量表中断向量表。类型类型 0类型类型 1类型类型 2类型类型 3类型类型 4 类型类型 5 0000:0000H 0000:0003H 0000:0004H0000:0007H0000:0008H 0000:000BH 0000:000CH 0000:000FH 0000:0010H 0000:0013H 除数为除数为0中断中断单步中断层单步中断层 非屏蔽中断层非屏蔽中断层 断点中断层断点中断层 溢出中断溢出中断类型类型2550000:03FCH0000:03FFHIPCSCSIPCSIPCSIPCSIPCSIP类型31。.。八、八、8086的中断的中断中断
19、类型号中断类型号中断向量中断向量中断向量表中断向量表中断服务程中断服务程序序入口地址入口地址存储器 一,存储器的分类与指标 二,CPU与存储器的连结 三,静态RAM(6116,6264) 四,动态RAM(2164) 五,EPROM(2764,2732) 六,EEPROM(2864)存储器存储器内存内存外存外存 一,一,存储器的分类与指标存储器的分类与指标1.分类分类RAM ROMSRAMDRAMEPROMEEROM(光盘光盘,硬盘硬盘,软盘软盘.) 双极型双极型RAMMOS型型RAM掩摸掩摸ROM可编程可编程PROM可擦洗可擦洗PROMFLASH2.存储器的主要性能指标 (1) 存储容量存储容
20、量 存储容量存储容量 = 单元数单元数 数据线位数数据线位数(bit) 例例:6264 SRAM的容量为的容量为 (8K*8bit) 41257 DRAM的容量为的容量为 (256K*1bit) 2114 DRAM的容量是的容量是 (1K*4bit) (2) 速度(存储器访问时间) 低速在300 ns以上 , 中速在100 ns 200 ns之间,超高速小于20 ns。 6116 RAM存储时间120 ns; 2764 EPROM是200 ns。 CPU 4T 大于 存储器存储时间 二,CPU与存储器的连结1.存储器的基本结构存储器的基本结构(一片一片)地址地址译码译码驱动驱动存储体存储体(矩
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- cpu 结构 存储器
限制150内