《微机原理》课程电子教案（PPT课件讲稿）第一章 绪论、第二章 微处理器的工作模式

第一章绪论 微机硬件基础 1)发展概况(CPU) 第一代:4位, Intels4004, 第二代:8位, Intel8080等, 第三代:16位, Intel8086,80186,80286等 第四代:32位, Intel80386,80486等, 第五代:64位, Intel586( Pentium), Power Po等, 第六代:64位, Pentium Pro, Pentium2及以上

第一章 绪论 • 微机硬件基础 – 1）发展概况（CPU） • 第一代：4位，Intel4004, • 第二代：8位，Intel8080等， • 第三代：16位，Intel8086，80186，80286等， • 第四代：32位，Intel80386，80486等， • 第五代：64位，Intel586（Pentium），Power PC等， • 第六代：64位，Pentium Pro,Pentium 2及以上

第一章绪论 ·微机硬件基础 2)微机系统组成—硬件 I/O CPU 存储器 /O 接口 设备 微机组成(硬件)

第一章 绪论 • 微机硬件基础 – 2）微机系统组成——硬件 • CPU 存储器 I/O 接口 I/O 设备 微机组成（硬件）

第一章绪论 微机硬件基础 -2)微机系统组成—硬件 微处理器CPU由运算器、控制器、寄存器3部分组 成。实现运算和控制功能 存储器:由CPU之外的半导体存储器芯片组成,存 放程序、操作数、运算的中间结果和最终数据。 IO设备及其接口电路:输入设备将程序、原始数 据和现场信息送给计算机;输出设备将计算机的计 算和处理结果或回答信号以各种形式表现出来。外 设与CPU间的硬件连线和信息交换要经接口电路

第一章 绪论 • 微机硬件基础 – 2）微机系统组成——硬件 • 微处理器CPU:由运算器、控制器、寄存器3部分组 成。实现运算和控制功能。 • 存储器：由CPU之外的半导体存储器芯片组成，存 放程序、操作数、运算的中间结果和最终数据。 • I/O设备及其接口电路：输入设备将程序、原始数 据和现场信息送给计算机；输出设备将计算机的计 算和处理结果或回答信号以各种形式表现出来。外 设与CPU间的硬件连线和信息交换要经接口电路

第一章绪论 微机硬件基础 2)微机系统组成—硬件 接口电路:是微处理器与ⅣO设备联系的必经之路, 具有协调和转换功能。种类很多。 总线:连结微机的各个部件,具有逻辑控制功能 数据总线DB:装载数据和指令代码。总线宽度:总线中 信号线的条数 地址总线AB:装载地址信号。宽度由CPU所能直接访问 的存储空间容量而定。 控制总线CB:CPU向其他部件传送控制信号,其他部件 向CPU传送状态信号和请求信号。宽度各异

第一章 绪论 • 微机硬件基础 – 2）微机系统组成——硬件 – 接口电路：是微处理器与I/O设备联系的必经之路， 具有协调和转换功能。种类很多。 – 总线：连结微机的各个部件，具有逻辑控制功能。 • 数据总线DB：装载数据和指令代码。总线宽度：总线中 信号线的条数。 • 地址总线AB：装载地址信号。宽度由CPU所能直接访问 的存储空间容量而定。 • 控制总线CB：CPU向其他部件传送控制信号，其他部件 向CPU传送状态信号和请求信号。宽度各异

第一章绪论 微机硬件基础 2)微机系统组成—软件 系统应配置的软件:操作 系统软作」系统,编译程序,汇编程 软件 序,调试程序,诊断程序 ,标准程序库等。 应用软件

第一章 绪论 • 微机硬件基础 – 2）微机系统组成——软件 软件 系统软件 应用软件 系统应配置的软件：操作 系统，编译程序，汇编程 序，调试程序，诊断程序 ，标准程序库等

第一章绪论 微机硬件基础 3)地址 地址-辨识存储器和/O寄存器内的存储单元。 地址空间-所有地址的组合 °字节-存储器和ⅣO寄存器的单位。1字节-8bito 地址线的多少,决定了地址空间的大小

第一章 绪论 • 微机硬件基础 – 3）地址 • 地址--辨识存储器和I/O寄存器内的存储单元。 • 地址空间--所有地址的组合。 • 字节--存储器和I/O寄存器的单位。1字节=8bit。 • 地址线的多少，决定了地址空间的大小。 – n ----------------2 n

第一章绪论 微机硬件基础 4)计算机基本操作过程-CPU结构 暂存数据和结果 分析和 执行指令 PC 控制单元 工作寄存器组 IR PSW SP 算术和 I/O控制逻辑 ALU 逻辑运算

第一章 绪论 • 微机硬件基础 – 4）计算机基本操作过程----CPU结构 控制单元 I/O控制逻辑 工作寄存器组 ALU 暂存数据和结果 算术和 逻辑运算 分析和 执行指令 PC IR PSW SP

第一章绪论 微机硬件基础 4)计算机基本操作过程CPU结构 PC:程序寄存器。保存下一条指令地址。自动加1。 IR:指令寄存器:存储当前正在译码、执行的指令 PSW:状态字寄存器:存储前一时刻指令执行的状态 标志。 SP:堆栈指针:保存断点地址和现场信息

第一章 绪论 • 微机硬件基础 – 4）计算机基本操作过程----CPU结构 • PC：程序寄存器。保存下一条指令地址。自动加1。 • IR：指令寄存器：存储当前正在译码、执行的指令。 • PSW：状态字寄存器：存储前一时刻指令执行的状态 标志。 • SP：堆栈指针：保存断点地址和现场信息

第一章绪论 微机硬件基础 4)计算机基本操作过程一指令执行流程 指令执行过程:取指,分析指令,执行指令 AB PC IR PC+ PC+

第一章 绪论 • 微机硬件基础 – 4）计算机基本操作过程----指令执行流程 – 指令执行过程：取指，分析指令，执行指令。 AB PC PC PC+1 IR ID

指令执行流程 <启动 CPU发指令地址 CPU取指令 CPU将指令存R并译码 分支? <条件分支? T 执行指令 检査PSW T分支条件 满足 设置下一个顺序 指令地址 设置PC至分支地址

• 指令执行流程 启动 CPU发指令地址 CPU取指令 CPU将指令存IR并译码 分支？ 条件分支？ 检查PSW 分支条件 满足？ 设置PC至分支地址 执行指令 设置下一个顺序 指令地址 T F F T T F