这篇文章给大家聊聊关于微机原理cpu的组成结构,以及cpu主要由三部分组成对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站哦。
一、微机原理主要学习内容
《微机原理》是一门专业基础课程,它的主要内容包括微型计算机体系结构、8086微处理器和指令系统、汇编语言设计以及微型计算机各个组成部分介绍等内容。
要求考生对微机原理中的基本概念有较深入的了解,能够系统地掌握微型计算机的结构、8086微处理器和指令系统、汇编语言程序设计方法、微机系统的接口电路设计及编程方法等,并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
1、数和数制(二进制、十进制、十六进制和八进制)及其转换
8、补码、反码、原码之间的转换方法。
4、计数器和定时器电路Intel 8253
二、微机原理及应用,8086CPU内部14个寄存器的作用
1、086有14个16位寄存器,这14个寄存器按其用途可分为(1)通用寄存器、(2)指令指针、(3)标志寄存器和(4)段寄存器等4类。
2、(1)通用寄存器有8个,又可以分成2组,一组是数据寄存器(4个),另一组是指针寄存器及变址寄存器(4个).
3、AH&AL=AX(accumulator):累加寄存器,常用于运算;在乘除等指令中指定用来存放操作数,另外,所有的I/O指令都使用这一寄存器与外界设备传送数据.
4、BH&BL=BX(base):基址寄存器,常用于地址索引;
5、CH&CL=CX(count):计数寄存器,常用于计数;常用于保存计算值,如在移位指令,循环(loop)和串处理指令中用作隐含的计数器.
6、DH&DL=DX(data):数据寄存器,常用于数据传递。
7、他们的特点是,这4个16位的寄存器可以分为高8位: AH, BH, CH, DH.以及低八位:AL,BL,CL,DL。这2组8位寄存器可以分别寻址,并单独使用。
8、另一组是指针寄存器和变址寄存器,包括:
9、SP(Stack Pointer):堆栈指针,与SS配合使用,可指向目前的堆栈位置;
10、BP(Base Pointer):基址指针寄存器,可用作SS的一个相对基址位置;
11、SI(Source Index):源变址寄存器可用来存放相对于DS段之源变址指针;
12、DI(Destination Index):目的变址寄存器,可用来存放相对于 ES段之目的变址指针。
13、这4个16位寄存器只能按16位进行存取操作,主要用来形成操作数的地址,用于堆栈操作和变址运算中计算操作数的有效地址。
14、(2)指令指针IP(Instruction Pointer)
15、指令指针IP是一个16位专用寄存器,它指向当前需要取出的指令字节,当BIU从内存中取出一个指令字节后,IP就自动加1,指向下一个指令字节。注意,IP指向的是指令地址的段内地址偏移量,又称偏移地址(Offset Address)或有效地址(EA,Effective Address)。
16、(3)标志寄存器FR(Flag Register)
17、8086有一个18位的标志寄存器FR,在FR中有意义的有9位,其中6位是状态位,3位是控制位。
18、OF:溢出标志位OF用于反映有符号数加减运算所得结果是否溢出。如果运算结果超过当前运算位数所能表示的范围,则称为溢出,OF的值被置为1,否则,OF的值被清为0。
19、DF:方向标志DF位用来决定在串操作指令执行时有关指针寄存器发生调整的方向。
20、IF:中断允许标志IF位用来决定CPU是否响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求。但不管该标志为何值,CPU都必须响应CPU外部的不可屏蔽中断所发出的中断请求,以及CPU内部产生的中断请求。具体规定如下:
21、(1)、当IF=1时,CPU可以响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求;
22、(2)、当IF=0时,CPU不响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求。
23、TF:跟踪标志TF。该标志可用于程序调试。TF标志没有专门的指令来设置或清楚。
24、(1)如果TF=1,则CPU处于单步执行指令的工作方式,此时每执行完一条指令,就显示CPU内各个寄存器的当前值及CPU将要执行的下一条指令。
25、(2)如果TF=0,则处于连续工作模式。
26、SF:符号标志SF用来反映运算结果的符号位,它与运算结果的最高位相同。在微机系统中,有符号数采用补码表示法,所以,SF也就反映运算结果的正负号。运算结果为正数时,SF的值为0,否则其值为1。
27、ZF:零标志ZF用来反映运算结果是否为0。如果运算结果为0,则其值为1,否则其值为0。在判断运算结果是否为0时,可使用此标志位。
28、AF:下列情况下,辅助进位标志AF的值被置为1,否则其值为0:
29、(1)、在字操作时,发生低字节向高字节进位或借位时;
30、(2)、在字节操作时,发生低4位向高4位进位或借位时。
31、PF:奇偶标志PF用于反映运算结果中“1”的个数的奇偶性。如果“1”的个数为偶数,则PF的值为1,否则其值为0。
32、CF:进位标志CF主要用来反映运算是否产生进位或借位。如果运算结果的最高位产生了一个进位或借位,那么,其值为1,否则其值为0。)
33、为了运用所有的内存空间,8086设定了四个段寄存器,专门用来保存段地址:
34、CS(Code Segment):代码段寄存器;
35、DS(Data Segment):数据段寄存器;
36、SS(Stack Segment):堆栈段寄存器;
37、ES(Extra Segment):附加段寄存器。
38、当一个程序要执行时,就要决定程序代码、数据和堆栈各要用到内存的哪些位置,通过设定段寄存器 CS,DS,SS来指向这些起始位置。通常是将DS固定,而根据需要修改CS。所以,程序可以在可寻址空间小于64K的情况下被写成任意大小。所以,程序和其数据组合起来的大小,限制在DS所指的64K内,这就是COM文件不得大于64K的原因。8086以内存做为战场,用寄存器做为军事基地,以加速工作
三、比较微机原理、计算机组成原理、计算机体系结构的相互关系
总体来说,最有趣的是组成,最难学的是体系结构,最多东西记最有亲切感的是微机原理。作为一名计算机系的学生,这几门课都应好好学一学,他是本科阶段侧重于理论学习的的突出体现,可以让人深入而深切地认识计算机。
计算机组成原理主要是介绍计算机的基本硬件及原理。重在各个部分的连接。相对宽泛一些。微机原理接口技术比计算机组成原理要具体些,也比计算机组成要好学,一般是以8086为例,介绍8086CPU的结构,其中最最重要的就是汇编语言和芯片;掌握了汇编语言这几块芯片的编程基本上就差不多了。
组成原理是让你从整体上精略地让你了解计算机是怎么工作的,,内容上侧重于计算机的几大组成(运算器,控制器,存储器,输入设备,输出设备与总线结构),具体来说,是具体一条指令在cpu中是如何执行的,计算机的储存体系是如何的(分三层),还有就是一是I/O接口的基本概念。
体系结构可以认为是对《计算机组成》的抽象化与进一步的理论化,里面计的技术包罗万象,包括大型机和微机中所应用的技术。主要内容是学习指令的流水技术,动态调度,静态调度。你学懂了后会觉得cpu一点也不神奇了。
微机原理是是对《计算机组成》的具体实现。一般会选x86计算机来说,这时一般不会再详细讲工作原理了,而是直接讲述cpu的具本结构是什么,具体引脚的作用,各种总线多少多少,各种控制寄存器的各个位有什么意义,I/O的具体交接口(ISA,pci)……因为是具体的东西,所以有好多东东要记的。
《计算机组成原理》系统地介绍了计算机的基本组成原理和内部工作机制。《计算机组成原理》共分8章,主要内容分成两个部分:第1、2章介绍了计算机的基础知识;第3~8章介绍了计算机的各子系统的基本组成原理、设计方法、相互关系以及各子系统互相连接构成整机系统的技术。
计算机体系结构是程序员所看到的计算机的属性,即计算机的逻辑结构和功能特征,包括其各个硬部件和软部件之间的相互关系。对计算机系统设计者,计算机体系结构是指研究计算机的基本设计思想和由此产生的逻辑结构;对程序设计者是指对系统的功能描述(如指令集、编制方式等)
关于微机原理cpu的组成结构,cpu主要由三部分组成的介绍到此结束,希望对大家有所帮助。