第一章──微型计算机系统

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8086模拟器

硬件结构

  • 冯诺依曼提出存储程序的计算机方案
  • 指令和数据均采用二进制
  • 物理结构由运算单元、控制单元、存储单元、输入设备和输出设备组成
  • 微型计算机的运算单元和控制单元集成在一个电路芯片称为微型计算机
  • 系统由软件和硬件组成

系统结构

硬件结构普遍采用总线,总线是公共信息传输线路

单总线

CPU、存储器和I/O设备间交换信息,同一时刻只能由一对设备,由三部分组成

双总线(面向CPU)

CPU和主存间称为存储总线,CPU和I/O之间称为I/O总线

双总线(面向主存)

性能指标

字长

CPU同时处理比特个数

主频

对应的机器周期

内存容量

运算速度

每秒执行指令的条数

系统的可靠性

外设配置

软件配置

存取周期

8086 微处理器

特点:16位微处理器,20条地址线,16条数据总线,16位内部总线ALU,寻址能力1MB

总线接口单元BIU

8086 CPU同存储器和I/O设备间的接口部件

执行单元EU

  • 含1个16位算数逻辑单元(ALU)
  • 8个16位的通用寄存器
  • 1个16位的标志寄存器(FR)
  • 1个数据暂存寄存器
  • 执行单元(EU)的控制单元
 
EU对指令的执行是从取指令操作码开始的
8086微处理器内部共14个16位寄存器

数据寄存器

  • AX 累加器,用来存数据IN/OUT进来的数据
  • BX 基址寄存器
  • CX 计数寄存器
  • DX 数据寄存器,IN/OUT时作为地址寄存器

地址指针和变址

  • 堆栈指针寄存器 SP
  • 基址指针寄存器 BP
  • 源变址寄存器 SI
  • 目标变址寄存器 DI

段寄存器

  • 堆栈段寄存器 SS
  • 指令指针寄存器 IP

最小模式和最大模式

  • 模式类型从外部输入
  • 最小模式即系统中只有一个8086CPU,总线控制逻辑直接由8086CPU产生和控制
  • 最大模式即系统中含有两个或以上的微处理器

存储器的分段结构

由于8086地址由20位,而寄存器只有16位,所以要划形式来计算
将1MB存储空间划分为若干个逻辑段,每个逻辑段长度小于64KB,指令和数据寻址都只能在划定64KB范围内进行

物理地址

16位段地址(左移4位)+16位偏移地址(最后4位)
两个地址均为逻辑地址,组合后变成物理地址

12类标志位

错误点

  • BIU的概念
  • 80486可访问的寄存器位数
  • 计算机连接使用的部件
  • SS、SP的概念
  • 8086逻辑段的容量
  • 各个标志位的含义以及做加减法后的指示
  • (可能会有)各总线的速度标准?