简介:本文全面总结了《微机原理与接口技术》课程的核心知识点,包括微处理器结构、指令系统、寻址方式、存储器及接口技术等,通过具体示例和解释,帮助读者深入理解并掌握该课程。
《微机原理与接口技术》是计算机科学领域中一门重要的课程,它涵盖了微型计算机的基本原理、结构、指令系统以及接口技术等关键内容。以下是对该课程知识点的全面总结。
微型计算机主要由硬件系统和软件系统组成。硬件系统包括CPU(中央处理器)、存储器、输入输出接口和总线。CPU是计算机的核心,主要由运算器、控制器和寄存器组构成。存储器分为内存和外存,内存存取速度快但容量小,外存则相反。输入输出接口是CPU与外部设备间的桥梁,总线则负责各部件之间的数据传输。
以8086/8088微处理器为例,其特点包括并行流水线工作方式、指令预取队列、分段管理内存等。8086/8088 CPU主要由执行部件EU和总线接口部件BIU组成。EU负责指令的分析执行,BIU负责CPU与存储器及输入输出设备的信息传输。此外,总线分为数据总线、地址总线和控制总线,分别负责数据传输、地址传输和控制信号传输。
指令系统由各种指令组成,每条指令完成特定的操作。8086/8088的指令系统包括数据传送指令、算术逻辑指令、控制转移指令等。数据传送指令如MOV,用于将数据或地址传送到寄存器、存储单元或IO端口中。寻址方式包括立即寻址、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址、基址变址寻址和相对基址变址寻址等。
存储器用于存放计算机工作过程中需要操作的数据和程序。按存取方式可分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。RAM包括SRAM和DRAM,SRAM利用双稳态触发器保存信息,DRAM需不断充电保存信息。FLASH是一种新型非易失存储器。存储器的技术指标包括存储容量、读写速度和可靠性。存储器扩展包括位扩展、字扩展和字位扩展。
CPU与外设之间通过接口交换信息,包括数据信息、状态信息和控制信息。IO接口的主要功能包括缓冲和锁存输入输出信息、变换信号形式和数据格式、对IO端口进行寻址以及提供联络信号。IO端口编址方式有统一编址和独立编址两种。CPU与外设之间的数据传送方式包括程序控制方式、中断方式、直接存储器存取方式(DMA)和通道控制方式。
以8086/8088为例,MOV指令用于数据传送,其格式如MOV dst, src。除法指令DIV隐含了被除数AX或DX:AX,除数可以是寄存器或存储器操作数,但不能是立即数。逻辑运算指令如AND、OR、NOT、XOR等,用于对操作数的任意位进行置位、清0或取反等操作。移位指令包括逻辑左移SHL、逻辑右移SHR、算术左移SAL和算术右移SAR等。
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《微机原理与接口技术》是一门理论与实践相结合的课程。通过深入学习该课程的知识点,我们可以更好地理解微型计算机的工作原理和结构,掌握指令系统和寻址方式等基本技能,为后续的计算机科学学习和实践打下坚实的基础。同时,将理论知识与实际应用相结合,可以让我们更好地应对工作中的挑战和问题。
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