微机原理与汇编语言:微处理器技术详解

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"微机原理课程涵盖了微处理器技术的基础,包括重叠控制、流水线、超标量结构、Cache技术和虚拟存储器。这是一门信息类专业的专业基础课,旨在帮助学生理解微型计算机的硬件组成,学习汇编语言编程,并建立计算机体系结构的基本概念。课程包含80-90学时,包含实验环节,考试形式结合笔试和上机实践。内容涉及微处理器内部结构、存储器和I/O组织、80X86指令系统、汇编语言编程、半导体存储器接口、微机总线接口(如PCI、AGP)以及基本输入/输出接口技术。" 在微处理器中的技术中,重叠控制是一种提高处理器效率的方法,允许指令的执行阶段与后续指令的取指阶段同时进行,以减少总的执行时间。流水线技术则将处理器的操作分解为多个独立阶段,每个阶段可以并行处理,进一步提升处理速度。超标量结构则是通过集成多个独立的执行单元,使得处理器能够同时处理多个指令,增加吞吐量。 Cache技术是为了减少主存和CPU之间速度不匹配的问题,通过在CPU附近设置高速缓存,存储最近频繁访问的数据,减少访问主存的次数,从而提高数据获取速度。虚拟存储器则是通过内存管理和分页技术,使得程序可以使用超过物理内存容量的地址空间,通过页面交换实现大程序的运行。 课程重点讲解了80X86微处理器,包括其内部结构、存储器和I/O系统的组织、总线周期和操作时序。8086指令系统是汇编语言编程的基础,包括各种寻址方式。汇编语言程序设计部分涵盖程序设计流程,各种结构程序(如顺序、分支、循环、子程序)的编写,中断调用,以及宏汇编和重复汇编的使用。 此外,课程还涉及到半导体存储器接口技术,如RAM和ROM的接口设计,以及不同微机总线标准,如PCI和AGP,它们用于扩展计算机硬件连接。输入/输出接口技术的讲解包括中断控制接口,如8259A中断控制器,DMA控制器8237A,定时/计数器8253,以及并行接口8255A和串行通信接口8250、USB,这些都是构建微型计算机系统不可或缺的部分。