微机原理与接口技术:中断、总线和存储器寻址
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"微机原理与接口技术(重点概念)" 微机原理与接口技术是一门深入研究计算机硬件系统及其与外部设备交互的学科。在微机系统中,中断是一种关键机制,使得CPU能够处理突发事件,而不会中断正在执行的程序。中断向量是一个包含了中断处理程序入口地址的数据结构,存储在内存的特定区域,即00000H到003FFH之间。 微机系统的硬件主要由四个部分构成:微处理器、存储器、I/O接口、系统总线以及外围设备。微处理器是计算机的核心,执行指令并控制整个系统的运行;存储器包括内存和外存,用于存储数据和程序;I/O接口负责连接CPU与外部设备,如键盘、鼠标、打印机等;系统总线是信息传输的通道,分为地址总线、数据总线和控制总线;外围设备则包括所有与计算机交互的输入输出设备。 总线是计算机内部和外部设备间通信的公共路径,分为地址总线、数据总线和控制总线。地址总线用于指定存储器或I/O设备的位置,数据总线则传输数据,控制总线发送控制信号,协调整个系统的工作。 8086/8088CPU是英特尔公司设计的16位微处理器,它的内部结构分为总线接口部件(BIU)和执行部件(EU)。BIU负责与存储器和I/O设备的数据交换,而EU负责指令的解析和执行。指令队列是8086的一个创新,它可以预取指令,提高CPU的工作效率。 8086的存储器空间最大可达1MB(2^20 字节),由于其16位地址线,它使用了分段机制来扩展寻址能力。每个段寄存器(如CS)的值左移4位后与16位的偏移地址相加,形成20位的物理地址。例如,如果CS=1200H,IP=FF00H,则指令的物理地址为21F00H。然而,相同的物理地址可以通过不同的段和偏移地址组合得到,比如CS=2100H,IP=0F00H也可以对应到同一物理地址。 在计算存储器的偏移地址时,物理地址等于段地址乘以16再加上偏移地址。如段地址为4ABFH,若物理地址是50000H,则偏移地址为54100H。 8086/8088CPU还拥有其他重要特性,如标志寄存器用于记录运算结果的状态,中断系统支持多种类型的中断请求,如硬件中断和软件中断。此外,它还具有多个通用寄存器和专用寄存器,用于存储数据和控制信息,如AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI、DI等。 微机原理与接口技术涵盖了CPU结构、存储器组织、总线操作、中断处理以及地址转换等多个方面,这些都是理解和设计微处理器系统的基础。掌握这些知识点对于理解计算机硬件的工作原理和优化系统性能至关重要。
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