微机原理要点:冯诺依曼结构与8088CPU详解

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微机原理考试重点主要涵盖了冯·诺依曼计算机体系结构的核心思想、微机系统的基本构成及其工作原理、以及Intel 8086/8088系列CPU的详细特性和操作。首先,冯·诺依曼的思想强调了程序存储和程序控制的重要性,即计算机执行程序的方式是将指令存储在内存中,通过控制器按顺序读取并执行。 微机系统的结构特点是集成了运算器和控制器,形成微处理器CPU,如8088,它将这些核心组件集成在单个芯片上。微机系统采用总线结构,分为地址总线(AB)、数据总线(DB)和控制总线(CB),它们负责数据传输和指令控制。 8088 CPU的20位地址总线决定了其内存寻址能力,可直接访问1MB的内存空间,物理地址范围从00000H到FFFFFH。CPU内部包含多个段寄存器,如代码段寄存器CS、数据段寄存器DS等,用于存储和管理程序的不同部分。 8086 CPU的BIU(总线接口部件)和EU(执行部件)分工明确,BIU负责内存和I/O接口的控制,而EU则负责指令的分析和执行,包括ALU(算术逻辑单元)在内的功能。此外,不同型号的CPU(如8086和8088)在指令队列长度和内部寄存器状态上有所不同。 编程时,8086 CPU会利用不同的寻址方式,如寄存器寻址和基址+变址寻址,以灵活访问内存。标志寄存器用于记录运算结果的状态,包括状态标志和控制标志。在最小工作模式下,CPU直接控制系统,而在最大工作模式下,可能涉及总线控制器和协处理器的协同工作。 I/O操作也有特定的控制信号规范,如8088 CPU在写入I/O端口时,需设置RD(读取)、WR(写入)和M/IO(内存/输入/输出)信号。CPU频率和总线周期对于系统的性能至关重要,如8088 CPU的8MHz主频对应于0.125μS的时钟周期,典型总线周期为0.5μS。 微机原理考试的重点围绕着计算机基础架构、CPU内部组件、内存管理和I/O操作等方面展开,这些都是理解和掌握微机系统设计与编程的基础知识点。