微机原理及接口技术第2章课件.ppt

* 累加器 AH AL BH BL CL DH DL CH SP SI DI IP FLAGS CS DS SS ES BP 基址寄存器 计数寄存器 数据寄存器 堆栈指针寄存器 基址指针寄存器 源变址寄存器 目的变址寄存器 指令指针寄存器 标志寄存器 代码段寄存器 段寄存器 附加段寄存器 堆栈段寄存器 数据寄存器 地址指针和 变址寄存器 控制寄存器 通用寄存器 数据段寄存器 * 四、存储器寻址 物理地址 8088：20根地址线，可寻址220(1MB)个存储单元 CPU送到AB上的20位的地址称为物理地址 * 物理地址 物理地址 . . 60000H 60001H 60002H 60003H 60004H . . . 12H F0H 1BH 08H 存储器的操作完全基于物理地址。 问题： 8088的内部总线和内部寄存器均为16位，如何生成20位地址？ 解决：存储器分段 * 存储器分段 高地址 低地址 段基址 段基址 段基址 段基址 最大64KB，最小16B 段i-1 段i 段i+1 * 逻辑地址 段基地址和段内偏移组成了逻辑地址 段地址 偏移地址(偏移量) 格式为：段地址:偏移地址 物理地址=段基地址×16+偏移地址 60002H 00H 12H 60000H 0 0 0 0 段基地址（16位） 段首地址 × × × ? ? ? × × × 偏移地址=0002H * BIU中的地址加法器用来实现逻辑地址到物理地址的变换 8088 可同时访问4个段，4个段寄存器中的内容指示了每个段的基地址 段基址 段内偏移 物理地址 + 16位 20位 0000 * [例]： 已知CS=1055H，DS=250AH，ES=2EF0H，SS=8FF0H， DS段有一操作数，其偏移地址=0204H， 1)画出各段在内存中的分布 2)指出各段首地址 3)该操作数的物理地址=？ 10550H 250A0H 2EF00H 8FF00H CS SS CS DS ES 解： 各段分布及段首址见右图所示。 操作数的物理地址为： 250AH×10H+0204H = 252A4H 问题： 1、8088微处理器存储器为什么采用分段技术？ 2、物理地址和逻辑地址之间的关系？ * * 堆栈及堆栈段的使用 内存中一个按FILO方式操作的特殊区域 每次压栈和退栈均以WORD为单位,进栈时高位在前，低位在后，出栈时低位在前，高位在后 SS存放堆栈段地址，SP存放存放当前栈顶的偏移量，SP总是指向栈顶，SS:SP构成了堆栈指针 堆栈用于存放返回地址、过程参数或需要保护的数据 常用于响应中断或子程序调用 * 堆栈操作 SP SS SS 压栈前 退栈后 高 低 低 高 高 12H SS F0H SP 压栈后 低 高 SP SP SP F0H 12H SP * [例]： 若已知（SS）=1000H （SP）=2000H 则堆栈段的段首地址=？ 栈顶地址=？ 若现在把1234H送入堆 栈，则它所在的存储单元 地址=？ 若该段最后一个单元 地址为2FFFH，则栈底 地址=？ 段首 栈底 栈顶 堆 栈 段 10000H 12000H 12H (11FFFH),34H (11FFEH) 13000H * 五、时序 时序的概念：CPU各引脚信号在时间上的关系。 总线周期：CPU完成一次访问内存(或接口)操作 所需要的时间。 一个总线周期至少包括4个时钟周期。 时钟周期：由时钟发生器产生。是计算机内部最 小的时间单位，用Ti表示。 (总线周期的时序参见教材p49) * §2.3 系统总线 主要内容： 总线的基本概念和分类； 总线的工作方式； 常用系统总线标准。 * 一、概述 总线： 是一组导线和相关的控制、驱动电路的集合。是计算机系统各部件之间传输地址、数据和控制信息的公共通道。 地址总线（AB） 数据总线（DB） 控制总线（CB） * 总线结构的优点 简化系统设计（模块化） 提高兼容性 便于扩充升级 便于维修 减低生产成本 * 总线分类 CPU总线：CPU ?? 其他部件 系统总线：主机??I/O接口 外设总线：微机??外设 片内总线 片外总线 按相对 CPU的位置 按层次 结构 * 总线结构 单总线结构 简单，但总线竞争严重 CPU M M I/O I/O I/O * 多总线结构 面向CPU的双总线结构 面向主存的双总线结构 双总线结构