微机系统与接口——1.微型计算机基础

概述

数制和编码

功能结构单元

存储器

概述

运算器（arithmetic and logic unit）：算术逻辑单元

寄存器：放临时数据，读写速度快，但容量小，是一种特殊的存储器

CPU（Central Processing Unit）：运算器（ALU） + 控制器 + 寄存器

微处理器：CPU + 存储器，并集成封装（芯片）

微型计算机：微处理器 + 一定数量的存储器 + 若干外设（PC机、单片机）

微型计算机系统：微型计算机 + 外围设备 + 控制软件

8088/8086都是十六位微处理器，20根地址总线，因此均为1M bytes Memory Size

区别在于8086数据总线宽度是16位，8088数据总线宽度是8位

一个字由2个字节组成，字长表示微处理器一次可以直接处理的二进制数码的位数，微处理器字长有4、8、16、32位等等，8088/8086字长16位因此称之为十六位微处理器，

little endian format：小端格式/小字节序，即低位字节放在低地址段

总线：地址总线、数据总线、控制总线

数制和编码

负数以补码形式存储

[-127]补=1000 0001，带符号数求真值，取反加一后，加负号

[-128]补=1000 0000

[+32]补=0010 0000

编码：ASCII、BCD

功能结构单元

8088/8086微处理器由两大功能结构单元构成，即总线接口单元BIU和执行单元EU

总线接口单元BIU：包含段寄存器，IP，与EU通信的内部寄存器，先入先出指令队列缓冲器，总线控制逻辑和计算20位物理地址的加法器

BIU功能：负责与存储器、I/O接口传送信息

执行单元EU：包含8个通用寄存器，1个标志寄存器，算术逻辑单元ALU和EU控制单元

EU功能：执行指令

存储器

8088/8086内部存储器

标注寄存器FLAG：

物理地址: 8086/8088有 20位地址线，每个单元都有一个20位的地址，称之为物理地址。

段基址：8086/8088将 1MB的空间分为若干段，段最大为64KB，每段的起始地址低4位为0，高16位称为段基址，放在段寄存器中。

偏移地址：段内某内存单元的物理地址相对于段起始地址(段基值，20位)的位移量称为段内偏移地址。

逻辑地址：段基址和偏移地址放在一起称为逻辑地址。

注：

1、逻辑地址(内存分段)的意义在于可以将20位的物理地址用两个16位的地址组合而成，使得地址可以存放在16位的寄存器中。

2、对于任一个内存单元，物理地址是唯一的，而逻辑地址不唯一。

举例某数据段中内存单元：

物理地址：89250H

逻辑地址：段基址：偏移地址=8915H：0100H

此为实模式的地址存储要求，8088/8086只工作在实模式，实模式只允许微处理器寻址前1M byte内存，这前1M字节内存称为real memory，conventional memory，DOS memory

Windows不是工作在实模式下的

3、所有指令（代码）都是由CS（段地址）和IP（偏移地址）的组合寻址。

数据的寻址通常通过DS（数据段）和一个偏移地址或一个包含偏移地址内容的寄存器。