《微机原理与接口技术》课程教案
新课讲授
2 8086体系结构
2.1 8086 CPU结构
? 8086 CPU的寄存器结构
注意强调
? 16位的AX/BX/CX/DX也可拆成两个8位的寄存器使
用;
? 初步介绍存储器的分段存储的概念,由此给出段首
地址和偏移地址的概念,帮助理解段寄存器和地址寄存器的功能;
? 寄存器存在“隐含寻址”的概念,即要记住寄存器
和对应的段首地址寄存器,这是后面学习指令寻址的基础。
? IP用来存放将要执行的下一条指令(不是当前指)
在代码段中的偏移地址。具有自动加1功能。
? 课堂练习:巩固牢记标志寄存器各位的含义。
? 8086 CPU的管脚与功能
? 两种工作模式:最大模式、最小模式
? 40个引脚,32个引脚功能固定,8个引脚随工作模式不同含义不同
2.2 8086系统的结构和配置
? 8086存储器结构
? 常识:存储空间以字节为单位,一个字节分配一个唯一的20位物理地址
两个连续的字节称为一个字,低地址对应低字节,高地址对应高字节
? 课堂讨论:什么是段?为什么要分段由于8086可以寻址20位地址空间,所以字或字节必须表示成20位的二进制。但是8086设计是用来执行16位计算的,它只能处理16位长的字。所以必须设计一个巧妙的方法来表示地址----存储器分段。 ? 20位物理地址的形成。物理地址PA=段基址×16 + 偏移地址 ? 堆栈段的使用
强调:以字为单位进行出入栈的操作,工作方式为“先进后出”。 课堂练习、分析
小结
1)重点掌握:8086微处理器的寄存器结构,特别是标志寄存器的取值和寄存器组的组成和作用。 2)重点掌握:8086存储器分段、20位物理地址的形成、
课外作业及思考题
1) 要求牢记8086CPU内部寄存器的名字、基本用法(这是学习汇编编程的基础)
课 后 记 载 :
《微机原理与接口技术》课程教案
第 4 课 次 授 课 计 划
基本内容:
第2章 8086体系结构(2)
2.2 8086系统的结构和配置(存储器结构)
目的要求:
基本掌握8086微处理器管脚的功能; 了解最大及最小模式下管脚的不同定义; 熟练掌握物理地址/逻辑地址的概念;(重点) 掌握存储器结构和分段的意义; 熟练掌握物理地址的形成方式;(重点) 掌握8086 CPU访问存储器的方式;(重点) 掌握堆栈段的使用。(重点)
难 点:
存储器的组成:偶地址体、奇地址体 8086 CPU访问存储器的方式; 堆栈段的使用
教学环节及组织:
复习巩固
? 8086 CPU的内部结构:BIU+EU ? 8086 CPU的寄存器结构 ? 8086 CPU的管脚:40个
前次作业课堂评讲1、3、4(特别提醒注意第4题(2)小题考虑周全)
新课讲授
2 8086体系结构
2.1 8086 CPU结构
? 8086 CPU 的管脚
? 讲清楚地址/数据线复用的问题,强调不得以而为之
2.2 8086系统的结构和配置
? 8086存储器结构
? 常识:
存储空间以字节为单位,一个字节分配一个唯一的20位物理地址 两个连续的字节称为一个字,低地址对应低字节,高地址对应高字节 ? 存储器的组成:偶数地址单元+奇数地址单元 难点分析(对照课件图分析):
① 将1MB的存储空间分成两个512KB的存储体,一个存储体中包含偶数地址单元,另一
个包含奇数地址单元。两个存储体之间采用字节交叉编址方式。
② 偶数地址单元与数据总线的低8位相连,奇数地址单元与数据总线的高8位相连。 ③ 地址总线A0用于区分当前访问的存储体。
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? 8086 CPU访问存储体的方式
难点分析(对照课件图分析): 特别注意A0和BHE引脚的配合 BHE
由此推出“对准字”的概念:从偶地址开始的字 ? 存储器的分段
? 课堂讨论:什么是段?为什么要分段? 由于8086可以寻址20位地址空间,所以字或字节必须表示成20位的二进制。但是8086设计是用来执行16位计算的,它只能处理16位长的字。所以必须设计一个巧妙的方法来表示地址----存储器分段。
? 20位物理地址的形成。物理地址PA=段基址×16 + 偏移地址 ? 堆栈段的使用
强调:以字为单位进行出入栈的操作,工作方式为“先进后出”。 课堂练习、分析
小结
1)主要学习了Intel 8086存储器的组成和工作原理
2)重点掌握:8086存储器分段、20位物理地址的形成、CPU对存储器的访问方式。
课外作业及思考题
1) 思考:段地址、偏移地址、物理地址的含义和相互关系 2) 课后习题6、13、14
课 后 记 载 :
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第 5 课 次 授 课 计 划
基本内容:
第2章 8086体系结构(3)
2.2 8086系统的结构和配置(输入/输出结构、最大和最小模式系统) 2.3 8086 CPU内部时序
目的要求:
了解8086输入/输出结构;
理解最大和最小工作模式应用场合; 掌握最小工作模式的系统典型配置;(重点) 熟练掌握时序基本概念;(重点) 掌握最小模式下读写总线周期时序。
难 点:
各种工作时序的分析
教学环节及组织:
复习巩固
? 存储器的组成:
以字节为单位,1M存储空间分为偶地址体+奇地址体。以偶地址开始的字称为“对准字”。 ? 存储器的分段:可分为若干个逻辑段(容量不大于64KB)
? 逻辑地址和物理地址:物理地址(20位)=段基址(16位)×16 + 偏移地址(16位) ? 堆栈段的使用:以字为单位,遵循“先进后出”的原则
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2 8086体系结构
2.2 8086系统的结构和配置
? 8086 输入/输出结构
? 简单介绍CPU要通过接口与外设实现输入/输出,外设地址的编制方法和访问指令。 ? 此部分内容不展开,到第5、6章深入学习。 ? 8086 的最小和最大模式系统
? 最大、最小模式应用场合
? 结合课件中的图分析最小、最大模式下系统典型配置。最下模式重点讲。 ? 重点强调:地址锁存器的作用
8086 CPU的地址/数据引脚复用,利用地址锁存器才能分离数据和地址信号。
2.3 8086 CPU的内部时序
? 时序基本概念
? 时钟周期(状态周期):CPU的最小定时单位,由系统时钟的频率确定。若8086的主
频为10MHz,一个时钟周期为100ns
? 总线周期(机器周期):CPU从存储器或I/O口存取一个字或字节的时间。利用总线完
成一次数据传送的时间
? 指令周期:完成一条指令所需要的时间,由一个或多个总线周期组成
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? 各周期间的关系:时钟周期是最小时序单位,总线周期由若干时钟周期组成,指令周
期包含若干总线周期(因指令功能而异)。
? 总线周期的时序
? 一个基本的总线周期由4个时钟周期组成,即T1、T2、T3、T4
? CPU在T3周期时钟脉冲上升沿检测READY线号,若无效则插入若干Tw周期,直至READY
信号有效。
? 最小模式下读写总线周期时序分析
? 对照课件图进行分析。注意分析BHE、ALE、RD、WR、READY信号的变化
本章小结
1)8086 CPU的内部结构:BIU+EU
2) 8086 CPU的寄存器结构(重点,要求熟记名字、使用) 3)8086 CPU的引脚和功能:40个,地址和数据复用
4)8086存储器结构:分段、20位物理地址的形成、CPU对存储器的访问方式
5)8086 CPU的内部时序:明确计算机是一个时序系统,重点掌握几个周期的定义和关系。
前次作业随堂评讲 6、13、14
出现的错误多为计算错误,即没有使用十六进制运算原则。
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