(微型计算机的基本工作原理
微型计算机的基本工作原理
教学重点:8086操作及时序
教学难点：8086操作及时序
教学时数：6学时
教学内容：8086指令系统、初级程序设计、8086操作和时间顺序、控制部件和微计算机功能的扩展、现代技术在微计算机中的应用
教学方法：课堂教学
教学要求：
了解8086指令系统和初级程序。
了解指令周期的概念，重点掌握8086指令操作与时序的关系。
掌握时序控制下控制部件的组成和工作步骤。
微型计算机的基本功能可以概括为三能一快：操作（加、减、乘、除）、判断（大于、小于、等于、真假）和决策（根据判断确定下一步）。但所有这些能量的过程都必须基于快速才能具有实际意义。
2.1 微型计算机结构的简化形式
为了便于分析和理解，我们先介绍一台简化的微型计算机，如图2所示.1(a)所示。其硬件结构特点如下：
(1) 功能简单:只能加减两个数。
(2) 内存小:只有一个16×8PROM(只读存储器的可编程序)。
(3) 字长8位：二进制8位显示。
(4) 手动输入：用拨动开关输入程序和数据。
图2.1 简化微型计算机的结构和功能分解图
1. 程序计数器PC
计数范围为0000~111(16)F)。
每次运行前，先复位到0000。取出指令后，PC应加1。
2. 存储地址寄存器MAR
接收来自PC二进制程序号作为地址码发送至PROM去。
3. 可编程序只读取存储器PROM
原理：每条水平线和垂直线都有一个连接开关和二极管的电路。因此，只要拨打开关，数据位置为1或0，以实现写入每个存储单元数据的目的。所以它被称为ROM为可编程序ROM。PROM实际上同时具有RAM和ROM的功能。
4. 指令寄存器IR
IR从PROM收到指令(当LI=1，ER=1)同时将指令分发到控制部件CON和W总线上去。
指令字为8位：
×××× ××××
MSB LSB
最高有效位 最低有效位
左四位为最高有效位(高4位)，称为指令字段；右4位为最低有效位(低4位)，称为地址字段。
5. 控制部件CON
其功能如下：
(1) 每次运行前，CON先发出CLR=1.清除相关零件。
PC=0000
IR=0000 0000
(2) CON有一个脉冲同步时钟CLK去各个部件，个部件。
(3) 在CON有一个控制矩阵CM，能根据IR发送的指令发出12位控制字：
CON=CPEPLMER LIEILAEASUEULBLO
根据控制字中的位置1或位置0，计算机可以根据指令程序自动有序运行。
6. 累加器A
用于存储计算机运行过程中的中间结果。它可以接收W总线发送的数据(LA=1)也可以将数据发送到W总线(EA=1)。它还有一个数据输出端，将数据发送到ALU进行算术操作。这种输出是双态的，即不受E门控制，即立即发送。
7. 算术逻辑部件ALU
当SU=0，ALU，进行加法A B；当SU=1，ALU，进行减法A-B，即(A B′)。
8. 寄存器B
这个寄存器将暂时存储与A相加减的数据。ALU输出也是双态的，即无E门控制。
9. 输出寄存器O
累加器A在计算机运行结束时有答案。如果您想输出此答案，则必须将其输入O。此时EA=1，LO=1，则O=A。
典型的计算机有几个输出寄存器，称为输出接口电路。这可以驱动打印机、显示器等不同的外围设备。
10. 二进制显示器D
使用发光二极管(LED)组成的显示器。LED接到寄存器O的人上去了。当一个是高电位时，应该是LED发光。因为寄存器O是8位，这里也有8位LED组成显示器。
这种结构一般可分为三部分，如图3所示.1(b)的功能分解图所示：
(1) 中央处理器CPU(包括PC，IR，CON，ALU，A及B)；
(2) 记忆装置M(MAR及PROM)；
(3) 输入／输出I／O(包括O及D，D也可称其外围设备)。
中央处理器(central processing unit,缩写为CPU)是程序计数功能(PC)、指令存储功能(IR)、控制功能(CON)、算术逻辑功能(ALU)暂存中间数据功能(A及B)集成在电路器件上的集成电路(IC)。实用上的CPU它比这里的图例更复杂，但它的主要功能基本相同。
存储器M(memory)在这图中，只包括存储地址寄存器(MAR)可编程存储器(实际上还包括地址译码功能)，