導論

本書講的是，微型計算機基本原理，和微機接口控制。

能學習到
微機基本原理（內容：微機結構，指令集）；
輸入輸出接口控制以及軟硬件設計（硬件設計：存儲器（內存）及接口，輸入輸出技術軟件設計：匯編語言） 。

應用于微型計算機工業過程控制設計，主要用于工業。

學習參考：視頻：中國MOOC西安交大《微機原理與接口技術》，書籍：吳寧主編對應書籍

我是一只電腦小白，從一點都沒有的計算機常識學習來的~~~~

第一章

微機系統

1，計算機組成

2，主機系統（4個部分重點）
CPU：運算器，控制器，寄存器組

存儲器：內存（操作：讀寫；類型：ROM(只讀),RAM），外存

輸入輸出接口：CPU和外設之間信息交換橋梁，作用：數據緩沖，電平轉化，運行匹配

總線：地址，數據，控制總線

它們之間的關系：CPU和存儲器（內存）通過總線來傳輸，內存里面有指令和數據，CPU可以對內存進行讀取指令，讀取操作數，傳送運算結果。
CPU和輸入輸出接口通過總線來傳輸。

微機的一般工作過程

指令執行過程：取指令；分析指令（譯碼）；讀取操作數（對象）；執行指令；存放運算結果
不是每次執行都會讀取數據，存放結果。所以其中核心步驟為：取指令（總線忙碌），譯指令（總線空閑），執行指令（總線空閑）
總線忙碌的意思是CPU和內存或者接口之間通過總線傳輸，
CPU通過總線與內存：取指令，讀取操作數，存放運算結果，CPU通過總線和接口：讀取或者寫入數據。
而分析和執行指令不需要CPU和總線之間傳輸。就只是CPU內部的運算控制

馮諾依曼計算機工作過程：


注：PC是程序計數器

微機的計算基礎

數制，數制轉化，數制計算，這些數字電路里面有筆記。

基本邏輯運算邏輯門

與或非就可以啦~

第二章

微機概述

CPU組成：運算器，控制器（寄存器組看作運算器部件一部分）
運算器三種結構
控制器組成部件（5個）+功能（3個）

以8088CPU為代表介紹其微機原理

需要解決的問題，學習點：
CPU能夠實現指令并行流水工作的原因
實地址模式下的存儲器地址變換原理
如何知道CPU當前工作狀態及指令運算結果的特征

1，8088特點

指令流水線，內存分段管理，支持多處理器

2, 8088外部引腳以及功能：

CPU從訪問內存以及接口所發出的信號來劃分引腳，可分為3大類：地址，控制，數據信號（分別對應的是發出目標地址信號，發出這是“讀”的控制信號，發送傳輸數據）
知道各種引線的作用：
訪問內存接口信號以及
外部同步READY信號（實現CPU與存儲器或I/O端口（輸入輸出接口）之間的時序匹配）

3，8088內部結構以及功能

按組成組成部件發分：
運算器，控制器，寄存器
按邏輯功能分：
執行單元（EU）
總線接口單元(BIU)
下圖:CPU 內部結構；
左邊為EU，右邊為BIU

所以使用執行單元和總線接口單元是為了使指令執行的主要3大部件可以同時（并行）工作。簡單來說就是，為了現實并行流水線工作模式，（使得總線一直處于忙碌狀態）

注：
執行指令的3個主要部件是：取指令，指令譯碼，指令執行（筆記前面已經說明）；
地址加法器使能CPU寄存器和物理內存可以交換；
指令隊列使得CPU處在并行流水線工作模式下

4，CPU內部寄存器

8080有14個16bit的寄存器：
8個通用寄存器：

數據寄存器

地址指針寄存器

變址寄存器

4個段寄存器

2個控制寄存器

CS,IP指揮程序走向（程序的循環，分支）

具體寄存器的介紹看這一篇博文
https://blog.csdn.net/sinat_33582628/article/details/78309742?utm_source=app.

5，實模式存儲器尋址

（內存里面放的是：程序段（CS），數據段(DS)，堆棧段(SS)，附加段(ES)）

內存單元編址：64k的寄存器管理1M內存(32bit的邏輯地址變成20bit的物理地址)
段基地址，段內地址（相對地址/偏移地址)
表達式：物理地址=段基址*16+段內偏移

注意：
邏輯段可以有很多，但是類型只有四種；
內存的分段是邏輯分段，就是意思是通過寄存器來劃定它的段地址，偏移地址，而與內存的物理地址沒有關系！！！
段基地址是由操作系統見縫插針式的存放，我們無法控制，但是偏移地址可以控制。

關于堆棧段的特殊說明：
暫存不需要的數據，
它存的方式是：從棧底開始，數據存到的地方成為棧頂（SP），存滿的地方叫做棧首（段首）(SS)

補充一下：程序員編寫的程序以文件的形式，在鏈接編譯形成可執行文件的時候都是存放在硬盤里面的，然后運行的時候，操作系統自動把它調入到內存，調入的原則就是見縫插針，所以段基地址只能由操作系統來決定。所以我們主要關注符號地址

6，系統總線

1，讀總線時序圖
時序的定義：CPU引腳在時間上的關系

2，總線的概念
是相關控制驅動電路的導線集合，是微機系統各個部件之間傳輸地址數據控制信號的通道。
按傳輸信號來分：地址，數據，控制總線
按層次結構來分：CPU總線，系統總線，外部總線

3，總線結構：單總線（高速內存，低速io接口共享單總線），雙總線，多總線（現代計算機，南北橋。。。）

4，基本功能：數據傳輸，總裁控制，出錯處理，總線驅動

5，總線的主要指標：總線帶寬（單位時間內總線可傳輸的數據量），總線的位寬，總線工作頻率

總結

這是這一部分的思維導圖，補充一下，作思維導圖實在是一種非常好的學習方法~
xmind文件
http://pan.baidu.com/s/1hrGgXpi.

這一部分結束啦~下一篇微機博客開指令集和匯編語言相關的知識(^__) 嘻嘻……

參考博客
1，導圖來源
https://blog.csdn.net/lwhlwh2012/article/details/51800398?utm_source=app.

總結

以上是生活随笔為你收集整理的微机原理与接口技术（一）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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