微机原理及应用 —— 8086微处理器
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课程设计题目汽车信号灯目录一、设计目的 (2)二、系统硬件设计 (3)三、系统软件设计 (9)四、系统调试及结果 (15)五、总结和体会 (16)六、参考文献 (16)一、设计目的通过所学知识和现代计算机技术来模拟模拟汽车信号灯控制系统,把所学的理论的知识用到现实实践中去,加强了对理论知识的理解和记忆。
展示了计算机技术在汽车行业的应用。
设计出汽车信号灯微机控制系统。
汽车信号灯的作用是大家所熟知的,汽车通过显示不同的信号灯来告诉前后左右的行车者本汽车正在进行的操作,本控制系统采用8086微处理器作为处理器和可编程的8255A芯片来模拟汽车信号灯控制系统。
通过在实验箱上分别按K1,K2,K3和K4键来显示汽车左转、右转,前进和后退等状态。
左/右转弯开关K1,K2闭合时,对应的仪表板左/右转弯指示灯、左/右转弯头灯和左/右转弯尾灯闪烁;紧急开关闭合时,所有仪表板左右转弯灯、左右转弯头灯和左右转弯尾灯闪烁;当用户按K3时,也即踩刹车时,刹车开关闭合,刹车灯(左右红色尾灯)亮;停靠时(合上停靠开关),即按K4键时,所有的灯闪烁。
所需执行的操作由相应的开关状态反映,所需控制的信号灯有仪表板左/右转弯灯、暂停灯、照明远灯和照明近灯共五类类灯.二、系统硬件设计1.硬件连接图:利用8088驱动8255 8253来连接外部电路。
2.器件选择:CPU(8088) 1个发光二极管 5个74ALS373 2个电阻 5个74ALS245 1个 74LS00 5个8255 1个控制开关 5个8253 1个3、8088,8255,8253功能及说明8088的引脚包括20根地址线,16根数据线及控制线,状态线,时钟,电源和地线等,大致可分五大类.第一类只传送一种信息,第二类每个引脚电平的高低代表不同信息,第三类代表不同的工作方式,第四类每个引脚可以传送两种信息,第五类引脚在输入和输出时分别传送不同的信息.同时还要地址锁存器及数据总线收发器来构成最小系统.因本电路用到各种比较重要的芯片,因此有必要对芯片进行简要介绍。
微机原理第3章8086指令系统8086是Intel公司推出的一种16位微处理器,是x86架构的第一代处理器。
8086指令系统是8086微处理器所支持的指令集合,本章将介绍8086指令系统的基本特性和指令编码格式。
8086指令系统采用变长指令编码格式,指令长度可以是1个字节到多个字节,提供了多种寻址方式和丰富的操作类型。
8086指令系统共支持256条标准指令,可以执行各种算术逻辑运算、数据传输和控制流操作。
8086指令由操作码和操作数组成。
操作码指示了执行的具体操作,操作数则是操作码所针对的数据。
8086指令系统提供了多种寻址方式,包括立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址和基址变址寻址等。
立即寻址是将常数或数据直接作为操作数,如MOVAX,1000H,表示将立即数1000H传送到AX寄存器。
直接寻址是通过指定一个内存单元的地址来作为操作数,如MOVAL,[BX],表示将BX寄存器指向的内存单元的内容传送到AL寄存器。
寄存器寻址是直接将一个寄存器作为操作数,如MOVAX,BX,表示将BX寄存器的内容传送到AX寄存器。
除了寻址方式,8086指令系统还提供了多种操作类型,如算术逻辑运算、数据传输和控制流操作等。
算术逻辑运算可以进行加、减、乘、除等数学运算,如ADD、SUB、MUL、DIV等指令。
数据传输可以进行数据的读取和存储操作,如MOV、PUSH、POP等指令。
控制流操作可以用于程序的跳转和条件判断,如JMP、JZ、JC等指令。
8086指令系统还支持多种数据类型的操作,包括字节、字和双字等。
字节操作是对8位数据进行操作,字操作是对16位数据进行操作,双字操作是对32位数据进行操作。
指令的操作数大小可以根据需要选择合适的寄存器或内存单元。
总之,8086指令系统是8086微处理器所支持的指令集合,提供了多种寻址方式和操作类型,支持多种数据类型的操作。
通过掌握8086指令系统,可以编写出高效、精确的8086汇编程序,实现各种功能和算法。
8086 CPU简介8086 是英特尔(Intel)公司于 1978 年推出的 16 位微处理器。
它是最早的 x86 微处理器之一,被广泛应用于个人电脑(PC)的起步阶段,对于计算机技术的发展和普及起到了重要的推动作用。
本文将介绍 8086 CPU 的基本特征、工作原理和应用领域。
8086 CPU 的特点1.16 位架构: 8086 CPU 是一种 16 位微处理器,相对于 8 位微处理器,它能够处理更多的数据,提高计算机的处理能力。
2.寻址能力强: 8086 CPU 支持 1MB 的物理内存寻址,这在当时是非常先进的。
它通过分段的方式来实现 1MB 内存的寻址,其中代码段和数据段的概念对于内存管理非常重要。
3.复杂指令集: 8086 CPU 拥有丰富的指令集,包括算术运算、逻辑运算、条件分支、循环等指令。
这使得编程人员能够更灵活地进行程序设计。
4.支持多种工作模式: 8086 CPU 支持实模式和保护模式两种工作模式,实模式是与早期的 8080 和 8085 微处理器兼容的模式,保护模式则是为了在用户程序和操作系统之间提供更高的安全性和稳定性。
8086 CPU 的工作原理8086 CPU 主要包括以下几个部分:1.总线接口单元(BIU):负责处理与外部器件之间的数据传输,例如内存读写、I/O 设备访问等。
2.执行单元(EU):负责指令的解码和执行,包括算术逻辑运算、数据传输等操作。
3.时钟发生器(CLK):生成 CPU 的时钟信号,控制CPU 的工作频率。
8086 CPU 的工作过程如下:1.取指令(Fetch): BIU 从指令队列(Instrution Queue)中读取指令,并将其送往指令寄存器(Instruction Register)中进行解码。
2.解码指令(Decode): EU 解码指令,并将执行所需的数据从寄存器堆或内存中读取出来。
3.执行指令(Execute): EU 执行指令中的操作,包括算术运算、逻辑运算、数据传输等。
8086的工作原理8086微处理器是一种基于x86指令集架构的微处理器。
它采用了复杂指令集计算机(CISC)架构,具有16位数据总线、20位地址总线和8位数据总线。
其工作原理可以概括如下:1. 取指令(Instruction Fetch):8086从内部或外部的存储器中获取指令。
首先,它将程序计数器(PC)指向下一条要执行的指令的地址。
然后,根据PC中存储的地址,将指令从存储器中读取到指令寄存器(IR)中。
2. 指令译码(Instruction Decode):8086将从指令寄存器中取得的指令进行解码,确定指令类型以及需要的操作数。
3. 操作数获取(Operand Fetch):根据指令译码的结果确定需要的操作数,并从内部或外部存储器中获取这些操作数。
8086可以以不同的寻址方式访问存储器。
4. 执行指令(Execute):根据指令的操作码和所获得的操作数,在算术逻辑单元(ALU)中执行相应的操作。
这可能包括运算、转移、逻辑操作等。
5. 存储结果(Result Storage):计算后的结果可以存储在寄存器中,也可以写入内部或外部存储器。
除了以上的基本步骤外,8086还包括一些附加的功能。
例如,它具有分段机制,可以将内存分割为多个段,并使用段寄存器和偏移量来访问内存。
它还具有中断和异常处理机制,可以响应外部设备的中断请求并进行相关的处理。
此外,8086还包括了一些特殊寄存器,如标志寄存器(FLAGS)用于存储和判断运算结果的条件。
总的来说,8086微处理器的工作原理涉及指令的获取、解码、操作数的获取、指令的执行以及结果的存储等多个步骤,通过这些步骤完成了对指令的执行和数据的处理。
8086微处理器的工作过程
8086微处理器是一种16位微处理器,它是Intel推出的一款经典产品,被广泛应用于个人电脑和嵌入式系统中。
它的工作过程可以从以下几个方面来描述:
指令执行过程,8086微处理器的指令执行过程包括取指令、译码、执行和写回四个阶段。
首先,指令被取出并存储在指令寄存器中,然后被送到指令译码器中进行译码,确定指令的操作类型和操作数。
接着,指令被执行,执行的结果可能会写回到寄存器或者存储器中。
数据传输过程,8086微处理器通过数据总线和地址总线与外部设备进行数据传输。
当需要从外部设备读取数据时,8086将地址发送到地址总线,然后通过数据总线将数据传输到内部寄存器中。
反之,当需要向外部设备发送数据时,8086将数据发送到数据总线,然后通过地址总线将数据传输到外部设备中。
中断处理过程,8086微处理器支持外部设备通过中断请求线向其发出中断请求。
当发生中断请求时,处理器会根据中断类型执行相应的中断服务程序,并在执行完中断服务程序后返回到原程序继
续执行。
时序控制过程,8086微处理器的工作时序由内部时钟控制,不同的指令需要不同的时钟周期来完成。
时钟信号的频率决定了微处理器的工作速度,同时也影响了系统的整体性能。
总线控制过程,8086微处理器通过控制总线与外部设备进行数据传输和通讯。
总线控制信号包括读、写、传输方向等,控制着数据在总线上的流动和处理器与外部设备的交互。
8086微处理器的工作过程涉及到指令执行、数据传输、中断处理、时序控制和总线控制等多个方面,它在计算机系统中扮演着核心的角色,对于理解计算机的工作原理具有重要意义。