微机接口复习资料
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微机原理与接⼝复习1、微机中各部件的连接采⽤什么技术?为什么?答:现代微机中⼴泛采⽤总线将各⼤部件连接起来。
有两个优点:⼀是各部件可通过总线交换信息,相互之间不必直接连线,减少了传输线的根数,从⽽提⾼了微机的可靠性;⼆是在扩展计算机功能时,只须把要扩展的部件接到总线上即可,⼗分⽅便。
2、微机系统的总线结构分哪三种?(选择/填空)答:单总线、双总线、双重总线3、模型机有哪些寄存器,以及作⽤?(选择/填空)答:通⽤寄存器组:可由⽤户灵活⽀配,⽤来存放参与运算的数据或地址信息。
地址寄存器:专门⽤来存放地址信息的寄存器。
程序计数器:它的作⽤是指明下⼀条指令在存储器中的地址。
指令寄存器:⽤来存放当前正在执⾏的指令代码指令译码器:⽤来对指令代码进⾏分析、译码,根据指令译码的结果,输出相应的控制信号4、8086CPU的内部结构由哪两部分组成,各组成部件⼜有哪些部件组成、功能是什么?答:8086CPU内部结构由BIU\EU两部分组成.(1)EU的组成和各组成部件功能如下:算术逻辑运算单元:⽤于8位/16位⼆进制算术和逻辑运算.通⽤寄存器组:⽤来存放操作数或操作数的地址标志寄存器:⽤来存放反映CPU运算的状态特征和存放某些控制标志数据暂存器:协助ALU完成运算,暂存参加运算的数据(2)BIU的组成和各组成部件功能地址加法器:⽤来形成20位物理地址段寄存器:⽤来存放段的基值IP:存放下⼀条指令的地址指令队列缓冲器:⽤来存放预取的指令总线控制逻辑:将内部总线和外部总线相连.5、8086/8088为什么采⽤地址/数据复⽤技术?8086有哪些管脚是复⽤的?答:考虑到芯⽚成本,8086/8088采⽤40条引线的封装结构。
40条引线引出8086/8088的所有信号是不够⽤的,采⽤地址/数据线复⽤引线⽅法可以解决这⼀⽭盾,从逻辑⾓度,地址与数据信号不会同时出现,⼆者可以分时复⽤同⼀组引线。
8086管脚复⽤有:AD15~AD0是分时复⽤的存储器或端⼝的地址和数据总线地址/状态总线A19/S6~A16/S3BHE/S7为⾼8位数据总线允许/状态复⽤引脚7、CPU在中断周期要完成哪些主要的操作?答:CPU在中断周期要完成下列操作:(1)关中断(2)保留断点(3)保护现场(4)给出中断⼊⼝地址,转去相应的中断服务程序(5)恢复现场(6)开中断(7) 返回8、芯⽚8255有⼏个控制字?各⾃功能如何?若8255A控制字写⼊同⼀个控制端⼝如何区分不同的控制字?答:芯⽚8255有2个控制字:⽅式选择控制字和端⼝C置位/复位控制字。
第一章微型计算机的基础知识1、数值转换2、原码、补码互换,及[X-Y]补=[X]补+[-Y]补公式的使用第二章微处理器与系统结构1、Alu的主要功能算数运算和逻辑运算2、存储器主要功能:存储数据和指令3、8086微处理器基本知识,16条数据线,20地址线,寻址能力220=1M字节。
4、常用寄存器,如:通过指令地址准确找到指令代码;标志寄存器(3个控制标志位TF、IF、DF,6个状态标志位CF、PF、AF、ZF、SF、OF);用于存放代码段段首址高5、6、12、3、1、变量2、1、2、问时间,而连续启动两次独立的“读”或“写”操作所需的最短时间,称为存取周期3、半导体存储器分类。
如:随机读写的存储器。
只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)4、存储器地址计算。
如某容量为16KB的RAM的其实地址为30000H,则其末地址为33FFFH5、8086CPU系统主存储器以编址单位为字节6、读懂存储器容量参数,如:4KX8位的RAM芯片,它所具有的地址线条数。
12条7、存储器扩展,如:4K X 4bit的RAM存储器芯片,要组成一个32K*8bit的存储器共计需要16个芯片,并联2个,串联8个芯片第六章总线技术1、总线分类:按功能分地址总线AB 、数据总线DB 和控制总线CB 三种第七章 I/O 接口1、接口与端口基本概念如8086CPU 访问I/O 设备,实际上是访问端口。
2、端口编制方式:独立编址,如统一编址,其特点:不需要专用的I/O 指令,任何对存储器数据进行操作的指令都可用于I/O 端口的数据操作,程序设计比较灵活;由于I/O 端口的地址空间是内存空间的一部分,这样,I/O 端口的地址空间可大可小,从而使外设的数量几乎不受限制3、CPU 同外设之间交换的信息包括:数据信息、状态信息和控制信息, OUT 93H , AL MOV AL , 00H OUT 93H , AL MOV AL , 01H OUT 93H , AL ;以上六行产生STB INC BX LOOP LOP MOV AH , 4CH INT 21H2.下图为采用8253产生定时中断信号IR2。
第一章1微机接口:是微处理器CPU与“外部世界”的连接电路,是CPU与外界进行信息交换的中转站。
2接口电路的作用P11)CPU与外设两者的信号线不兼容,在信号线功能定义、逻辑定义和时序关系上都不一致;2)两者的工作速度不兼容,CPU高,外设低;3)若不通过借口,而由CPU直接对外设的操作实施控制,就会使CPU处于穷于应付与外设打交道中,大大降低CPU效率;4)若外部设备直接由CPU控制,也会使外设的硬件结构依赖于CPU,对外设本身发展不利3接口的功能P21)执行CPU命令的功能;2)返回外设状态的功能;3)数据缓冲功能;4)信号转换功能;5)设备选择功能;6)数据宽度与数据格式转换的功能4接口由硬件电路和软件电路组成,硬件部分有:(1)基本逻辑电路;(2)端口地址译码电路;(3)供选电路5 接口电路结构形式P4(1)固定式结构;(2)半固定式结构;(3)可编程结构;(4)智能型结构6 CPU与接口交换数据的方式:查询方式、中断方式、DMA方式查询方式优点:不需要额外的硬件电路,易于实现;缺点:CPU的工作效率很低;适用于:CPU不太忙且传送速度不高的场合中断方式优点:CPU与外设可并行工作,提高CPU利用率;缺点:需设置中断控制器,增加了硬件开销;适用于:实时控制和紧急事件的处理;DMA方式优点:简化了CPU对输入/输出的控制,传输速率很高;缺点:需要设置DMA控制器,硬件开销大;适用于:高速大批量数据传送。
第二章1端口:是接口电路中能被CPU直接访问的寄存器的地址。
一个接口可以有多个端口,如命令口、状态口、数据口,分别对应于命令寄存器、状态寄存器和数据寄存器。
2 端口地址编码方式:(1)端口地址和存储器地址统一编址,即存储器映射方式;(2)I/O 端口地址与存储器地址分开独立编址,即I/O 映射方式;统一编址 优点:指令类型多,功能齐全,有较大的编址空间;缺点:端口占用了存储器的地址空间,使存储器容量减小,指令长度长,执行 速度慢;独立编址 优点:(1)端口不占存储空间;(2)指令短,执行速度快;(3)I/O 操作和存 储器操作层次清晰,程序可读性强;(4)I/O 端口地址和存储器地址可重叠3 端口地址译码是采用非完全译码方式,只考虑低10位地址线90~A A ,端口地址范围是0000H~003FFH ,只有1024个端口。
1.什么是系统总线?在CPU存储器,I/O接口之间传输信息的一组信号线的集合,是在计算机系统各部件之间传输地址,数据和控制信息的公用通路,送物理结构来看,它是一组导线和相关的控制,驱动电路组成。
2.8086CPU由几部分组成?它们主要功能是什么?主要包括两部分,总线接口部件和执行部件。
总线接口部件:BIU与外部存储器及I/O的接口,负责与存储器和I/O系统进行数据交换。
执行部件EU:之行部件EU的功能就是负责指令的之行。
3.8086有多少根地址线?可直接寻址多大量容量的内存空间?共20根地址线。
可直接寻址1M的内存空间。
4.8086内部的寄存器由哪几种类型组成?各自的作用是什么?一、通用寄存器组。
1、数据寄存器,主要用来保存算数逻辑运算的操作数中间结果和地址。
2.地址指针和变址寄存器,主要的作用来保存或指示操作数的偏移地址。
二、段寄存器组,让内存分段。
三、控制寄存器。
1、指令指针,用来存放将要执行的下一条指令在现行代码段中的偏移地址。
2、标志寄存器FR用来存放指令之行结果特征。
5.物理地址如何形成的?将某一段寄存器的内容代表段基址左移4位(相当于乘16)再加上16位偏移地址已形成20位物理地址。
6.8086系统中的堆栈操作是按什么原则进行的?后进先出或者先进后出。
7.8086CPU与8088CPU的主要区别?一、外部数据总线的宽度不同。
二、8086的外部数据总线为16位,而8088的BIU对外部只提供8位数据线。
三、8086CPU内的BIU中有一个6字节的指令队列,而8088CPU内的BIU中只有一个4字节的指令队列。
四、8086采用了分时复用方式的有16条地址总线AD15-AD0.而8088,因为总线宽度只有8位,只有AD7-AD0是分时复用的。
五、8088CPU只有8位数据线,不需要BHE信号。
8.简述ROM,PROM,EPROM,EEPROM在功能上各有何特点?一、ROM是只读存储器,使用时只能读出,不能写入,适用于保存不需要更改而经常读取的数据,通常使用的的光盘就是这类存储器;二、PROM属于一次可编程的ROM,通常使用时也只能读出,不能写入,通常使用的刻录光盘就属于此类存储器.最初从工厂中制作完成的PROM内部并没有资料,用户可以用专用的编程器将自己的资料写入,但是这种机会只有一次,一旦写入后也无法修改,若是出了错误,已写入的芯片只能报废;三、EPROM属于可擦除ROM,但是用户需要使用专用的紫外线擦除器对其进行数据擦除,并使用专用的编程器对其重新写入数据;四、EEPROM是电可擦写ROM,可以用专用的编程器对其进行擦写。
一、填空题1、BCD码(Binary-Coded Decimal)是一种二进制的数字编码形式,用二进制编码的十进制代码。
BCD码这种编码形式利用了4个位元来储存一个十进制的数码。
2、在8086CPU中,由于BIU和EU分开,所以取指令和执行指令可以重叠操作,提高了CPU的利用率。
3、8086CPU提供16条地址线寻址IO端口,而PC机实际只使用了10条。
4、8086系统中,某数据区中存有10个字数据,若该数据区的起始地址为610A:1C17H,则该数据区起始单元的物理地址为62CB7H,末单元的逻辑地址为610A:1C2A H。
5、外设端口的编址方式有统一寻址和独立编址。
6、8253计数,实际上是对CLK 信号线上的信号进行计数。
7、8253 控制寄存器D5D4位为10时,表示读写高8 位。
8、若8251A选择内同步,就由芯片内电路搜索同步字符,一旦找到,就从SYNDET端输出一个高电平信号。
9、类型码为16H的中断所对应的中断向量存放在0000H:0058H开始的4个连续单元中,若这4个单元的内容分别为80H、70H、60H、50H,则相应的中断服务程序入口地址为5060H:7080H。
10、当用8259A管理INTR中断时,要发出EOI命令结束中断是操作ISR 命令字。
11、ADC0809是一个分辨率为8位,具有8路模拟量输入,基于逐次逼近式转换原理的A/D转换器。
12、在某模拟量输出通道中,利用DAC0832构成多路D/A独立结构,要求其各路D/A同时输出模拟量信号,则此时各路D/A中的DAC0832的数据输入必须采用双缓冲方式进行。
13、前计算机中用得最广泛的字符集及其编码,是由美国国家标准局(ANSI)制定的ASCII码,可以表示128个字符。
14、决定计算机指令执行顺序的是IP寄存器,它总指向下一条要执行指令的地址。
15、8086宏汇编语言中,变量具有段基址属性、偏移量属性和类型属性。
考题一、8086芯片的存储器的寻址空间是多少?答案:1MB考题二、8086总线接口部件又被称为什么?答案:BIU考题三、段寄存器(包括cs、DS、ss、ES)内存放的是什么地址答案:选择D 存放的是段的初始地址;考题四、从奇地址访问数据要访问几次存储器?答案:访问两次考题五、栈的工作方式是什么?答案:栈的工作方式是“先进后出”或“后进先出”。
考题六、当8086在复位之后重新启动时,是从哪里开始执行指令的?答案:是从FFFF0H处开始执行指令的。
(因为在FFFF0处有一条无条件转移指令)考题七、把BX-1后在放入BX中。
用一条指令解决。
答案:(1)DEC BX(2)SUB BX,1;考题八、设ss=2000H,SP=40H,BX=3120H,AX=25FEH,依次执行下列指令后写出SP、BX、AX的值。
PUSH BXPUSH AXPOP BX答案:SP=3EH;BX=25FEHAX=25FEH考题九、ISR表示什么?答案:ISR表示中断服务寄存器。
考题十、下列汇编后数据在存储器中存放的格式是什么?DA1 DB 10H,52HDA2 DW 1122H,34H考题十一、用1K*8位的RAM芯片组成4K*8位的寄存器,用全译码选择方式。
部分答案:共需要4片1K*8位的RAM芯片。
片内地址总线需要10根。
数据总线需要8根(剩余的具体答案什么的参考书本227页到228页例5.2)考题十二、中断可以分为哪些类?答案:中断分为外部中断和内部中断两大类。
而外部中断又分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断;内部中断包括由中断指令INT引起的中断、由CPU的某些运算错误引起的中断和由调试程序debug设置的中断。
考题十三、中断的优先级从高到低的次序是什么?答案:内中断不可屏蔽中断可屏蔽中断单步中断考题十四、现有64个中断,需要几片8259A芯片?答案:需要9片。
考题十五、初始中断的优先级是IR0,IR1……IR7当处理完IR4中断后。
微机接口技术复习资料第一章微型计算机基础概论一、微型计算机系统1、微型计算机的发展(1)1946年第一台计算机问世,经历电子计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成、超大规模集成电路计算机5代2、微型计算机的工作过程(1)冯诺依曼计算机:存储程序,由控制器、运算器、存储器、输入输出设备组成(2)工作过程:每一条指令都包含取指令、执行指令两个基本过程3、微机系统的组成(1)硬件系统1)微处理器(中央处理器/cpu)2)运算器3)控制器4)寄存器组5)存储器6)输入输出接口设备7)总线4、软件系统(1)分类:系统软件、应用软件二、计算机的数制和编码1、特殊的数制转换:(1)十进制转换为二进制:1)整数:除2取余,至商为0,从低到高排列2)小数:乘2取整,达到精度,从高到低排列(2)十进制转换为十六进制1)整数:除16取余2)小数:乘16取整2、计算机中的二进制数表示(1)定点小数:小数点准确固定在数据某个位置上,最高位表示符号,后面是小数数值部分(2)纯小数:没有符号位,表示同上(3)整数:小数点在最低位右边,可设置符号位(4)浮点小数:小数点位置可以左右移动,设置有阶码符号位,尾数符号位,固定阶码位数、尾数位数,尾数部分规格化用纯小数表示,可通过修改阶码移动小数点位置规格化。
浮点数表数范围:阶码决定,浮点数精度:尾数决定3、二进制编码(1)BCD 码:4位2进制数表示十进制的0--9十个数,如8421BCD 码)(00110001.10010011BCD表示十进制数93.31,该编码逢十进一,最大只能表示数字9(2)BCD 码<--->二进制数:先转为十进制数,再转换(3)BCD 码的存储方式:字节方式存储,压缩BCD 码用一个字节(8位)存两个BCD 码十进制数,非压缩BCD 码用一个字节(8位)存放一个4位的十进制数,如:B 100001108610=)((压缩BCD 码) B 00011000001000008610=)((非压缩BCD 码)4、字符编码:ASCII 码(1)奇检验:8位二进制数1的个数为奇数(2)偶检验:8位二进制数1的个数为偶数三、无符号二进制数的算术运算和逻辑运算1、二进制数的算术运算:1)加法运算:逢二加一,有溢出2)减法运算:有借位3)乘法运算:乘1照写,乘0为0,算术左移4)除法运算:算术右移2、表数范围:0----2n-1(n 位)四、有符号数二进制数的表示及运算1、有符号数的表示方法:原码、反码、补码2、十进制数与补码转换:(1)正数:原码(2)负数:按位取反加13、补码运算:(1)加法:][][]Y [Y X X 补补补+=+ (2)减法:]-[][[Y]][][-Y X X Y X 补补补补补+==- 4、表数范围(8位、16位):8位:(1)原码:1111 1111B ---- 0111 1111B (-127 -- +127)(2)反码:1000 0000B ---- 0111 1111B (-127 -- +127)(3)补码:1000 0000B ---- 0111 1111B (-128 -- +127)16位:(1)原码:FFFFH ---- 7FFFH (-32767 -- +32767)(2)反码:8000H ---- 7FFFH (-32767 -- +32767)(3)补码:8000H ---- 7FFFH (-32768 -- +32767)5、溢出判断:次高位向最高位有进位(借位),最高位向上无进位(借位),超出表数范围但无进位,溢出;次高位向最高位无进位(借位),最高位向上有进位(借位),溢出第二章微处理器与总线一、微处理器概述1、运算器(1)组成:算术逻辑单元ALU、通用或专用寄存器组、内部总线(2)类型:单总线、双总线、三总线运算器2、控制器:(1)基本功能:指令控制、时序控制、操作控制(2)组成:程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、时序控制部件、微操作控制部件(核心)二、8088/8086微处理器1、数据总线宽度:8088有8位,8086有16位,两者指令系统完全相同,都有40根外部引线2、8088/8086 CPU的特点(1)指令流水线(2)内存分段管理(3)支持多处理器系统3、8088 CPU的外部引脚及其功能(page40)4、8088/8086 CPU的功能结构(1)内部结构:1)执行单元EU:执行指令、分析指令、暂存中间结果、保留结果1 -- 算术逻辑运算单元2 -- 通用寄存器组3 -- 标志寄存器4 -- 数据暂存器2)总线接口单元BIU:负责CPU与存储器、I/O接口之间信息传送1 -- 地址加法器2 -- 段寄存器3 -- IP寄存器4 -- 指令队列缓冲寄存器5 -- 总线控制逻辑5、8088/8086 CPU的内部寄存器(1)寄存器分类:14个16位寄存器1)通用寄存器:AX(累加器)、BX(基址寄存器)、CX(计数寄存器)、DX(数据寄存器)2)地址指针寄存器:SP(堆栈指针寄存器)、BP(基址指针寄存器)3)段寄存器:CS(代码段寄存器)、SS(堆栈段寄存器)、DS(数据段寄存器)、ES(附加段寄存器)4)控制寄存器:IP(指令指针寄存器)、FLAGS(标志寄存器)6、8088/8086 CPU的存储器组织(1)物理地址与逻辑地址:20条地址线,可寻址内存2^20 = 1MB1)物理地址:任何一个内存单元都有20位2)逻辑地址:段基地址和段内偏移地址物理地址= 段基址× 16 + 段内偏移(段基地址右移一位)3A00H : 0083H <——————> 3A083H(2)段寄存器的使用(page47)7、8088/8086 CPU的工作时序(1)8080总线周期不管读写,至少4个时钟周期三、80386微处理器1、80386微处理器的主要特性:(1)全32位结构(2)32位外部总线接口,最大传输率32MB/S(3)片内集成存储器管理部件MMU,支持虚拟存储和特权保护(4)3种工作方式:实地址方式、保护方式、虚拟8086方式2、80386的内部结构(1)组成:1)总线接口部件(BIU)2)中央处理部件(CPU):包括指令预取单元(IPU)、指令译码单元(IDU)、执行单元(EU)3)存储管理部件(MMU):分段部件、分页机构3、80386的主要引脚信号(page53)4、80386的内部寄存器(1)通用寄存器(2)指令指针和标志寄存器(3)段寄存器(4)控制寄存器(5)系统地址寄存器(6)调试寄存器(7)测试寄存器5、80386的工作模式(1)实地址模式(2)保护虚地址模式四、总线1、概述:(1)总线的概念:一组信号的集合,是计算机系统各部件之间传输地址、数据和控制信息的公共通路(2)总线的分类:1 -- 按传送信息类型划分:数据总线(DB)、地址总线(AB)、控制总线(CB)2 -- 按总线的层次结构划分:前端总线、系统总线、外设总线(3)总线结构:1 -- 单总线结构2 -- 多总线结构(4)总线操作:1 -- 工作方式:主控方式、从属方式2 -- 总线周期步骤:总线请求、总线仲裁、寻址、传送数据、传送结束(5)总线主要性能指标:1 -- 总线带宽2 -- 总线位宽3 --总线工作频率(6)总线的基本功能:1 -- 总线数据传送:同步定时、异步定时、半同步定时方式2 -- 总线仲裁控制:链式查询、计数器查询方式、独立请求方式3 -- 出错处理4 -- 总线驱动(7)常用系统总线和外设总线标准1)常用系统总线标准:ISA、MCA、PCI、MCA、EISA、AGP、PCI-E2)外设总线:USB、IEEE 1394(FireWire)(8)8086系统总线(page87)第三章8086/8088指令系统一、概述1、指令分类:(1)数据传送类(2)算术运算类(3)逻辑运算和移位类(4)串操作类(5)控制转移类(6)处理器控制类2、指令的基本组成:(1)零操作数指令(2)单操作数指令(3)双操作数指令3、指令的操作数类型:(1)立即操作数(2)寄存器操作数(3)存储器操作数4、CISC和RISC指令系统(1)复杂指令系统计算机CISC1)优点:编译后生成的指令程序较小、执行较快、节省硬件资源、存取指令次数少、占用内存较少2)缺点:难以使用、控制逻辑不规整、工艺困难、执行时间较长、硬件复杂度高(2)精简指令系统计算机RISC1)优点:指令精简较少、运算速度较快、提高系统性能二、寻址方式1、8080/8086寻址方式分类:(1)寻找操作数的地址(2)寻找下一条要执行的指令的地址2、寻址方式:(1)立即寻址:mov ax, data(2)直接寻址:mov ax, [ data ](3)寄存器寻址:mov si, ax(4)寄存器间接寻址:mov ax, [ si ](5)寄存器相对寻址:mov ax, [ bx+data ](6)基址- 变址寻址:mov ax, [ bx+si ](7)基址- 变址- 相对寻址:mov ax, [ bx+si+data ] (8)隐含寻址:mul bl(al × bl——> ax)三、8086指令系统1、通用数据传送指令:(1)一般传送指令MOV(2)堆栈操作指令PUSH、POP(3)交换指令XCHG:XCHG AX, BX(4)查表转换指令XLAT:将BX+AL 所指单元的内容送至AL (5)字位扩展指令2、输入输出指令(1)输入指令IN:IN AX, DATA(2)输出指令OUT:OUT DX, AL(3)取偏移地址指令LEA:LEA BX, BUFFER3、算术运算指令:(1)加减指令:ADD、SUB、NEG、CMP(2)乘法指令:MUL、IMUL(3)除法指令:DIV、IDIV4、逻辑运算指令(1)逻辑与AND:AND OPRD1, OPRD2(2)逻辑或OR:OR OPRD1,OPRD2(3)逻辑非NOT:NOT AX(AX按位取反送AX)(4)逻辑异或XOR:XOR OPRD1, PRD2(5)测试指令TEST:TEST AL,02H(page120)5、串操作指令(1)字符串:地址连续的若干单元字符或数据(2)重复操作前缀:REP(无条件重复)、REPE/REPZ(相等/结果为零重复)、REPNE/REPNZ (不相等/结果不为零重复)(3)串操作指令:1 )MOVS OPRD1,OPRD22 )MOVSB(一次送一个字节)3 )MOVSW(一次送一个字)6、程序控制指令(1)无条件转移指令JMP(2)条件转移指令JCC(3)循环控制指令LOOP、LOOPZ(LOOPE)、LOOPNZ (LOOPNE)(循环条件CX ≠ 0且ZF = 0)(4)过程调用和返回CALL、RET(5)中断指令INT:INT N(中断向量码)第四章汇编语言程序设计一、汇编语言源程序1、机器语言:二进制码表示指令和数据的语言2、汇编语言:用指令助记符、符号地址、标号、和伪指令书写程序的语言3、伪指令:(1)数据定义伪指令:1)DB:字节类型2)DW:字类型3)DD :双字类型4)DQ :四字类型5)DT :十字节类型4、BIOS 和DOS 功能调用5、程序设计基础(此章节以汇编语言学习为主,可在专门语言学习书籍深究)第五章存储器系统一、概述1、存储系统的一般概念(1)常见存储器:内存、cache 、磁盘、可移动磁盘、磁带、光盘等(2)微机中的存储器系统:1)现代微机存储系统分类:1 -- 由cache 和主存储器构成的cache 存储系统,提高存储速度2 -- 由主存储器和磁盘构成的虚拟存储器系统,提高存储容量2)两种存储系统的特点:1 -- cache 存储系统的而管理完全由硬件实现,对设计人员透明(不可见)2 -- 磁盘存储系统采用软硬件结合,设计虚拟地址空间,提供远大于主存储器的实地址空间(3)存储器系统的主要性能指标1)存储容量S2)存取时间T :命中率(H )=N2N1N1 (N1:访问M1的次数,N2:访问M2的次数)存取时间(T)=H · T1 +(1 - H)· T2 (T1、T2为M1、M2的存取时间,H为命中率)3)单位容量平均价格CC=212211SS SCSC+?+(C表示价格,S表示容量)2、半导体存储器及其分类(1)外存储器、内存特点:内存的容量小、存取速度快、价格较高,外存储器反之;内存临时少量存放数据,外存永久大量存放;内存可与CPU直接交换数据,外存储器不可以(2)存储元:具有记忆功能的物理器件,用来存放二进制数据(3)半导体存储器分类:1)随机存储器RAM:(半导体MOS型)静态读写存储器SRAM、动态读写存储器ROM 2)只读存储器ROM:1 -- 掩膜式ROM(只能读出无法修改)2 -- 可编程式PROM(只能一次编程写入,可读出无法修改)3 -- 紫外线擦除式EPROM(可读写)4 -- 电信号擦除式EEPROM(可读写)3、半导体存储器的主要技术指标(1)存储容量(2)存取时间和存取周期(3)可靠性(4)功耗二、随机存取存储器RAM1、特点:主要用来存放当前运行的程序、输入输出数据、中间运算结果及堆栈,可随时修改、写入和读出,掉电后会丢失数据2、静态随机存取存储器SRAM(电位存储信息)(1)6264存储芯片:CPU读写有固定的时序,对存储器的存取速度有一定要求,6264存储芯片功耗很小,应用在简单的应用软件系统中。