《微机系统组成》PPT课件

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1、第二章微型计算机系统组成8086存储器组织8086CPU内部结构80X86微处理器的寄存器结构(80X86微处理器引脚功能)系统总线(输入/输出接口)7/25/202111.冯诺依曼型计算机的基本组成“存储程序”+“程序控制”1945年，美籍匈牙利数学家JohnVonNeumann提出,冯诺依曼型计算机CPU输入设备控制器输出设备存储器运算器ALU基本工作原理第二章80X86系列微机的系统组成§2.0微型计算机系统硬件组成7/25/20212存储器I/O接口输入设备I/O接口数据总线DB控制总线CB地址总线AB输出设备微机的硬件由CPU、存储器、输入/输出设备构成；

2、输入/输出设备通过输入/输出接口与系统相连；(输入/输出接口简称I/O接口)各部件通过总线连接。构成部件微处理器第二章80X86系列微机的系统组成2.微机系统组成(系统总线)7/25/20213第二章80X86系列微机的系统组成一.8086系统存储器结构关于8086:8086有20根地址信号线，可以寻址的地址空间为220字节，即1M字节。8086是16位的CPU，有16根数据总线。8086的存储器以字节为单位进行编址。字节00000H00001H00002HFFFFEHFFFFFH24H12H第二章80X86系列微机的系统组成§2.18086存储器组织7/25/2021

3、4§2.18086存储器组织一.数据在存储器中的存放第二章80X86系列微机的系统组成2.对准存放方式与非对准存放方式对准存放方式:存放字（或双字）数据时，从偶地址开始存放。非对准存放方式:存放字（或双字）数据时，从奇地址开始存放。对准存放方式比非对准存放方式在访问时速度更快1.存放原则：字节数据顺序存放;多字节数据存放在连续的单元中,且高地址存数据高字节7/25/20215§2.18086存储器组织第二章80X86系列微机的系统组成二.存储器的分段3.分段原则：1.问题的提出2.解决办法各段起始单元的20位地址能被16整除。低四位为0每段长度≤64K（216）字节段与

4、段之间相对位置可任意。7/25/20216§2.18086存储器组织第二章80X86系列微机的系统组成三.存储器的分段4.段的类型：代码段：数据段：堆栈段：附加段：放程序代码放程序运行所需要的数据特殊的数据区，存取数据按先进后出的顺序辅助的数据区当前正在使用的段称为当前段当前段:段寄存器:存放当前段起始地址的高十六位（称为段基址）。CS、DS、SS、ES7/25/20217§2.18086存储器组织第二章80X86系列微机的系统组成三.存储器的分段5.物理地址与逻辑地址的关系：物理地址：逻辑地址：段基址：存储单元的真实地址，20位。程序中涉及的地址，16位。包括段基址和

5、偏移地址该单元相对于该段起始单元的偏移量偏移地址:该单元所在段的起始物理地址的高十六位。物理地址=段基址24＋偏移地址20位16位16位7/25/20218§2.１8086存储器组织四.存储器的层次结构第二章80X86系列微机的系统组成高速缓存器Cache1.程序访问的局部性2.Cache及原理介于主存和CPU之间设置的一个高速小容量的存储器CPU主存CacheCache控制器SRAMDRAM7/25/20219高速缓存器Cache3.高性能微机存储系统的层次结构CPU内部寄存器片内高速缓存片外高速缓存主存储器(内存)外部存储器快慢速度小大容量80386系统的Cach

6、e在片外，从486开始增加了片内Cache从Pentium开始，片内Cache被分离为代码Cache和数据Cache(双路Cache结构），可以同时存取。数据Cache与两条独立工作的流水线相连，能同时接受两条流水线的访问。§2.１8086存储器组织四.存储器的层次结构第二章80X86系列微机的系统组成7/25/202110虚拟存储器VituralMemory1.物理存储器和虚拟存储器物理存储器:微机中实际配置的内存。虚拟存储器:程序员编程可用的地址空间。虚拟地址到物理地址的转换由MMU完成。通过存储管理机制将速度较快容量较小的内存与速度较慢但容量很大的外存有机灵活地结

7、合在一起。以满足运行大容量存储器要求的程序。虚拟存储技术§2.１8086存储器组织四.存储器的层次结构第二章80X86系列微机的系统组成7/25/2021112.从80286开始,实现了虚拟存储管理，CPU支持对虚拟存储器的访问。虚拟存储器VituralMemory80286CPU支持两种工作模式：实地址模式保护模式（保护虚拟地址模式）同8086，寻址能力1M字节（220）寻址能力物理空间：16M字节虚拟空间：1G字节（224）（230）§2.１8086存储器组织四.存储器的层次结构第二章80X86系列微机的系统组成7/25/202112