微機原理與接口編程技術2020考試大綱的分析
一、微型計算機基礎
1. 理解微處理器、微型計算機和微型計算機系統的概念及其相互關系。
微處理器 就是指cpu(包括運算器、控制器、寄存器組)。
微型計算機 包括cpu、存儲器、I/O接口、系統總線。
微型計算機系統 是指一個完整的計算機系統,分為硬件系統(主機系統【cpu、存儲器、總線、I/O接口】、外部設備【鼠標、鍵盤等】)、軟件系統(系統軟件、應用軟件)。三者之間是逐層包含關系
2. 理解微機系統各部件的功能分工及計算機的工作過程
cpu
運算器(對數據信息進行處理的部件,用來進行算術運算和邏輯運算),控制器(整機的指揮中心,它使計算機的各個部件自動協調工作),寄存器組(用來臨時存儲cpu正在運算的數據)。
存儲器 存放程序和數據,是計算機是實現 “存儲程序控制的” 的基礎
存儲器分為內部存儲(rom:只讀存儲器。只能讀不能寫;斷電后信息不會丟失,主要是用來存放固定不變的基本輸入輸出程序、ram:隨機存儲器。可讀可寫,但斷電后信息全部丟失)和外部存儲(用來存放暫時不用或需保存的程序或數據。當需要使用外存中的信息時,必須將其調入ram中才能被cpu執行和處理,存取速度慢,容量大,價格便宜)
總線
是連接微機各部件之間的一組公共信號線,是計算機中傳送數據和信息的公共通道。根據所傳送信息的不同,總線分為: 地址總線、數據總線、控制總線
I/O接口
輸入/輸出幾口電路是微處理器與外部設備之間的信息變換和實現緩沖功能必不可少的部件。
工作過程
計算機的工作過程就是執行程序的過程。
1. 程序員編寫匯編源程序
2. 對源程序進行編譯連接
3. 編譯連接后 會產生目標文件,再用連接程序對目標文件進行連接,生成可在操 作系統中直接運行的可執行文件。
4. 執行可執行文件中的程序
3. 掌握計算機中各種信息的表示及運算。
信息的表示
進制 | 2 | 8 | 10 | 16 |
---|---|---|---|---|
縮寫 | B | Q | D | H |
數制 | 0、1 | 0~7 | 0~9 | 0~F |
注意:
- 十進制可以不加后綴D
- 十六進制開頭如果為A-F,則必須以0開頭,否則匯編程序認作標識符。
常數、變量、標號
常數:是沒有任何屬性的純數值。
常見為2、8、10、16、實數,五種類型
實數:(由整數、小數和指數3部分組成),這是計算機中的浮點表示法,實數一般用十進制數形式給出,
格式如下: ` ± 整數部分 . 小數部分E ± 指數部分`
其中,整數和小數部分形成的這個數的值,稱作尾數,可以是帶符號的數。指數部分由指數標識符E開始,她表示了值得大小。如 `5.213E-4` 去掉可以省略的部分為 `.213E` **選擇題常考**
變量:是代表存放在某些存儲單元的數據,這些數據在程序運行期間隨時可以修改。
1. 變量的定義與預置:定義變量就是給變量分配存儲單元,且對這個存儲單元賦予一個符號名——變量名,同時將這些存儲單元預置初值。
變量定義具有以下三個屬性(段屬性、偏移量屬性、類型屬性)
2. 數據定義偽指令:這種偽指令主要為數據項分配存儲單元並預置初值。
表達式有(數值表達式、?表達式、字符串表達式、帶DUP表達式)
標號:是一條指令目標代碼的符號地址,它常作為轉移指令(含子程序調用指令)的操作數。
標號有3個屬性(段屬性、偏移量屬性、距離屬性[NEAR(近,本標號只能被標號所在段的轉移和調用指令所訪問(即段內轉移))、FAR(遠,本標號可悲其他段(不是標號所在段)的轉移和調用指令訪問(即段間轉移))])
進制轉換
高 -> 低
用除法,除數為要轉換的進制,被除數為原數
高 <- 低
用各位數 冪次相乘之和 即可。舉例: 1010(2) = 1*2^3 + 0*2^2 + 1*2^1 + 0*2^0 = 10(10)
補充
4位二進制數等於一位16進制數
3位二進制數等於一位8進制數
遇到小數部分,位數不足時需要手動補零=. =
BCD碼 用4位二進制數表示10進制數
需注意:當兩個BCD碼相加,如果和等於或小於 1001(即十進制數9),不需要修正;如果相加之和在 1010 到1111(即十六進制數 0AH~0FH)之間,則需加 6 進行修正;
運算
加法
無符號 全正 判斷有無溢出 由 CF 決定
1 溢出 0 無溢出
有符號 全負 判斷有無溢出 由 OF 決定
1 溢出 0 無溢出
有符號 一正一負 相加不會溢出只會往中間靠攏(舉例數軸上正負相加)
減法
減法實際上是通過加法實現,通過將二進制原碼 數轉化為 補碼 再轉換成機器負數 進行相加操作
機器負數: 補碼基礎上 包括符號位在內 取反 加一
如過進位超出 符號位 就舍去
原碼、反碼、補碼
- | 原碼 | 反碼 | 補碼 | 機器負數 |
---|---|---|---|---|
正數 | 不變 | 不變 | 不變 | 連符號位一起取反+1 |
負數 | 不變 | 除符號位,按位取反 | 反碼加一 | 連符號位一起取反+1 |
4. 熟悉基本邏輯門及常用邏輯部件的使用。
- | 與 | 或 | 非 | 異或 |
---|---|---|---|---|
簡寫 | and | or | ! | xor |
使用 | 有0為0,全1為1 | 全0為0,有1為1 | 0一互換取反 | 相同為0,不同為1 |
二、80X86 微處理器
1. 掌握 8086/8088CPU 的功能構成及流水線技術,理解流水線管理規則。
8088CPU內部用兩個獨立的功能部件組成,分別為BIU(總線接口單元)和EU(執行單元)。
BIU(BusInterfaceUnit)BIU由段寄存器、IP、指令隊列、地址加法器和控制邏輯組成。
BIU的功能是負責從內存中取指令送入指令隊列,實現CPU與存儲器、I/O接口之間的數據傳送。
EU(ExecutionUnit)EU由通用寄存器、F寄存器、ALU和EU控制部件組成。EU的功能是分析指令和執行指令。
流水線技術
8086處理器有一個超級簡單的指令流水線,只有2級:取指和執行。
BIU負責取指,EU負責指令譯碼,執行和回寫執行結果到相應的IA寄存器堆中(包括通用寄存器和標志寄存器)或者內存中。這兩個單元各自獨立運作,所以可以同時進行取指和指令執行操作。
是指一種同時進行若干操作的並行處理方式。他把取操作和執行操作重疊進行,在執行一條指令的同時,又取另一條或若干條指令。程序中的指令仍是順序執行,但可以預先取若干指令,並在當前指令尚未執行完時,提前啟動另一些操作。
1. 取指令:cpu去主存儲
2. 指令譯碼
3. 地址生成
4. 取值操作
5. 執行指令
CPU的整體工作流程總結如下:
CPU在時鍾脈沖的推動下,根據當前指令指針(instruction pointer)的值從內存或者高速緩沖存儲器中檢索指令碼(instruction code)存入指令寄存器(instruction register)中。接着指令解碼器(instruction decoder)將指令碼分解成一系列微操作。如果指令執行過程中需要內存數據,則通過地址總線發送地址信息來獲取數據。然后發出各種控制命令,命令運算單元對數據進行加工處理,最后暫存處理的結果,從而完成一條指令的執行。
2. 掌握 8086/8088CPU 寄存器的組成及其應用。
14個寄存器 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
(REG名稱) | 累加 | 基址 | 循環計數 | 數據 | 堆棧指針 | 基數指針 | 源變址 | 目的變址 |
通用寄存器 | AX | BX | CX | DX | SP | BP | SI | DI |
(REG名稱) | 代碼段 | 數據段 | 堆棧段 | 附加段 | ||||
段寄存器 | CS | DS | SS | ES | . | |||
(REG名稱) | 指令指針 | 狀態標志 | ||||||
控制寄存器 | IP | FLAG |
注意:
14個REG都是16位的REG(可以存放2個字節DW)
3. 理解 8086/8088CPU 的內存分配,掌握實地址模式下的存儲器地址變換方法。
分段管理
分段原因: 8086/8088cpu 有20根地址線,可以直接尋址的物理地址空間位1M字節(存儲單元以字節位單位),范圍是00000H至FFFFFH。但8086/8088cpu的寄存器都是16位的,那么在傳輸地址時顯然只能傳輸16位有效地址,也就是只足夠訪問64k字節地址空間。為了實現尋址1M字節物理空間,引入了分段管理技術。
存儲器分段的概念
所謂分段,就是可以根據需要把1M字節地址空間划分為若干邏輯段。每個邏輯段必須滿足如下兩個條件:
1. 邏輯段的開始地址必須是16的倍數,因為段寄存器長為16位;
2. 邏輯段的最大長度為64K,因為指針寄存器長為16位。
那么1M字節地址空間最多可划分成64K個邏輯段,最少也要划分成16個邏輯段。邏輯段與邏輯段可以相連,也可以不相連,還可以部分重疊。
這種存儲器分段的方法不僅有利於實現尋址1M字節空間,而且也十分有利於對1M字節存儲空間的管理。如下圖所示為存儲器邏輯段的一種划分。
存儲地址形成
要訪問某個存儲單元,根據我們划分的邏輯段,計算存儲單元的地址與所在段的起始地址的差值,稱段內偏移(簡稱偏移)。
在整個1M地址空間中,存儲單元的物理地址等於段起始地址加上段內偏移。物理地址計算公式如下所示:
物理地址 = 段值 * 10H + 段內偏移
舉個例子:用16進制表示的邏輯地址1234:3456H所對應的存儲單元的物理地址為12340H+3456H=15796H。
其中,段值由段寄存器給出,段內偏移可由指令指針IP、堆棧指針SP和其他可作為存儲器指針使用的存儲器(SI、DI、BX和BP)給出,段內偏移還可以直接用16位數給出。
段寄存器的使用
在取指令時,CPU會自動引用代碼段寄存器CS,再加上由IP所給出的16位段內偏移,得到要取指令的物理地址。
當涉及堆棧操作時,CPU會自動引用堆棧段寄存器SS,再加上由SP所給出的16位段內偏移,得到堆棧操作所需的物理地址。
當段內偏移涉及BP寄存器時,缺省引用的段寄存器也為堆棧段寄存器SS。
在一般數據存取的情況下,則自動選擇數據段寄存器DS或附加段寄存器ES,再加上16位偏移,得到存儲器操作數的物理地址。此時的16位偏移有多重可能性,取決於指令的尋址方式,下一節將會講到。
實地址方式
在實地址方式運行時,最大的存儲器訪問范圍是1MB。
在實地址方式運行時,不允許分頁,物理地址是由相應的段寄存器內容:左移4位;再加上指定的偏移量形成。
在實地址方式中,存儲器內保留兩個固定的區域,即系統初始化區和中斷向量表。FFFFFFF0HFFFFFFFFH為系統初始化保留區,C0000H003FFH為中斷向量表,對256級終端的每一級都有一個相應的4字節跳轉量。
4. 掌握 8086/8088CPU 的引腳構成,理解其引腳復用的特性。
8086/8088CPU 的引腳構成
引腳復用的特性
8086:AD15~AD0,分時用作地址和數據總線;
8088:AD7~AD0,分時用作地址和數據總線;
8086/8088:A19A16/S6S3,分時用作地址和狀態總線。
由於引腳數量有限,所以分時復用引腳
三、指令系統與匯編語言程序設計
1. 理解指令系統的概念及指令格式。
指令系統的概念
指令是讓計算機完成某種操作的命令,指令的集合稱作指令系統,不同系列計算機有不同的指令系統。
指令代碼短、運行速度快,常應用於自動控制、智能化儀器儀表、監測等領域。
指令格式
標號: 指令助記符 操作數 ;注釋
1. 標號是給該指令所在地址取的名字,必須后跟冒號“:”,它可以缺省
2. 指令助記符是指令名稱的代表符號,他是指令語句中的關鍵字,不可缺省,他表示本指令的操作類型,必要時可在指令助記符的前面加上了一個或多個“前綴”,從而是實現某些附加操作。
3. 操作時參加本指令運算的數據,有些指令不需要操作數,可以缺省,有些指令需要兩個操作數,這時必須用都好(,)將兩個操作數分開;有些操作數可以用表達式來表示。
4. 注釋部分是可選項,允許缺省,如果帶注釋則必須用分號(;)開頭,注釋本身只用來對指令功能加以說明,給閱讀程序帶來方便,匯編程序部隊他做任何處理。
標識符(8086系列匯編語言標識符規則)
① 標識符由字母(a~z,A~Z),數字(0~9)或某些特殊字符(@,-,?)組成。
② 第一個字符必須是字母(a~z,A~Z)或某些特殊的符號(@,-,?),但“?”不能單獨做標識符。
③ 標識符有效長度為31個字符,或超過31個字符,則只保留前面的31個字符為有效標識符。
2. 掌握常用的尋址方式並能熟練地使用它們。
尋址方式
1. 立即數尋址,8086cpu指令系統中,有一部分指令所用的8位16位操作數就在指令中提供,這種方式叫立即數尋址方式。
主要用於對寄存器賦值。優點:不需要運行總線周期,所以速度快。
規定:立即數只能是整數,不能是小鼠、變量或其他類型數據;並只能作為原操作數
2. 寄存器尋址,操作數在cpu內部寄存器中。
由於操作就在cpu內部進行,不需要使用總線周期,因此,執行速度快。
3. 直接尋址,數據總是子啊存儲器中,存儲單元的有效地址由指令直接指出,所以直接尋址是對存儲器進行訪問時可采用的最簡單的方式。如 `MOV AX,[1070h];將DS段的1070H和1071H兩單元的內容取到AX中` 。
要注意采用直接尋址方式時,如果指令前沒有用前綴知名操作數在那一段,則默認為段寄存器時數據段寄存器DS。
如果要對其他段寄存器所指出的存儲區進行直接尋址,則指令前需用前綴指出段寄存器名。如`CS:MOV BX,[3000H];將CS段的3000H和3001H兩個單元的內容送BX
4. 寄存器間接尋址,操作數一定在存儲器中,存儲單元的有效地址由寄存器指出,這些寄存器可以為BX,BP,SI,DI之一,及有效地址等於其中某一個寄存器的值: `EA={[BX],[BP],[SI],[DI]}` 和直接尋址的情況一樣,如果指令前面沒有指定某個具體的段寄存器,默認為 `DS` ,**如果寄存器位 `BP` ,則對應的段寄存器位 `SS` **。此尋址方式有別名叫寄存器間接尋址。
① 以BX寄存器進行間接尋址——數據段基址尋址。默認為DS,因為BX稱為基址寄存器,所以這種尋址方式也叫數據段基址尋址
② 以BP寄存器進行間接尋址——堆棧段基址尋址。默認為SS,因為BP成為基址寄存器,所以這種尋址方式也叫堆棧段基址尋址
③ 以SI和DI寄存器進行間接尋址——變址尋址。SI和DI寄存器分別被稱為源變址寄存器和目的變址寄存器,所以用這兩個寄存器來進行間接尋址也叫變址尋址。**通常用於對數組元素進行操作**
④ 將BX,BP和SI,DI寄存器組合起來進行間接尋址——基址加變址的尋址。通常將BX和BP稱為基址寄存器,將SI和DI稱為變址寄存器。 8086指令系統允許把基址寄存器和變址寄存器組成起來構成一種新的尋址方式,叫基址加變址的尋址。用這種尋址方式時,操作數的有效地址是一個基址寄存器(BX或BP)的內容加上一個變址寄存器(SI或DI)的內容。即 `EA={[BX][BP]}+[SI][DI]。如果再加上8或16位的位移量,也成為相對的基址加變址尋址如` MOV AX,[BX+SI+0050];將BX和SI中的內容與0050相加作為有效地址。
注意:即如果基址寄存器用BX,則默認的段寄存器為DS;如果基址寄存器用BP,則默認的段寄存器為SS。
3. 掌握常用指令的格式、功能和使用方法,分析各種指令執行后的結果。
指令名 目的操作數,源操作數
指令大全
4. 掌握指令對狀態標志的影響。
狀態標志寄存器FLAG
縮寫 | 全稱 | 作用 | 0 | 1 |
---|---|---|---|---|
CF | 進位標志位 | 記錄高位的借位值或進位值 | ||
PF | 奇偶標志位 | 結果為奇數 | 結果為偶數 | |
AF | 輔助進位標志位 | |||
ZF | 零標志位 | 結果為0 | 結果不為0 | |
SF | 符號標志位 | 結果為正 | 結果為負 | |
TF | 跟蹤標志位 | cpu為連續工作模式 | cpu為單步執行指令的工作模式 | |
IF | 中斷允許標志位 | 不響應中斷請求 | 響應中斷請求 | |
DF | 標志位與串傳送指令 | |||
OF | 溢出標志位 | 結果沒溢出 | 結果溢出 |
注意:移位指令不修改flag的信息, 如MOV、PUSH、POP
5. 掌握常用偽指令的格式和功能。
偽指令(又叫命令語句),偽指令僅僅告訴匯編程序,對后面的指令語句和為指令語句的操作數應該如何產生機器目標代碼。
每一條為指令語句公分4個字段,他的指令格式:
標號名 偽指令 操作數 注釋
1. 標號名字段,這是一個任選字段。標號名后面不能用**冒號“:”**,這是他與指令語句的突出區別。當為指令語句的操作數時,標號名酒表示一個常量或存儲器地址。
2. 偽指令字段,是不可忽略的主要部分,如定義數據偽指令DB,DW,DD;段定義偽指令SEGMENT;定義過程偽指令PROC;···。他們是偽指令語句要求匯編程序完成的具體操作命令 。
3. 操作數字段,本字段是否需要,需要幾個,需要什么樣的操作數等都由偽指令字段中偽指令來確定。操作數可以是一個常數(二進制、十進制、十六進制等)、字符串、常量名、變量名、標號、一些專用的符號(如BYTE,FAR,PARAR等)。
4. 注釋字段,這是一個任選字段,他必須以分號為開始,他的作用與指令語句的注釋字段相同。
6. 掌握匯編語言源程序的構成,熟練掌握匯編語言程序上機調試運行過程。
段是8086系列匯編語言源程序的基礎,一個段就是一些指令和數據的集合,由於建立在段機構的基礎上。所以,在編制匯編語言源程序時,首先要使用段定義偽指令和段尋址偽指令來構成一個由若干指令和數據組成的程序。
源程序基本結構
DATA SEGMENT
·
·}存放數據項的數據段
·
DATA ENDS
EXTAR SEGMENT
·
·}存放數據項的附加段
·
EXTRA ENDS
STACK1 SEGMENT PARA STACK
·
·}作堆棧用的堆棧段
·
STACK1 ENDS
COSEG SEGMENT
ASSUME CS:COSEG,DS:DATA
ASSUME SS:STACK1,ES:EXTRA
BEING:
MOV AX,DATA
MOV DS,AX
·
·}存放指令序列
·
COSEG ENDS
END BEING
;屏幕輸出hello,Assembly!
DSEG SEGMENT ;數據段開始
STRING DB 0DH,0AH,'Hello,Assembly!',0DH,0AH,'$'
DSEG ENDS ;數據段結束
CSEG SEGMENT ; 代碼段開始
ASSUME CS:CSEG,DS:DSEG ;設定段寄存器與邏輯段的關系
START:
MOV AX,DSEG
MOV DS,AX ; 設置數據段段地址
MOV DX,OFFSET STRING ;為DOS功能調用設置入口參數
MOV AH,9 ;為DOS功能調用設置功能號
INT 21H ;DOS功能調用,顯示字符串
MOV AX,4C00H ;為DOS功能調用設置功能號和入口參數 編輯 文本編輯器,如 EDIT 源程序:文件名.asm 匯編 匯編程序,如 MASM.EXE 目標模塊:文件名.obj 連接 連接程序,如 LINK.EXE 可執行文件:文件名.exe 調試 調試程序,如 DEBUG.EXE 應用程序 錯誤 錯誤 錯誤 錯誤
INT 21H ;DOS功能調用,返回DOS操作系統
CSEG ENDS ; 代碼段結束
END START ; 匯編結束
匯編語言程序上機調試運行過程
- 編輯過程(.asm)
- 匯編過程(.obj)
- 連接過程(.exe)
- 調試過程
7. 理解程序的三種基本結構,能夠使用匯編語言解決常見的問題。
有順序程序、分支程序、循環程序三種
四、存儲器系統
1. 理解存儲器三級存儲體系的構成:外存、內存、高速緩沖存儲器的概念。
寄存器:寄存器是中央處理器內的組成部分。寄存器是有限存貯容量的高速存貯部件,它們可用來暫存指令、數據和地址。在中央處理器的控制部件中,包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序計數器(PC)。在中央處理器的算術及邏輯部件中,存器有累加器(ACC)。
Cache存儲器:電腦中為高速緩沖存儲器,是位於CPU和主存儲器DRAM(DynamicRandomAccessMemory)之間,規模較小,但速度很高的存儲器,通常由SRAM(StaticRandomAccessMemory靜態存儲器)組成。它是位於CPU與內存間的一種容量較小但速度很高的存儲器。
內存:內存(Memory)也被稱為內存儲器,其作用是用於暫時存放CPU中的運算數據,以及與硬盤等外部存儲器交換的數據。只要計算機在運行中,CPU就會把需要運算的數據調到內存中進行運算,當運算完成后CPU再將結果傳送出來,內存的運行也決定了計算機的穩定運行。斷電后數據會丟失。
容量遠小於外存,速度遠高於外存,不穩定(斷電內容消失);
ROM和RAM:
通常所說的內存(主存),僅指RAM;
ROM是“固化的軟件設備”;其固化的軟件包括:自檢程序、基本輸入輸出程序、自舉程序;
計算機加電啟動的基本過程是:CPU從ROM中取並執行自檢程序,自檢成功,根據自舉程序從指定“系統盤(Windows系統通常為C盤)”(外存)提取並執行OS的啟動過程,然后,將計算機控制權移交OS。
外存:外儲存器是指除計算機內存及CPU緩存以外的儲存器,此類儲存器一般斷電后仍然能保存數據。
容量最大、速度最慢、穩定性最高;
高速緩沖存儲器(cache)
在微型計算機中,雖然cpu的處理速度大大地提高,但主存儲器的存/取事件卻要比CPU慢一個數量級,這一現象嚴重地影響微型機的運算速度。
有了高速緩沖器之后,cpu在取下一條指令或向操作數發出一個地址時,它首先看看所需的數據是否就在高速緩存里,如果在高速緩存內,就立即傳送給Cpu;如果不在就要做一次常規的存儲器訪問
2. 掌握存儲器的性能指標,半導體存儲器的分類。
存儲器的性能指標
1. 存儲容量:存儲字數×字長(如1M×8位)。存儲字數表示存儲器的地址空間大小,字長表示一次存取操作的數據量。
2. 單位成本:每位價格=總成本/總容量。
3. 存儲速度:數據傳輸率=數據的寬度/存儲周期。
存取時間(Ta):存取時間是指從啟動一次存儲器操作到完成該操作所經歷的時間,分為讀出時間和寫入時間。
存取周期(Tm):存取周期又稱為讀寫周期或訪問周期。它是指存儲器進行一次完整的讀寫操作所需的全部時間,即連續兩次獨立地訪問存儲器操作(讀或寫操作)之間所需的最小時間間隔。
主存帶寬(Bm):主存帶寬又稱數據傳輸率,表示每秒從主存進出信息的最大數量,單位為字/秒、字節/秒(B/s)或位/秒(b/s)。
存取時間不等於存儲周期,通常存儲周期大於存取時間。因為對任何一種存儲器,在讀寫操作之后,總要有一段恢復內部狀態的復原時間。
半導體存儲器的分類

1、只讀存儲器(ROM)
只讀存儲器在使用過程中,只能讀出存儲的信息而不能用通常的方法將信息寫入的存儲器,其中又可以分為以下幾種。
(1)掩膜ROM,利用掩膜工藝制造,一旦做好,不能更改,因此只適合於存儲成熟的固定程序和數據。工廠大量生產時,成本很低。
(2)可編程ROM,簡稱PROM,由廠商生產出的空白存儲器,根據用戶需要,利用特殊方法寫入程序和數據,但是只能寫一次,寫入后信息固定的,不能更改。
(3)光擦除PROM, 簡稱EPROM,這種存儲器編寫后,如果需要擦出可用紫外線燈制造的擦除器照射20分鍾左右,使存儲器復原用戶可再編程。
(4) 電擦除PROM, 簡稱EEPROM, 顧名思義可以通過電來進行擦除,這種存儲器的特點是能以字節為單位擦除和改寫,而且不需要把芯片拔下插入編程器編程,在用戶系統即可進行。
(5)Flash Memory, 簡稱閃存。它是非易失性存儲器,在電源關閉后仍能保持片內信息,與EEPROM相比,閃存存儲器具有成本低密度大的優點。
2、隨機讀寫存儲器(RAM)
分為兩類: 雙極型和MOS型兩種。
(1)雙極型 RAM,其特點是存取速度快,采用晶體管觸發器作為基本存儲電路,管子較多,功耗大,成本高,主要用於高速緩存存儲器(Cache).
(2) MOS RAM, 其特點是功耗低,密度大,故大多采用這種存儲器,它又分為兩種:
靜態RAM(SRAM),動態RAM(DRAM)
SRAM : 存儲原理是用雙穩態觸發器來做存儲電路,狀態穩定,只要不掉電,信息就不會丟失,優點是不用刷新,缺點是集成度低。
DRAM : 存儲原理是用電容器來做存儲電路,優點是電路簡單,集成度高,缺點是由於電容會漏電需要不停的刷新。
3. 理解靜態與動態存儲器的構成及其特點。
SRAM靜態的隨機存儲器: 特點是工作速度快,du只要電zhi源不撤除,寫入SRAM的信息就不會消失,不需要刷新電路,同時在讀出時不破壞原來存放的信息,一經寫入可多次讀出,但集成度較低,功耗較大。SRAM一般用來作為計算機中的高速緩沖存儲器(Cache)。
DRAM是動態隨機存儲器(Dynamic Random Access Memory): 它是利用場效應管的柵極對其襯底間的分布電容來保存信息,以存儲電荷的多少,即電容端電壓的高低來表示“1”和“0”。DRAM每個存儲單元所需的場效應管較少,常見的有4管,3管和單管型DRAM。因此它的集成度較高,功耗也較低,但缺點是保存在DRAM中的信息__場效應管柵極分布電容里的信息隨着電容器的漏電而會逐漸消失,一般信息保存時間為2ms左右。為了保存DRAM中的信息,必須每隔1~2ms對其刷新一次。因此,采用 DRAM的計算機必須配置動態刷新電路,防止信息丟失。DRAM一般用作計算機中的主存儲器。
4. 掌握典型的存儲芯片(SRAM 6264、DRAM 2164A)的引腳構成。
5. 了解高速緩沖存儲器。
上面存儲器部分已經敘述的很詳細了
五、輸入輸出及中斷技術
1. 了解外設為什么不能直接與總線連接,接口起什么作用,了解接口完成的功能。
CPU與外設之間的數據交換必須通過接口來完成
功能:
1. 設置數據的寄存、緩沖邏輯,以適應CPU與外設之間的速度差異,接口通常由一些寄存器或RAM芯片組成,如果芯片足夠大還可以實現批量數據的傳輸;
2. 能夠進行信息格式的轉換,例如串行和並行的轉換;
3. 能夠協調CPU和外設兩者在信息的類型和電平的差異,如電平轉換驅動器、數/模或模/數轉換器等;
4. 協調時序差異;
5. 地址譯碼和設備選擇功能;
6. 設置中斷和DMA控制邏輯,以保證在中斷和DMA允許的情況下產生中斷和DMA請求信號,並在接受到中斷和DMA應答之后完成中斷處理和DMA傳輸。
2. 掌握接口內部基本組成;掌握端口的概念,明確端口與接口的關系;掌握端口的 2 種編址方式及各自特點。
端口概念
I/O端口實際上是一個寄存器:用來實現cpu與設備之間的信息交換
端口的 2 種編址方式及各自特點
統一編織{ 浪費了存儲器空間, I/O驅動程序編寫靈活方便}
獨立編址{ 節約了存儲器空間,指令記憶復雜(相對),I/O程序設計不靈活}