微机原理与接口编程技术2020考试大纲的分析
一、微型计算机基础
1. 理解微处理器、微型计算机和微型计算机系统的概念及其相互关系。
微处理器 就是指cpu(包括运算器、控制器、寄存器组)。
微型计算机 包括cpu、存储器、I/O接口、系统总线。
微型计算机系统 是指一个完整的计算机系统,分为硬件系统(主机系统【cpu、存储器、总线、I/O接口】、外部设备【鼠标、键盘等】)、软件系统(系统软件、应用软件)。三者之间是逐层包含关系
2. 理解微机系统各部件的功能分工及计算机的工作过程
cpu
运算器(对数据信息进行处理的部件,用来进行算术运算和逻辑运算),控制器(整机的指挥中心,它使计算机的各个部件自动协调工作),寄存器组(用来临时存储cpu正在运算的数据)。
存储器 存放程序和数据,是计算机是实现 “存储程序控制的” 的基础
存储器分为内部存储(rom:只读存储器。只能读不能写;断电后信息不会丢失,主要是用来存放固定不变的基本输入输出程序、ram:随机存储器。可读可写,但断电后信息全部丢失)和外部存储(用来存放暂时不用或需保存的程序或数据。当需要使用外存中的信息时,必须将其调入ram中才能被cpu执行和处理,存取速度慢,容量大,价格便宜)
总线
是连接微机各部件之间的一组公共信号线,是计算机中传送数据和信息的公共通道。根据所传送信息的不同,总线分为: 地址总线、数据总线、控制总线
I/O接口
输入/输出几口电路是微处理器与外部设备之间的信息变换和实现缓冲功能必不可少的部件。
工作过程
计算机的工作过程就是执行程序的过程。
1. 程序员编写汇编源程序
2. 对源程序进行编译连接
3. 编译连接后 会产生目标文件,再用连接程序对目标文件进行连接,生成可在操 作系统中直接运行的可执行文件。
4. 执行可执行文件中的程序
3. 掌握计算机中各种信息的表示及运算。
信息的表示
进制 | 2 | 8 | 10 | 16 |
---|---|---|---|---|
缩写 | B | Q | D | H |
数制 | 0、1 | 0~7 | 0~9 | 0~F |
注意:
- 十进制可以不加后缀D
- 十六进制开头如果为A-F,则必须以0开头,否则汇编程序认作标识符。
常数、变量、标号
常数:是没有任何属性的纯数值。
常见为2、8、10、16、实数,五种类型
实数:(由整数、小数和指数3部分组成),这是计算机中的浮点表示法,实数一般用十进制数形式给出,
格式如下: ` ± 整数部分 . 小数部分E ± 指数部分`
其中,整数和小数部分形成的这个数的值,称作尾数,可以是带符号的数。指数部分由指数标识符E开始,她表示了值得大小。如 `5.213E-4` 去掉可以省略的部分为 `.213E` **选择题常考**
变量:是代表存放在某些存储单元的数据,这些数据在程序运行期间随时可以修改。
1. 变量的定义与预置:定义变量就是给变量分配存储单元,且对这个存储单元赋予一个符号名——变量名,同时将这些存储单元预置初值。
变量定义具有以下三个属性(段属性、偏移量属性、类型属性)
2. 数据定义伪指令:这种伪指令主要为数据项分配存储单元并预置初值。
表达式有(数值表达式、?表达式、字符串表达式、带DUP表达式)
标号:是一条指令目标代码的符号地址,它常作为转移指令(含子程序调用指令)的操作数。
标号有3个属性(段属性、偏移量属性、距离属性[NEAR(近,本标号只能被标号所在段的转移和调用指令所访问(即段内转移))、FAR(远,本标号可悲其他段(不是标号所在段)的转移和调用指令访问(即段间转移))])
进制转换
高 -> 低
用除法,除数为要转换的进制,被除数为原数
高 <- 低
用各位数 幂次相乘之和 即可。举例: 1010(2) = 1*2^3 + 0*2^2 + 1*2^1 + 0*2^0 = 10(10)
补充
4位二进制数等于一位16进制数
3位二进制数等于一位8进制数
遇到小数部分,位数不足时需要手动补零=. =
BCD码 用4位二进制数表示10进制数
需注意:当两个BCD码相加,如果和等于或小于 1001(即十进制数9),不需要修正;如果相加之和在 1010 到1111(即十六进制数 0AH~0FH)之间,则需加 6 进行修正;
运算
加法
无符号 全正 判断有无溢出 由 CF 决定
1 溢出 0 无溢出
有符号 全负 判断有无溢出 由 OF 决定
1 溢出 0 无溢出
有符号 一正一负 相加不会溢出只会往中间靠拢(举例数轴上正负相加)
减法
减法实际上是通过加法实现,通过将二进制原码 数转化为 补码 再转换成机器负数 进行相加操作
机器负数: 补码基础上 包括符号位在内 取反 加一
如过进位超出 符号位 就舍去
原码、反码、补码
- | 原码 | 反码 | 补码 | 机器负数 |
---|---|---|---|---|
正数 | 不变 | 不变 | 不变 | 连符号位一起取反+1 |
负数 | 不变 | 除符号位,按位取反 | 反码加一 | 连符号位一起取反+1 |
4. 熟悉基本逻辑门及常用逻辑部件的使用。
- | 与 | 或 | 非 | 异或 |
---|---|---|---|---|
简写 | and | or | ! | xor |
使用 | 有0为0,全1为1 | 全0为0,有1为1 | 0一互换取反 | 相同为0,不同为1 |
二、80X86 微处理器
1. 掌握 8086/8088CPU 的功能构成及流水线技术,理解流水线管理规则。
8088CPU内部用两个独立的功能部件组成,分别为BIU(总线接口单元)和EU(执行单元)。
BIU(BusInterfaceUnit)BIU由段寄存器、IP、指令队列、地址加法器和控制逻辑组成。
BIU的功能是负责从内存中取指令送入指令队列,实现CPU与存储器、I/O接口之间的数据传送。
EU(ExecutionUnit)EU由通用寄存器、F寄存器、ALU和EU控制部件组成。EU的功能是分析指令和执行指令。
流水线技术
8086处理器有一个超级简单的指令流水线,只有2级:取指和执行。
BIU负责取指,EU负责指令译码,执行和回写执行结果到相应的IA寄存器堆中(包括通用寄存器和标志寄存器)或者内存中。这两个单元各自独立运作,所以可以同时进行取指和指令执行操作。
是指一种同时进行若干操作的并行处理方式。他把取操作和执行操作重叠进行,在执行一条指令的同时,又取另一条或若干条指令。程序中的指令仍是顺序执行,但可以预先取若干指令,并在当前指令尚未执行完时,提前启动另一些操作。
1. 取指令:cpu去主存储
2. 指令译码
3. 地址生成
4. 取值操作
5. 执行指令
CPU的整体工作流程总结如下:
CPU在时钟脉冲的推动下,根据当前指令指针(instruction pointer)的值从内存或者高速缓冲存储器中检索指令码(instruction code)存入指令寄存器(instruction register)中。接着指令解码器(instruction decoder)将指令码分解成一系列微操作。如果指令执行过程中需要内存数据,则通过地址总线发送地址信息来获取数据。然后发出各种控制命令,命令运算单元对数据进行加工处理,最后暂存处理的结果,从而完成一条指令的执行。
2. 掌握 8086/8088CPU 寄存器的组成及其应用。
14个寄存器 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
(REG名称) | 累加 | 基址 | 循环计数 | 数据 | 堆栈指针 | 基数指针 | 源变址 | 目的变址 |
通用寄存器 | AX | BX | CX | DX | SP | BP | SI | DI |
(REG名称) | 代码段 | 数据段 | 堆栈段 | 附加段 | ||||
段寄存器 | CS | DS | SS | ES | . | |||
(REG名称) | 指令指针 | 状态标志 | ||||||
控制寄存器 | IP | FLAG |
注意:
14个REG都是16位的REG(可以存放2个字节DW)
3. 理解 8086/8088CPU 的内存分配,掌握实地址模式下的存储器地址变换方法。
分段管理
分段原因: 8086/8088cpu 有20根地址线,可以直接寻址的物理地址空间位1M字节(存储单元以字节位单位),范围是00000H至FFFFFH。但8086/8088cpu的寄存器都是16位的,那么在传输地址时显然只能传输16位有效地址,也就是只足够访问64k字节地址空间。为了实现寻址1M字节物理空间,引入了分段管理技术。
存储器分段的概念
所谓分段,就是可以根据需要把1M字节地址空间划分为若干逻辑段。每个逻辑段必须满足如下两个条件:
1. 逻辑段的开始地址必须是16的倍数,因为段寄存器长为16位;
2. 逻辑段的最大长度为64K,因为指针寄存器长为16位。
那么1M字节地址空间最多可划分成64K个逻辑段,最少也要划分成16个逻辑段。逻辑段与逻辑段可以相连,也可以不相连,还可以部分重叠。
这种存储器分段的方法不仅有利于实现寻址1M字节空间,而且也十分有利于对1M字节存储空间的管理。如下图所示为存储器逻辑段的一种划分。
存储地址形成
要访问某个存储单元,根据我们划分的逻辑段,计算存储单元的地址与所在段的起始地址的差值,称段内偏移(简称偏移)。
在整个1M地址空间中,存储单元的物理地址等于段起始地址加上段内偏移。物理地址计算公式如下所示:
物理地址 = 段值 * 10H + 段内偏移
举个例子:用16进制表示的逻辑地址1234:3456H所对应的存储单元的物理地址为12340H+3456H=15796H。
其中,段值由段寄存器给出,段内偏移可由指令指针IP、堆栈指针SP和其他可作为存储器指针使用的存储器(SI、DI、BX和BP)给出,段内偏移还可以直接用16位数给出。
段寄存器的使用
在取指令时,CPU会自动引用代码段寄存器CS,再加上由IP所给出的16位段内偏移,得到要取指令的物理地址。
当涉及堆栈操作时,CPU会自动引用堆栈段寄存器SS,再加上由SP所给出的16位段内偏移,得到堆栈操作所需的物理地址。
当段内偏移涉及BP寄存器时,缺省引用的段寄存器也为堆栈段寄存器SS。
在一般数据存取的情况下,则自动选择数据段寄存器DS或附加段寄存器ES,再加上16位偏移,得到存储器操作数的物理地址。此时的16位偏移有多重可能性,取决于指令的寻址方式,下一节将会讲到。
实地址方式
在实地址方式运行时,最大的存储器访问范围是1MB。
在实地址方式运行时,不允许分页,物理地址是由相应的段寄存器内容:左移4位;再加上指定的偏移量形成。
在实地址方式中,存储器内保留两个固定的区域,即系统初始化区和中断向量表。FFFFFFF0HFFFFFFFFH为系统初始化保留区,C0000H003FFH为中断向量表,对256级终端的每一级都有一个相应的4字节跳转量。
4. 掌握 8086/8088CPU 的引脚构成,理解其引脚复用的特性。
8086/8088CPU 的引脚构成
引脚复用的特性
8086:AD15~AD0,分时用作地址和数据总线;
8088:AD7~AD0,分时用作地址和数据总线;
8086/8088:A19A16/S6S3,分时用作地址和状态总线。
由于引脚数量有限,所以分时复用引脚
三、指令系统与汇编语言程序设计
1. 理解指令系统的概念及指令格式。
指令系统的概念
指令是让计算机完成某种操作的命令,指令的集合称作指令系统,不同系列计算机有不同的指令系统。
指令代码短、运行速度快,常应用于自动控制、智能化仪器仪表、监测等领域。
指令格式
标号: 指令助记符 操作数 ;注释
1. 标号是给该指令所在地址取的名字,必须后跟冒号“:”,它可以缺省
2. 指令助记符是指令名称的代表符号,他是指令语句中的关键字,不可缺省,他表示本指令的操作类型,必要时可在指令助记符的前面加上了一个或多个“前缀”,从而是实现某些附加操作。
3. 操作时参加本指令运算的数据,有些指令不需要操作数,可以缺省,有些指令需要两个操作数,这时必须用都好(,)将两个操作数分开;有些操作数可以用表达式来表示。
4. 注释部分是可选项,允许缺省,如果带注释则必须用分号(;)开头,注释本身只用来对指令功能加以说明,给阅读程序带来方便,汇编程序部队他做任何处理。
标识符(8086系列汇编语言标识符规则)
① 标识符由字母(a~z,A~Z),数字(0~9)或某些特殊字符(@,-,?)组成。
② 第一个字符必须是字母(a~z,A~Z)或某些特殊的符号(@,-,?),但“?”不能单独做标识符。
③ 标识符有效长度为31个字符,或超过31个字符,则只保留前面的31个字符为有效标识符。
2. 掌握常用的寻址方式并能熟练地使用它们。
寻址方式
1. 立即数寻址,8086cpu指令系统中,有一部分指令所用的8位16位操作数就在指令中提供,这种方式叫立即数寻址方式。
主要用于对寄存器赋值。优点:不需要运行总线周期,所以速度快。
规定:立即数只能是整数,不能是小鼠、变量或其他类型数据;并只能作为原操作数
2. 寄存器寻址,操作数在cpu内部寄存器中。
由于操作就在cpu内部进行,不需要使用总线周期,因此,执行速度快。
3. 直接寻址,数据总是子啊存储器中,存储单元的有效地址由指令直接指出,所以直接寻址是对存储器进行访问时可采用的最简单的方式。如 `MOV AX,[1070h];将DS段的1070H和1071H两单元的内容取到AX中` 。
要注意采用直接寻址方式时,如果指令前没有用前缀知名操作数在那一段,则默认为段寄存器时数据段寄存器DS。
如果要对其他段寄存器所指出的存储区进行直接寻址,则指令前需用前缀指出段寄存器名。如`CS:MOV BX,[3000H];将CS段的3000H和3001H两个单元的内容送BX
4. 寄存器间接寻址,操作数一定在存储器中,存储单元的有效地址由寄存器指出,这些寄存器可以为BX,BP,SI,DI之一,及有效地址等于其中某一个寄存器的值: `EA={[BX],[BP],[SI],[DI]}` 和直接寻址的情况一样,如果指令前面没有指定某个具体的段寄存器,默认为 `DS` ,**如果寄存器位 `BP` ,则对应的段寄存器位 `SS` **。此寻址方式有别名叫寄存器间接寻址。
① 以BX寄存器进行间接寻址——数据段基址寻址。默认为DS,因为BX称为基址寄存器,所以这种寻址方式也叫数据段基址寻址
② 以BP寄存器进行间接寻址——堆栈段基址寻址。默认为SS,因为BP成为基址寄存器,所以这种寻址方式也叫堆栈段基址寻址
③ 以SI和DI寄存器进行间接寻址——变址寻址。SI和DI寄存器分别被称为源变址寄存器和目的变址寄存器,所以用这两个寄存器来进行间接寻址也叫变址寻址。**通常用于对数组元素进行操作**
④ 将BX,BP和SI,DI寄存器组合起来进行间接寻址——基址加变址的寻址。通常将BX和BP称为基址寄存器,将SI和DI称为变址寄存器。 8086指令系统允许把基址寄存器和变址寄存器组成起来构成一种新的寻址方式,叫基址加变址的寻址。用这种寻址方式时,操作数的有效地址是一个基址寄存器(BX或BP)的内容加上一个变址寄存器(SI或DI)的内容。即 `EA={[BX][BP]}+[SI][DI]。如果再加上8或16位的位移量,也成为相对的基址加变址寻址如` MOV AX,[BX+SI+0050];将BX和SI中的内容与0050相加作为有效地址。
注意:即如果基址寄存器用BX,则默认的段寄存器为DS;如果基址寄存器用BP,则默认的段寄存器为SS。
3. 掌握常用指令的格式、功能和使用方法,分析各种指令执行后的结果。
指令名 目的操作数,源操作数
指令大全
4. 掌握指令对状态标志的影响。
状态标志寄存器FLAG
缩写 | 全称 | 作用 | 0 | 1 |
---|---|---|---|---|
CF | 进位标志位 | 记录高位的借位值或进位值 | ||
PF | 奇偶标志位 | 结果为奇数 | 结果为偶数 | |
AF | 辅助进位标志位 | |||
ZF | 零标志位 | 结果为0 | 结果不为0 | |
SF | 符号标志位 | 结果为正 | 结果为负 | |
TF | 跟踪标志位 | cpu为连续工作模式 | cpu为单步执行指令的工作模式 | |
IF | 中断允许标志位 | 不响应中断请求 | 响应中断请求 | |
DF | 标志位与串传送指令 | |||
OF | 溢出标志位 | 结果没溢出 | 结果溢出 |
注意:移位指令不修改flag的信息, 如MOV、PUSH、POP
5. 掌握常用伪指令的格式和功能。
伪指令(又叫命令语句),伪指令仅仅告诉汇编程序,对后面的指令语句和为指令语句的操作数应该如何产生机器目标代码。
每一条为指令语句公分4个字段,他的指令格式:
标号名 伪指令 操作数 注释
1. 标号名字段,这是一个任选字段。标号名后面不能用**冒号“:”**,这是他与指令语句的突出区别。当为指令语句的操作数时,标号名酒表示一个常量或存储器地址。
2. 伪指令字段,是不可忽略的主要部分,如定义数据伪指令DB,DW,DD;段定义伪指令SEGMENT;定义过程伪指令PROC;···。他们是伪指令语句要求汇编程序完成的具体操作命令 。
3. 操作数字段,本字段是否需要,需要几个,需要什么样的操作数等都由伪指令字段中伪指令来确定。操作数可以是一个常数(二进制、十进制、十六进制等)、字符串、常量名、变量名、标号、一些专用的符号(如BYTE,FAR,PARAR等)。
4. 注释字段,这是一个任选字段,他必须以分号为开始,他的作用与指令语句的注释字段相同。
6. 掌握汇编语言源程序的构成,熟练掌握汇编语言程序上机调试运行过程。
段是8086系列汇编语言源程序的基础,一个段就是一些指令和数据的集合,由于建立在段机构的基础上。所以,在编制汇编语言源程序时,首先要使用段定义伪指令和段寻址伪指令来构成一个由若干指令和数据组成的程序。
源程序基本结构
DATA SEGMENT
·
·}存放数据项的数据段
·
DATA ENDS
EXTAR SEGMENT
·
·}存放数据项的附加段
·
EXTRA ENDS
STACK1 SEGMENT PARA STACK
·
·}作堆栈用的堆栈段
·
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
;屏幕输出hello,Assembly!
DSEG SEGMENT ;数据段开始
STRING DB 0DH,0AH,'Hello,Assembly!',0DH,0AH,'$'
DSEG ENDS ;数据段结束
CSEG SEGMENT ; 代码段开始
ASSUME CS:CSEG,DS:DSEG ;设定段寄存器与逻辑段的关系
START:
MOV AX,DSEG
MOV DS,AX ; 设置数据段段地址
MOV DX,OFFSET STRING ;为DOS功能调用设置入口参数
MOV AH,9 ;为DOS功能调用设置功能号
INT 21H ;DOS功能调用,显示字符串
MOV AX,4C00H ;为DOS功能调用设置功能号和入口参数 编辑 文本编辑器,如 EDIT 源程序:文件名.asm 汇编 汇编程序,如 MASM.EXE 目标模块:文件名.obj 连接 连接程序,如 LINK.EXE 可执行文件:文件名.exe 调试 调试程序,如 DEBUG.EXE 应用程序 错误 错误 错误 错误
INT 21H ;DOS功能调用,返回DOS操作系统
CSEG ENDS ; 代码段结束
END START ; 汇编结束
汇编语言程序上机调试运行过程
- 编辑过程(.asm)
- 汇编过程(.obj)
- 连接过程(.exe)
- 调试过程
7. 理解程序的三种基本结构,能够使用汇编语言解决常见的问题。
有顺序程序、分支程序、循环程序三种
四、存储器系统
1. 理解存储器三级存储体系的构成:外存、内存、高速缓冲存储器的概念。
寄存器:寄存器是中央处理器内的组成部分。寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件,它们可用来暂存指令、数据和地址。在中央处理器的控制部件中,包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。在中央处理器的算术及逻辑部件中,存器有累加器(ACC)。
Cache存储器:电脑中为高速缓冲存储器,是位于CPU和主存储器DRAM(DynamicRandomAccessMemory)之间,规模较小,但速度很高的存储器,通常由SRAM(StaticRandomAccessMemory静态存储器)组成。它是位于CPU与内存间的一种容量较小但速度很高的存储器。
内存:内存(Memory)也被称为内存储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。断电后数据会丢失。
容量远小于外存,速度远高于外存,不稳定(断电内容消失);
ROM和RAM:
通常所说的内存(主存),仅指RAM;
ROM是“固化的软件设备”;其固化的软件包括:自检程序、基本输入输出程序、自举程序;
计算机加电启动的基本过程是:CPU从ROM中取并执行自检程序,自检成功,根据自举程序从指定“系统盘(Windows系统通常为C盘)”(外存)提取并执行OS的启动过程,然后,将计算机控制权移交OS。
外存:外储存器是指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器,此类储存器一般断电后仍然能保存数据。
容量最大、速度最慢、稳定性最高;
高速缓冲存储器(cache)
在微型计算机中,虽然cpu的处理速度大大地提高,但主存储器的存/取事件却要比CPU慢一个数量级,这一现象严重地影响微型机的运算速度。
有了高速缓冲器之后,cpu在取下一条指令或向操作数发出一个地址时,它首先看看所需的数据是否就在高速缓存里,如果在高速缓存内,就立即传送给Cpu;如果不在就要做一次常规的存储器访问
2. 掌握存储器的性能指标,半导体存储器的分类。
存储器的性能指标
1. 存储容量:存储字数×字长(如1M×8位)。存储字数表示存储器的地址空间大小,字长表示一次存取操作的数据量。
2. 单位成本:每位价格=总成本/总容量。
3. 存储速度:数据传输率=数据的宽度/存储周期。
存取时间(Ta):存取时间是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间,分为读出时间和写入时间。
存取周期(Tm):存取周期又称为读写周期或访问周期。它是指存储器进行一次完整的读写操作所需的全部时间,即连续两次独立地访问存储器操作(读或写操作)之间所需的最小时间间隔。
主存带宽(Bm):主存带宽又称数据传输率,表示每秒从主存进出信息的最大数量,单位为字/秒、字节/秒(B/s)或位/秒(b/s)。
存取时间不等于存储周期,通常存储周期大于存取时间。因为对任何一种存储器,在读写操作之后,总要有一段恢复内部状态的复原时间。
半导体存储器的分类
![](https://img-blog.csdnimg.cn/20190703075117823.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NoZW5qaW5fcw==,size_16,color_FFFFFF,t_70)
1、只读存储器(ROM)
只读存储器在使用过程中,只能读出存储的信息而不能用通常的方法将信息写入的存储器,其中又可以分为以下几种。
(1)掩膜ROM,利用掩膜工艺制造,一旦做好,不能更改,因此只适合于存储成熟的固定程序和数据。工厂大量生产时,成本很低。
(2)可编程ROM,简称PROM,由厂商生产出的空白存储器,根据用户需要,利用特殊方法写入程序和数据,但是只能写一次,写入后信息固定的,不能更改。
(3)光擦除PROM, 简称EPROM,这种存储器编写后,如果需要擦出可用紫外线灯制造的擦除器照射20分钟左右,使存储器复原用户可再编程。
(4) 电擦除PROM, 简称EEPROM, 顾名思义可以通过电来进行擦除,这种存储器的特点是能以字节为单位擦除和改写,而且不需要把芯片拔下插入编程器编程,在用户系统即可进行。
(5)Flash Memory, 简称闪存。它是非易失性存储器,在电源关闭后仍能保持片内信息,与EEPROM相比,闪存存储器具有成本低密度大的优点。
2、随机读写存储器(RAM)
分为两类: 双极型和MOS型两种。
(1)双极型 RAM,其特点是存取速度快,采用晶体管触发器作为基本存储电路,管子较多,功耗大,成本高,主要用于高速缓存存储器(Cache).
(2) MOS RAM, 其特点是功耗低,密度大,故大多采用这种存储器,它又分为两种:
静态RAM(SRAM),动态RAM(DRAM)
SRAM : 存储原理是用双稳态触发器来做存储电路,状态稳定,只要不掉电,信息就不会丢失,优点是不用刷新,缺点是集成度低。
DRAM : 存储原理是用电容器来做存储电路,优点是电路简单,集成度高,缺点是由于电容会漏电需要不停的刷新。
3. 理解静态与动态存储器的构成及其特点。
SRAM静态的随机存储器: 特点是工作速度快,du只要电zhi源不撤除,写入SRAM的信息就不会消失,不需要刷新电路,同时在读出时不破坏原来存放的信息,一经写入可多次读出,但集成度较低,功耗较大。SRAM一般用来作为计算机中的高速缓冲存储器(Cache)。
DRAM是动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory): 它是利用场效应管的栅极对其衬底间的分布电容来保存信息,以存储电荷的多少,即电容端电压的高低来表示“1”和“0”。DRAM每个存储单元所需的场效应管较少,常见的有4管,3管和单管型DRAM。因此它的集成度较高,功耗也较低,但缺点是保存在DRAM中的信息__场效应管栅极分布电容里的信息随着电容器的漏电而会逐渐消失,一般信息保存时间为2ms左右。为了保存DRAM中的信息,必须每隔1~2ms对其刷新一次。因此,采用 DRAM的计算机必须配置动态刷新电路,防止信息丢失。DRAM一般用作计算机中的主存储器。
4. 掌握典型的存储芯片(SRAM 6264、DRAM 2164A)的引脚构成。
5. 了解高速缓冲存储器。
上面存储器部分已经叙述的很详细了
五、输入输出及中断技术
1. 了解外设为什么不能直接与总线连接,接口起什么作用,了解接口完成的功能。
CPU与外设之间的数据交换必须通过接口来完成
功能:
1. 设置数据的寄存、缓冲逻辑,以适应CPU与外设之间的速度差异,接口通常由一些寄存器或RAM芯片组成,如果芯片足够大还可以实现批量数据的传输;
2. 能够进行信息格式的转换,例如串行和并行的转换;
3. 能够协调CPU和外设两者在信息的类型和电平的差异,如电平转换驱动器、数/模或模/数转换器等;
4. 协调时序差异;
5. 地址译码和设备选择功能;
6. 设置中断和DMA控制逻辑,以保证在中断和DMA允许的情况下产生中断和DMA请求信号,并在接受到中断和DMA应答之后完成中断处理和DMA传输。
2. 掌握接口内部基本组成;掌握端口的概念,明确端口与接口的关系;掌握端口的 2 种编址方式及各自特点。
端口概念
I/O端口实际上是一个寄存器:用来实现cpu与设备之间的信息交换
端口的 2 种编址方式及各自特点
统一编织{ 浪费了存储器空间, I/O驱动程序编写灵活方便}
独立编址{ 节约了存储器空间,指令记忆复杂(相对),I/O程序设计不灵活}