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1、第第2章章 模型机工作原理模型机工作原理 学习目标学习目标了解模型机的基本了解模型机的基本组成及主要部分的工作成及主要部分的工作过程程；理解指令理解指令获取与取与执行的工作机制，行的工作机制，建立微机工作流程的完整概念。建立微机工作流程的完整概念。 概述l微机组成： 微电子器件-电路部件- 大块电路-微机电路l以一个简化了的微机作为分析对象，讲述一般微机的各种功能。 2.1 2.1 微型计算机结构的简化形式微型计算机结构的简化形式2.2 2.2 指令系统指令系统2.3 2.3 程序设计程序设计2.4 2.4 执行指令的例行程序执行指令的例行程序2.5 2.5 控制部件控制部件2.6 2.6 微
2、型计算机功能的扩展微型计算机功能的扩展2.7 2.7 初级程序设计举例初级程序设计举例2.8 2.8 控制部件的扩展控制部件的扩展2.9 2.9 现代技术在微型计算机中的应用现代技术在微型计算机中的应用2.1 微型计算机结构的简化形式微型计算机结构的简化形式1、组成、组成l程序计数器PClMARlPROMl指令寄存器IRlCONl累加器AlALUl寄存器Bl输出寄存器Ol二进制显示器D2、特点、特点l功能：两个数的加减法l内存：168PROMl字长：8位l手动输入PROM3、功能分解、功能分解2.2 指令系统指令系统l概念：用来编制计算程序的一个指令集合1、模型机的指令系统 LDA、ADD、S
3、UB、OUT、HLT2、例： LDA R9 ;把R9中数据装入A ADD RA ADD RB ADD RC SUB RD OUT HLTl汇编语言程序2.3 程序设计程序设计包括：l编制汇编语言程序；l助记符的翻译；l存储空间分配1、操作码表2、存储器分配3、将源程序翻译成目的程序4、程序及数据输入方法1、操作码表由计算机制造厂提供2、存储器分配l程序存放区（指令区）；数据存放区（数据区）3、将源程序翻译成目的程序将源程序翻译成目的程序方法：指令助记符（表3-1二进制代码）； 存储单元（表3-2地址码）4、程序及数据输入方法程序及数据输入方法l方法：将PROM的每个位的开关拨向置0或置1的位置
4、。数据区可随时存入参与运算的数据。程序执行中间结果程序执行中间结果2.4 执行指令的例行程序执行指令的例行程序l机器周期（指令周期）： 执行一条指令的时间。 包括取指周期和执行周期。1、环形计数器及机器节拍2、取指周期及执行周期1、环形计数器及机器节拍环形计数器及机器节拍l作用：发出环形字，产生机器节拍。l环形字：T=T5T4T3T2T1T0l机器节拍：环形字的每位。 T5 、 T4 、 T3 、 T2 、 T1 、 T02、取指周期及执行周期取指周期及执行周期l取指周期及执行周期各3个节拍。（1）地址节拍：T0 =1时， （PC） （MAR） (PROM) 因此，EP=1,LM=1 CON=
5、CPEPLMER LIEILAEA SUEULBLO = 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0（2）存储节拍：T1 =1时， （ PROM） （IR） 高四位 (CON) 因此，ER=1, LI=1 CON=CPEPLMER LIEILAEA SUEULBLO = 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0（3）增量节拍：T2 =1时， （ PC）+1 （ PC） 因此，CP=1 CON=CPEPLMER LIEILAEA SUEULBLO = 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 以上3节拍为取指节拍，任何指令在此节拍都一样，控制字只由机器节拍决定 以下以下3节拍，根
6、据执行程序类型而不同，节拍，根据执行程序类型而不同，这种程序由厂家编好，故称为例行程序。这种程序由厂家编好，故称为例行程序。（4）T3 =1时，时， （IR）低四位低四位 （MAR） (PROM) 因此，因此，EI=1,LM=1 CON=CPEPLMER LIEILAEA SUEULBLO =0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0此次，访问的是数据区此次，访问的是数据区（5）T4 =1时， （R9） （A） 因此，ER=1, LA=1 CON=CPEPLMER LIEILAEA SUEULBLO =0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0（6）T5=1时，空拍 （R9） （A） CON=CPEPLMER LIEILAEA SUEULBLO = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0其它类程序机器周期见50页表3-3。
