微机原理与接口技术实验

章节摘录

版权页：   插图：   第3章 32位微机原理概述 Intel 80×86家族中的32位微处理器始于80386，它兼容了先前的8086和80286.32位微处理器全面支持了32位数据类型、32位操作和物理地址；支持实模式、保护模式的运行方式。在保护模式下的微处理器可以寻址4GB的物理地址空间，并且支持虚拟存储管理、多任务管理以及虚拟86运行模式。本章就32位微处理器在实模式和保护模式下的一些工作机制作一简要概述。 3.1 实模式和保护模式 实模式和保护模式是32位微处理器的两种工作模式。在实模式下，32位微处理器相当于一个可以进行32位快速处理的8086，其最大寻址空间为1MB，每个段的最大长度为64KB，段的起始地址必须是16的倍数，而在保护模式下，全部的32条地址线有效，每个段可以寻址的物理空间达到4GB。保护模式的存储管理，采用了扩充的分段管理机制和可选的分页管理机制，采用了4个特权级和完善的特权级检查机制，为存储器的共享和保护提供了硬件的支持。在保护模式下引入了任务管理的概念，使得CPU从硬件上支持了多任务，也使得任务切换提速，任务环境得以保护。保护模式下还支持了虚拟86模式，便于执行8086／8088的程序。 3.2 寄存器组织 32位80×86的寄存器是16位80×86寄存器的超集，分为以下几组：通用寄存器、段寄存器、指令指针及标志寄存器、系统地址寄存器、控制寄存器、调试寄存器和测试寄存器。在Pentium中还定义了几种模型专用寄存器用于控制可测试性、执行跟踪、监测性能和检查机器错误功能。其中通用寄存器、段寄存器、指令寄存器及标志寄存器被应用程序使用，如图3—1所示，其余寄存器被系统程序使用。 3.2.1通用寄存器 8个32位通用寄存器是原先16位通用寄存器的扩展，这些通用寄存器的低16位可以作为16位独立寄存器，并将其定义为AX、BX、CX、DX、SP、BP、Sl、DI。与16位处理器一样，AX、BX、CX、DX的高8位和低8位可以被独立存取，分别命名为AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH和DL。 这些32位寄存器不仅可以传送数据、暂存数据、保存算术或逻辑运算结果，而且还可以在基址、变址时存放地址（在16位中，只有BX、SI、DI可以作基址、变址寄存器）。 3.2.2段寄存器 32位微处理器有6个16位段寄存器，分别命名为CS、SS、DS、ES、FS和GS.在实模式下，内存单元的逻辑地址仍是“段值：偏移”的形式，CS为代码段寄存器，SS为堆栈段寄存器，DS为数据段寄存器，ES为附加段寄存器，GS和FS为新增段寄存器。为了访问一个给定段中的数据，可以将段值直接装入段寄存器中。如： MOV AX，DTAT MOV FS，AX 在保护模式下，段寄存器的内容不再是段值，而是在系统中查找段的一个选择子，其具体定义与使用请见相关教材。

书籍目录

第一篇教学实验设备与使用 第1章TD—PIT斗实验系统构成及特点 1.1系统构成 1.2系统功能及特点 第2章TD—PIT+教学实验环境 2.1TD—PIT+的软件环境及使用 2.2TD—PIT+的硬件环境及使用 第二篇微机原理与实验 第3章32位微机原理概述 3.1实模式和保护模式 3.2寄存器组织 3.3存储器导址 3.4汇编语言程序的基本结构 3.5DOS系统功能调用 第4章微机原理实验 4.1显示程序实验（设计性实验） 4.2数据传送实验（设计性实验） 4.3数码转换程序实验（设计性实验） 4.4运算类程序实验（设计性实验） 4.5分支程序设计实验（设计性实验） 4.6循环程序设计实验（设计性实验） 4.7子程序设计实验（设计性实验） 4.8综合程序设计实验（综合性实验） 4.9描述符和描述符表实验（验证性实验） 4.10实模式和保护模式间切换实验（验证性实验） 第三篇微机接口技术与实验 第5章微机硬件体系结构概述 5.1PC／XT机的微机系统结构 5.2586机的微机系统结构 5.3微机接口实验使用的总线 第6章微机接口技术实验 6.1地址译码电路设计实验（设计性实验） 6.2基本I／O接口电路设计实验（设计性实验） 6.3数码显示电路设计实验（设计性实验） 6.48255并口控制器应用实验（设计性实验） 6.516550串口控制器应用实验（验证性实验） 6.68254定时／计数器应用实验（设计性实验） 6.7A／D转换实验（设计性实验） 6.8D／A转换实验（设计性实验） 6.9电子发声设计实验（综合性实验） 6.10键盘扫描及显示设计实验（设计性实验） 6.11点阵LED显示设计实验（设计性实验） 6.12图形LCD显示设计实验（设计性实验） 6.13步进电机控制实验（综合性实验） 参考文献 附录1 附录2

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《微机原理与接口技术实验》选用了TD—PIT+32位微机原理与接口技术实验设备，将绝大部分微机原理与接口技术实验的程序设计与控制放在Windows风格操作界面下进行，使许多复杂的技术问题简单化，让学生能集中精力解决实验中的关键技术问题。这就使实验的成功率大为提高，也强化了学生做好实验的自信心，加深了学生对理论内容的理解。

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