I/O CPU
2018-02-06 11:57:05 0 举报AI智能生成
组成原理-I/O & CUP
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大纲/内容
CPU功能
取指令、分析指令、执行指令
I/O接口编址方式
I/O端口与内存单元统一编址
优点：可以用访问内存的指令来访问I/O端口<br>缺点：减少内存可用地址范围，不易区分操作指令
<div>I/O端口独立编址</div>
地址空间相互独立、互不影响；<br>寻址时使用不同控制信号；<br>独立编址的CPU有专用I/O指令
<div>中断处理机制</div>
1.中断请求
发送信号到CPU中断输入端，响应立即撤出申请信号，防止多次响应
<div>2.中断判优</div>
软件查询法
软件安排中断源的优先级
<div>菊花链法</div>
按优先级把所有的中断源排成一个链
<div>3.中断响应</div>
条件
CPU允许中断（IF=1）；<br>一条指令执行完毕且没有更紧迫任务；
<div>步骤</div>
1.向中断源发出中断响应信号；<br>2.保护断点；<br>3.转到中断服务程序入口；
<div>4.中断处理</div>
1.保护现场（寄存器状态）；<br>2.执行中断处理程序；<br>3.恢复现场（寄存器内容弹出堆栈）；
<div>5.中断返回</div>
返回断点处
<div>控制和状态寄存器</div>
MAR：地址寄存器
存放将被访问的存储单元的地址
<div>MBR：数据寄存器</div>
将存入存储器的数据或近期取出的数据
<div>PC：程序计数器（指令指针寄存器）</div>
存放下一条待执行指令的地址
<div>IR：指令寄存器</div>
存放正在执行的指令
<div>指令周期</div>
处理一条指令所要求的全部时间
<div>取指子周期</div>
从PC读取下一条取指令
<div>执行子周期</div>
指令译码产生操作信号并实施
中断子周期
中断处理
<div>间址子周期</div>
访问存储器，取出操作数有效地址
<div>奔腾标志寄存器</div>
CF：进位
<div>PF：奇偶</div>
AF：辅助进位（3到4的进位）
<div>ZF：0标志位</div>
<div>SF：符号</div>
<div>IF：屏蔽中断</div>
<div>TF：陷阱（执行一个指令停一次）</div>
<div>OF：溢出</div>
<div>DF：方向（1表示低地址到高地址）</div>
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