汇编语言与计算机原理第四章.docVIP

第四章 Intel8086/8088微处理器及其指令系统 §4.1 概述 微型计算机所使用的微处理器芯片可分为两大类：一类是Intel类型芯片，另一类是非Intel类型的。Intel类型微处理器芯片主要生产厂家是美国Intel公司， IBM PC微型计算机CPU使用的就是Intel类型微处理器。非Intel类型的微处理器芯片是Motorola等公司的产品，主要用于Apple公司的微型计算机和服务器中。 自1971年，Intel公司生产第一片微处理器至今的30多年时间，Intel微处理器每3至5年就要更新换代一次，使IBM PC微型计算机的性能不断提高。IBM PC微型计算机使用的微处理器主要变化是： Intel 8088微处理器 Intel 8088微处理器是Intel公司专门为第一代IBM PC微型计算机设计的。Intel 8088微处理器内部运算和寄存器都是16位，但是外部数据线是8位，因而被称为准16位微处理器。地址线20位，可寻址空间1M；工作频率4.7Mhz。与此同时还推出了Intel 8087浮点运算器，以配合Intel 8088，提高数值运算速度。 Intel 80286微处理器 Intel 80286是IBM PC/AT微型计算机使用的微处理，其内部运算和寄存器同Intel 8088一样，也是16位，但是外部数据线增加到16位，是真正的16位微处理器。地址线24位，可寻址空间16M；工作频率8Mhz。和Intel 80286配合的浮点运算器是Intel80287。 3．Intel 80386微处理器 使用Intel 80386微处理器的有IBM公司的PS/2系列微型计算机，和一些其它厂家生产的386型兼容机。Intel 80386是32位微处理器，其内部运算和寄存器都是32位；外部数据线和地址线32位，可寻址空间4G；增加了页式虚拟存储管理部件；时钟频率32 Mhz。和Intel 80386配合的浮点运算器是Intel 80387。 4．Intel 80486微处理器 Intel 80486是高性能的32位微处理器，其内部运算和寄存器的字长和Intel 80386相同。Intel 80486有多个型号，最高时钟频率可达66 Mhz。Intel 80486内含浮点运算器和8KB的高速缓存器。 5．Pentium微处理器 1993年Intel公司推出了Pentium微处理器。Pentium微处理器芯片集成了310万个晶体管，有64位数据线，36位地址线。Pentium微处理器的内部浮点运算器在Intel 80486的基础上进行了全新的设计。Pentium微处理器使用了超标量技术，有两个独立的整数处理单元，可以同时执行两条整数运算指令。内部高速缓存分为两部分：8KB的指令高速缓存和8KB的数据高速缓存。之后Pentium微处理器推出的几个型号，时钟频率从66Mhz发展到166Mhz。 1995年，Intel公司推出了Pentium Pro微处理器。Pentium Pro的整数处理单元增加到3个，时钟频率有150 Mhz、166 Mhz和200 Mhz等几个型号。 1997年1月Intel公司推出了Pentium MMX（Multimedia Execution）微处理器，该处理器增加了57条多媒体指令，用于处理音频、视频和图像数据。 1997年5月，Intel公司推出了PentiumII微处理器，最高时钟频率PentiumII芯片达366Mhz。 1999年，Intel公司推出了Pentium Ⅲ微处理器。最高时钟频率PentiumII芯片达933Mhz。 2000年6月，Intel公司推出了Pentium Ⅳ微处理器，目前，Pentium Ⅳ微处理器的时钟频率已高达2.0G Mhz以上。 §4.2 8086/8088微处理器 一、8086/8088微处理器功能结构 8088微处理器是Intel公司专为IBM-PC微型计算机设计的CPU芯片，它仅仅是在8086CPU的基础进行了一些改进。Intel8086和Intel 8088的主要区别是Intel 8086的数据线是16根，而Inetl8088只有8根数据线，但是它们的地址线都是20根，控制线也基本相同。 图4.2.1 8086/8088功能结构图 Intel8086/8088CPU就功能而言分成两大部分：总线接口单元BIU（Bus Interface unit）和执行单元EU（Execution Unit），如图4.2.1所示。BIU单元的功能主要包括：从存储器取出指令，送入指令流排队机构；访问内存或外部设备；响应外部中断等。 EU的功能是执行指令。EU从指令队列取出指令代码，译码后发出相应的执行控制信号。运算器执行运算，运算结果的特征保存在标志寄存器。