微机原理及接口技术省优课件638页5.4M版第02章微处理器111页0.6M版.pptVIP

第2章 微处理器 2.1 8086微处理器的结构 2.2 8086的系统组成和总线时序 2.3 高档微处理器 2.1 8086微处理器的结构 2.1.1 8086的功能结构 2.1.2 8086的寄存器结构 2.1.3 8086的工作模式和引脚特性 2.1.1 8086的功能结构 8086微处理器的内部功能结构由两个独立的工作部件——执行部件EU（Execution Unit）和总线接口部件BIU（Bus Interface Unit）构成 EU由运算器、寄存器组、控制器等组成，负责指令的执行 BIU由指令队列、地址加法器、总线控制逻辑等组成，负责与系统总线打交道 8086CPU的内部功能结构框图 执行部件EU的功能 从BIU的指令队列缓冲器中取出指令，由EU控制器的指令译码器译码产生相应的操作控制信号给各部件 对操作数进行算术运算和逻辑运算，并将运算结果的状态特征保存到状态寄存器FR中 EU不直接与CPU外部系统相连，当需要与主存储器或I/O设备交换数据时，EU向BIU发出命令，并提供给BIU16位有效地址及所需传送的数据 执行部件EU的组成 EU由算术逻辑单元ALU 通用数据寄存器组 地址指针和变址寄存器 标志寄存器 数据暂存寄存器 EU控制器组成 EU的特点 通用数据寄存器AX，BX，CX，DX，既可以作16位寄存器使用，也可以分成高、低8位分别作两个8位寄存器使用 ALU的核心是16位二进制加法器 16位状态标志寄存器（7位未用）存放操作后的状态特征和设置的控制标志 EU控制器是执行指令的控制电路，实现从队列中取指令、译码、产生控制信号等。 总线接口部件BIU的功能 BIU的组成与特点 BIU由4个16位段寄存器、16位指令指针寄存器、20位物理地址加法器、6字节指令队列及总线控制逻辑组成 BIU的特点： 指令队列是由6个字节的寄存器组成（8088指令队列由4个字节组成） 先进先出 地址加法器是用来产生20位存储器物理地址的 8086分配20条引脚线分时传送20位地址，16位数据和4位状态信息 2.1.2 8086的寄存器结构 通用数据寄存器组 地址指针和变址寄存器 段寄存器组 指令指针寄存器IP（Instruction Pointer) 标志寄存器 指针及变址寄存器（4个16位寄存器） SP、BP、SI、DI联用说明 SP,BP与SS联用→确定堆栈段中某一存储器单元的地址，SP用来表示栈顶的偏移地址，BP可作为堆栈区中的一个基地址以便访问堆栈中的其他信息。 SI,DI与DS联用→确定数据段中某一存储器单元的地址，SI和DI有自动增量和自动减量的功能。在串处理指令中，SI和DI作为隐含的源变址和目的变址寄存器，SI和DS联用，DI和ES联用，分别达到在数据段和附加段中寻址的目的。 特别说明 段寄存器 8086CPU中有4个段寄存器，用于存放当前程序所用的各段的起始地址，也称为段的基地址。 代码段寄存器CS（Code Segment） 其内容左移4位再加上指令指针IP的内容，就形成下一条要执行的指令存放的实际物理地址。 数据段寄存器DS（Data Segment） DS中的内容左移4位再加上按指令中存储器寻址方式计算出来的偏移地址，即为数据段指定的单元进行读写的地址。 堆栈段寄存器SS（Stack Segment） 堆栈是按“后进先出”原则组织的一个特别存储区。操作数的存放地址是由SS的内容左移4位再加上SP的内容而形成的。 附加段寄存器ES（Extended Segment） 附加段是在进行字符串操作时作为目的区地址使用的一个附加数据段。在字符串操作指令中SI作为源变址寄存器，DI作为目的变址寄存器，其内容都是偏移地址。 指令指针寄存器和标志寄存器 （1）指令指针寄存器IP 指令指针寄存器IP是一个16位的表示地址指针的寄存器 （2）标志寄存器FR（Flag Register） 标志寄存器也称为程序状态字PSW（Program Status Word）寄存器，它是一个16位的标志寄存器，但仅使用其中的9位 条件码标志flag（6个） 控制标志（3个） 例题 例1: MOV AX, 1 MOV BX, 2 ADD AX, BX 指令执行后，(AX)=3, OF=0, CF=0, ZF=0, SF=0 例2: MOV AX, FFFFH MOV BX, 1 ADD AX, BX 指令执行后，(AX)=0, OF=0, CF=1, ZF=1, SF=0 2.1.3 8086的工作模式和引脚特性 芯片引