第二章 8086微处理器（微机原理）.ppt

第二章 8086微处理器 8086微处理器采用HMOS工艺技术制造，外型封装为双列直插式，有40个引脚。 主时钟频率有5MHz，8MHz和10MHz几种。 内部采用16位数据通路和流水线结构，从而允许其在总线空闲时预取指令，使取指令与执行指令实现了并行操作。 8086有20位地址线，可直接寻址的空间达1MB。 Intel公司为了与一整套外围设备兼容推出准16位CPU8088，内部结构和8086相同，但对外数据总线只有8位。 2.1 8086/8088微处理器的内部结构 微处理器执行一条指令的过程： 取指令 取操作数 执行指令 传送结果 在8086/8088内部分两大部件： 执行部件（EU）：负责指令的执行 总线接口部件（BIU）：负责与存储器、I/O端口传送数据 这两大部件构成两级流水线，使取指和执行可并行完成，并成为后续CPU的基本技术。 8086的内部寄存器 含14个16位寄存器，按功能可分为三类 数据寄存器 用于存放各种数据 8086含4个16位数据寄存器，它们又可分为8个8位寄存器，即： AX AH，AL BX BH，BL CX CH，CL DX DH，DL AX （Accumulator) 累加器 在乘法和除法指令中作累加器, 所有I/O指令都使用该寄存器与外设端口传送数据。 BX (Base) 基址寄存器 在计算内存地址时，常用来存放偏移地址。 CX (Count) 计数器 在循环和串操作指令中用作计数器。 DX (Data) 数据寄存器 在寄存器间接寻址的I/O指令中存放端口地址，在做双字长乘除法运算时，与AX配合使用。 指针寄存器 可存放各种数据 SP (Stack pointer) 堆栈指针寄存器 用来确定堆栈在内存中的地址。 BP（Base pointer) 基址指针寄存器 在计算内存地址时，常用来存放偏移地址。 SI (Source Index) 源变址寄存器 可存放各种数据及偏移地址，在串操作中，用于指向源串首地址。 DI（ Destination Index) 目的变址寄存器 可存放各种数据及偏移地址，在串操作中，用于指向目的串首地址。 段寄存器 用来识别当前可寻址的四个段 CS (Code Segment Register) 代码段寄存器 指示当前执行的程序所在存储器中的区域。 DS (Data Segment Register) 数据段寄存器 指示当前程序所用的数据在存储器中的区域。 SS (Stack Segment Register) 堆栈段寄存器 指示当前程序所用的堆栈在存储器中的区域。 ES (Extra Segment Register) 附加段寄存器 指示当前程序所用的数据在存储器中的另外区域，在字符串操作中常用到。 标志寄存器 （FLAG） 唯一能按位操作的寄存器 只定义了其中9位，另外7位未定义（保留） 6位状态标志：OF（Overflow）、SF（Sign）、ZF（Zero)、 AF(Auxiliary) 、 PF(Parity)、CF(Carry) 3位控制标志：DF(Direction)、IF(Interrupt-Enable)、TF(Trap) IP指令指针寄存器 用来存放下一条将要执行的指令在当前代码段中 的偏移地址。在程序运行中，IP的内容能够自动修 改，使之总是指向下一条要执行的指令地址。 总线控制逻辑电路 总线控制逻辑电路将8086微处理器的内部总线 和外部总线相连，是8086 微处理器与内存单元或 I/O端口进行数据交换的必经之路。 ALU (Arithmetic and Logic Unit) 算术逻辑单元 进行所有的算术和逻辑运算； 计算寻址单元的十六位偏移地址EA(Effect Address)。 EU控制器 作用是从BIU的指令队列中取指令，并对指令进行译码，根据指令要求向EU内部各部件发出相应的控制命令以完成每条指令所规定的功能。 2.2 8086/8088微处理器的引脚信号与工作模式 一、工作模式 最小模式：系统只有8086或8088一个微处理器。所有控制信号直接由CPU提供，因此系统中的总线控制电路被减到最小。