微型计算机原理及应用第二章8086微处理器及结构1.pptVIP

本章重点： 8086/8088CPU的组成、引脚功能和工作方式。 处理器状态字FLAGS及各个标志位 8086/8088微机系统的存储器组织和I/O组织， 8086最小模式系统总线的形成 。 * * 第二章 8086/8088微处理器及其体系结构 主要内容： 1. 8086/8088CPU的编程结构：总线接口部件BIU，执行部件EU； CPU寄存器结构：通用寄存器，段寄存器，标志寄存器，指令指针寄存器； 2. 8086/8088的存储器组织和 组织 3. 8086/8088CPU的引脚功能和工作方式，8086最小/最大模式系统总线的形成 ； 4. 最小模式下8086 CPU的读/写总线周期 ； 2.1 8086/8088的编程结构 2.1.1 8086/8088CPU的内部结构 第二章 8086/8088微处理器机体系结构 8086/8088微处理器是Intel公司推出的第三代CPU芯片，它们的内部结构基本相同，都采用16位结构进行操作及存储器寻址，但外部性能有所差异，两种处理器都封装在相同的40脚双列直插组件（DIP）中。 8086：Intel系列的16位微处理器，数据总线16位、20条地址线，可寻址地址范围220=1MB，指令队列6个字节， 8086工作时，只要一个 5V 电源和一个时钟，时钟频率为5MHz 。 8088：内部与8086兼容，也是一个16位微处理器，只是外部数据总线为8位，所以称为准16位微处理器。它具有包括乘法和除法的16位运算指令，所以能处理16位数据，还能处理8位数据。8088也有20根地址线，可寻址的地址空间也是1MB。指令队列4个字节。 8086CPU的内部由两个独立的工作部件构成： 执行部件EU (Execution Unit) 总线接口部件BIU (Bus Interface Unit)。其内部结构框图如下图所示。 地址总线20位 AH AL BH BL CH CL DH DL SP BP DI SI 通用寄存器 暂存器 ALU 状态 EU 控制器 1 2 3 4 5 6 CS DS SS ES IP 内部 寄存器 总线控制电路 地址加法器 8位 指令队列缓冲器 外总线 8086CPU结构图 队列总线 总线接口单元BIU 执行单元EU 数据总线16位 ALU数据总线 16位 16位的ALU数据总线和8位的队列总线用于EU内部及EU和BIU间的通信 1.执行部件EU 作用： （1）从指令队列中取出指令。 （2）对指令进行译码，发出相应相应的控制信号。 （3）接收由总线接口送来的数据或发送数据至接口。 （4）进行算术运算。 执行部件EU的组成： （1）算术逻辑单元ALU 它是运算器的核心，几乎所有的算术运算，逻辑运算和移位操作都是由ALU 完成的。 （2）暂存寄存器 协助ALU完成运算，暂存参加运算的数据。 第二章 8086/8088微处理器机体系结构 （3）四个通用寄存器AX、BX、CX、DX 四个通用寄存器都是16位或作两个8位来使用 （4）专用寄存器SP、BP、DI、DS SP------堆栈指针寄存器 BP------基址指针寄存器 DI-------目的变址寄存器 SI------- 源变址寄存器 （5）执行部件的控制电路 从总线接口的指令队列取出指令操作码，通过译码电路分析，发出相应的控制命令，控制ALU数据流向。 第二章 8086/8088微处理器机体系结构 2.总线接口部件BIU 功能： （1）取指令送到指令队列。 （2）CPU执行指令时，配合EU从指定的内存或外设中取操作数据，将数据传送到EU中，或把EU的执行结果送到指定的内存单元或外设。 总线接口部件的组成： （1）四个段地址寄存器 CS－16位代码段寄存器 DS－16位数据段寄存器 ES－16位附加段寄存器 SS－16位堆栈段寄存器 （2）16位指令指针寄存器IP（PC） （3）20位的地址加法器 （4）6字节的指令队列缓冲器 （5）完成与EU通信的内部寄存器 第二章 8086/8088微处理器机体系结构 说明： （ 1）指令队列缓冲器：8086的