2010年自考微型计算机及其接口技术笔记串讲汇总1.ppt

* 2.2.1 8086的结构 2.2.1.1 8086CPU的内部结构 2.2.1.2 8086CPU的寄存器结构 结束放映 第二章 80x86微处理器 2.2.2 8086系统的结构和配置 2.2.1 8086存储器结构和配置 2.2.2 8086输入／输出结构与配置 2.2.3 8086的最小和最大模式系统配置 2.2.3 8086系统的周期 2.2.1.1、8086的内部结构 1. 关于8086/8088 2. 编 程 结 构 3. BIU的组成 4. BIU的功能 5. EU的组成 6. EU的作用 7. BIU和EU的动作管理 结束放映 返回本节首页 1. 关于8086/8088 8086是Intel系列的16位微处理器，时钟频率为5MHz，有16条数据线和20条地址线。由于地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存单元的范围，因此，内存容量为220个单元，即1MB。 8088是准16位微处理器，其内部寄存器、内部运算部件、内部操作都是按16位设计的，但它对外的数据总线只有8条，因此，在处理一个16位数据字时需要两步操作。8088这种设计的主要目的是为了使它能与当时已有的一整套Intel外围设备接口直接兼容使用。 结束放映 返回本小节首页 2. 编 程 结 构 编程结构与真正的物理结构有别，它是从程序员和使用者的角度看到的CPU的内部结构。或者说，我们讨论8086的内部结构是从指令的执行这一全过程来考虑的。 总线接口部件BIU 执行部件EU 8086从功能上分为两部分： 结束放映 返回本小节首页 3. BIU的组成 6字节指令队列缓冲器 一般情况下，CPU执行完一条指令就可以立即执行下一条指令，称为流水线技术。 20位地址加法器和4个段地址寄存器（16bit）完成 从段基地址（存放CS、DS、ES、SS）与16位段内偏移地址（由指令指定）产生20位物理地址。 指令指针控制器---IP（16bit） 用于存放BIU将要取的下一条指令的段内偏移地址。 总线控制电路 用于产生系统总线操作时的相关控制信号。 结束放映 返回本小节首页 4. BIU的功能 BIU具体任务为： 负责从存储器的指定单元取指令，送到指令队列缓冲器中排队（或直接给EU去执行）； 或负责配合EU从存储器的指定单元或外设端口中取出指令规定的操作数传送给EU。 或负责把EU的操作结果传送到指定的存储器或外设端口中。 总之，BIU的功能是负责完成CPU与存储器或I/O端口之间的数据传送。 结束放映 返回本小节首页 5. EU的组成 4个通用寄存器（16或8bit） 累加器：AX（16bit），AL（8 bit） 4个专用寄存器（BP、SP、SI、DI） ALU（16bit运算器） 可用于8位或16位二进制算术和逻辑运算。 执行部分控制电路 从BIU的指令队列中取出指令操作码，通过译码电路分析，发出相应的控制命令，控制ALU数据的流向。 标志寄存器 6个状态标志反映指令运行后的状态；3个控制标志可由编程人员通过专门指令设置。 结束放映 返回本小节首页 6. EU的作用 从指令队列中取出指令； 对指令进行译码，发出相应的传送数据或运算 的控制信号； 接收由BIU传送来的数据或把数据传送到BIU； 进行算术或逻辑运算。 总之，EU的功能就是负责指令的执行。 结束放映 返回本小节首页 7. BIU和EU的动作管理 每当指令队列中有2个空字节时，BIU自动把指令取到 指令队列中； 当指令队列已满，且EU对BIU没有总线访问请求时， BIU进入空闲状态； 当EU在执行指令的过程中必须访问存储器或输入输 出设备时，则EU会请求BIU进入总线周期，以完成所 需要的访问内存或输入输出端口的操作。 当执行转移、调用、返回指令时，指令队列中的原有 内容会被自动清除，BIU会接着往指令队列中装入另 一个程序段中的指令。 结束放映 返回本小节首页 2.2.1.2、 8086CPU的寄存器结构 1. 通用寄存器 2. 段寄存器 3. 标志寄存器FR 4. 指令指针寄存器IP 结束放映 返回本节首页 指令执行部件（EU）设有8个通用寄存器： AX BX CX DX SP BP SI DI 1、 通用寄存器 结束放映 AX：累加器一般用来存放参加运算的数据和结果， 在乘、除法运算、I/O操作、BCD数运算中有不