微机原理2解读.ppt

第2章 80X86微处理器 教学重点 基本概念 存储器管理 2.1 微型计算机的发展和应用 1946年，世界上出现第一台数字式电子计算机ENIAC（电子数据积分和计算器） 发展到以大规模集成电路为主要部件的第四代，产生了微型计算机 1971年，Intel公司设计了世界上第一个微处理器芯片Intel4004，开创了一个全新的计算机时代 二、 微型计算机的发展 第1代：4位和低档8位微机 4004→4040→8008 第2代：中高档8位微机 Z80、I8085、M6800，Apple-II微机 第3代：16位微机 8086→8088→80286，IBM PC系列机 第4代：32位微机 80386→80486→Pentium→Pentium II →Pentium III →Pentium 4 APPLE公司的Macintosh机 第5代：64位微机 Itanium、64位RISC微处理器芯片 微机服务器、工程工作站、图形工作站 Intel4004和采用4004的计算器 Apple微型计算机 IBM PC系列机 英特尔微处理器芯片 2.2.1 8086CPU内部功能结构 从应用角度（不是从内部工作原理）展开 8088/8086的功能结构 8088/8086的寄存器结构 8088/8086的存储器结构 为学习指令系统打好基础 8086的功能结构 1.总线接口部件 BIU （Bus Interface Unit） 功能：负责与 M、I/O 端口传送数据。 具体讲： 总线接口部件要从内存取指令送到指令队列； CPU执行指令时，要配合执行部件从指定的内存单元或 者外设端口中取数据，将数据传送给执行部件； 或把执行 部件的操作结果传送给指定的M或I/O口。 1）段地址寄存器 8086有4个16位段寄存器 CS（代码段寄存器）指明代码段首地址的高16位。 SS（堆栈段寄存器）指明堆栈段首地址的高16位。 DS（数据段寄存器）指明数据段首地址的高16位。 ES（附加段寄存器）指明附加段首地址的高16位。 每个段寄存器用来确定一个逻辑段的起始地址，每种逻辑段均有各自的用途 代码段寄存器CS（Code Segment） 代码段用来存放程序的指令序列 代码段寄存器CS存放代码段的段地址 指令指针寄存器IP指示下条指令的偏移地址 处理器利用CS:IP取得下一条要执行的指令 堆栈段寄存器SS（Stack Segment） 堆栈段确定堆栈所在的主存区域 堆栈段寄存器SS存放堆栈段的段地址 堆栈指针寄存器SP指示堆栈栈顶的偏移地址 处理器利用SS:SP操作堆栈顶的数据 数据段寄存器DS（Data Segment） 数据段存放运行程序所用的数据 数据段寄存器DS存放数据段的段地址 各种主存寻址方式（有效地址EA）得到存储器中操作数的偏移地址 处理器利用DS:EA存取数据段中的数据 附加段寄存器ES（Extra Segment） 附加段是附加的数据段，也保存数据： 附加段寄存器ES存放附加段的段地址 各种主存寻址方式（有效地址EA）得到存储器中操作数的偏移地址 处理器利用ES:EA存取附加段中的数据 串操作指令将附加段作为其目的操作数的存放区域 2）指令指针寄存器IP IP（Instruction Pointer）为指令指针寄存器，指出当前指令在程序代码段中的16偏移量 随着指令的执行，IP自动加1并指向下一条指令代码的偏移地址。它的内容是由BIU来修改的，用户不能通过指令预置或修改IP的内容，但有些指令的执行可以修改它的内容，也可以将其内容压入堆栈或由堆栈中弹出。 IP寄存器是一个专用寄存器 IP寄存器与CS段寄存器联合使用以确定下一条指令的存储单元地址。 3）20位的地址加法器、 20位地址加法器将段地址寄存器提供的16位段基址左移4位（相当与乘以16），加上IP提供的16偏移地址就得到20位物理地址。 2. 执行部件EU 功能：负责指令的执行 (1) 组成部件 4个通用寄存器（AX BX CX DX） 4个专用寄存器（BP SP SI DI） 算术逻辑单元ALU EU控制器和标志寄存器 （2）EU各部件的作用 1）4个通用寄存器 AX（AH,AL)称为累加器（Accumulator） 使用频率最高，用于算术逻辑运算以及与外设传送信息等 BX （BH,BL)称为基址寄存器（Base address Register） 常用做存放存储器地址；XLAT指令 CX （CH,CL)称为计数寄存器（Counter） 作为循环和串操作等指令中的隐含计数器； LOOP、移位指令 DX （DH,DL)称为数据寄存器（Data register） 常用来存放双