微机原理——第2章01解读.ppt

第二章 微处理器 2.1 8086CPU内部功能结构 编程结构： 就是指从程序员和使用者的角度应该看到的结构。 这种结构与CPU内部的物理结构和实际布局是有区别的 从功能上分：总线接口部件BIU（Bus Interface Unit） 　　　　 执行部件EU（Execution Unit）。 状态标志寄存器 EU 控制器 暂存寄存器 1 2 3 4 5 6 (16位) 总线控 制逻辑 地址总线 地址加法器 （20位） 数据 总线 AH AH AL BH BL CH CL DH DL SP BP DI SI AX BX CX DX AH CS DS ES SS IP 内部通讯 寄存器 ALU数据总线 （16位） Q(总线) (8位) 执行部件(EU) 总线接口部件(BIU) ALU (队列) 8086总线 图2-1 8086CPU的内部结构 1、总线接口部件（BIU） 总线接口部件的功能： 与CPU外部（存储器、I／O端口）传送指令代码或数据。即：在取指令时，BIU要从内存取指令送到指令队列； 在执行指令时，BIU要配合执行部件从指定的内存单元或I/O端口取操作数，将数据传送给执行部件，或者将执行部件的操作结果送指定的内存单元或者I/O端口。 (1) BIU的组成 4个16位的段地址寄存器(CS、DS、ES、SS)、16位的指令指针寄存器 IP、 20位的地址加法器、 6字节的指令队列缓冲器、 16位的内部暂存器 总线逻辑控制器 BIU各部件的作用 ① 段地址寄存器 CS：16位代码段寄存器，寄存程序代码段首地址的高16位(低4位均为0，共20位，下面DS、ES、SS类同)。 DS：16位数据段寄存器，寄存数据段首地址的高16位。 ES：16位扩展段寄存器，寄存另一个数据段首地址的高16位。 SS：16位堆栈段寄存器，寄存堆栈段首地址的高16位。 ② 16位的指令指针寄存器 IP： 指出当前指令在程序代码段中的16位偏移量。 ③ 20位的地址加法器： 用来产生20位物理地址。 　　段基址：将段寄存器提供的16位信息,左移4位即乘以16。 　　偏移地址：EU提供的16位信息或者IP提供的16位信息。 ④ 6字节的指令队列缓冲器： 用来存放预取指令的指令队列。 8086CPU的指令队列大小为6个字节，在执行指令的同时，可从内存中取出后续的指令代码，放在指令队列中，可以提高CPU的工作效率。 ⑤16位的内部暂存器： 暂存输入/输出信息的寄存器。 ⑥总线逻辑控制器： 以逻辑控制方式实现总线上的信息传送，如信息分时传送等。 2、执行部件EU 执行部件的功能就是负责指令的执行。 (1) EU的组成： 执行部件由 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、 EU控制器、 标志寄存器组成。 (2) EU各部件的作用 ① 4个通用寄存器 AX：16位的累加器,也可以作为8位累加器AH、AL使用。 AH是AX的高8位，AL是AX的低8位。 8086CPU指令系统中有许多指令都是利用累加器来执行的。 BX：16位的基数寄存器，也可以作为8位寄存器BH、BL使用。 BH是BX的高8位，BL是BX的低8位。 8086CPU指令系统中可以利用BX来进行寄存器间接寻址。 CX：16位的计数寄存器，也可以作为8位寄存器CH、CL使用。 CH是CX的高8位，CL是CX的低8位。 8086CPU指令系统中可以利用CX来作为程序循环计数寄存器；CL作为循环移位寄存器。 DX：16位的数据寄存器，也可以作为8位寄存器DH、DL使用。 DH是DX的高8位，DL是DX的低8位。 8086CPU指令系统中用DX作为I/O指令专用间接寻址寄存器。 ②4个专用寄存器 　　BP：16位的基数指针寄存器 用来存放位于堆栈段中的一个数据区基址的偏移地址，以实现存取于当前堆栈段中的数据。 　　SP：16位的堆栈指针寄存器 8086CPU指令系统中，入栈和出栈指令都通过SP给出栈顶的偏移地址。 　　堆栈：一组寄存器或一个存储区域，用来存放调用子程序或　　　　 响应中断时的主程序断点地址，以及暂存其它寄存 器的内容。 　　 当信息存入堆栈或从堆栈中取出信息时，都必须严格按照“先进后出”的规则进行。 　 　SI：16位的源变址