第二章80x86处理器解读.pptx

主 要 内 容 2.1 8086/8088CPU的内部结构 2.2 8086/8088CPU的引脚及功能 2.3 8086/8088CPU的存储器组织 2.4 8086/8088CPU的总线操作和工作时序 8086CPU内部结构框图 负责指令的译码执行 负责CPU与存储器或I/O设备之间的数据传送。 2.1.1 总线接口单元BIU 功能：取指令时，BIU负责从内存的指定地址处取出指令，送到指令队列流中排队； 执行指令中需要操作数时，也由BIU从内存的指定地址中取出，送给EU参加运算。 代码段寄存器CS(Code Segment)：存储当前的代码段的段地址 数据段寄存器DS(Data Segment)：存储当前的数据段的段地址 堆栈段寄存器SS(Stack Segment)：存储当前的堆栈段的段地址 附加数据段寄存器ES(Extra Segment)：存储当前附加数据段的段地址 1. 段寄存器 2.指令指针寄存器 存放下一条要读取的指令在代码段中的偏移地址。 由CS和IP 的内容决定程序的执行顺序。 3.地址加法器 将段寄存器和指令指针寄存器的内容相加，得到20位的物理地址。 4.指令队列缓冲器 8086的指令队列有6个字节，当指令队列出现2个空字节，BIU就自动执行一次取指令周期，将下一条要执行的指令从内存单元读入指令队列。 原则：先进先出 2.1.2 执行单元EU 功能：负责指令的译码执行 8086/8088寄存器结构 1.通用寄存器 堆栈指针寄存器，每执行一次进栈或出栈操作，系统自动将SP减2或加2，SP始终指向栈顶 可以存放数据，但主要存放操作数在堆栈 段内的偏移地址 SI为源变址寄存器，存放源串在数据段内的偏移地址； DI为目的变址寄存器，存放目的串在附加数据段内的偏移地址。 2. 标志寄存器FLAGS 相当于其他微处理器的PSW 控制标志：控制处理器的某一特定功能。 TF(Trap Flag)：跟踪标志位。若TF=1，则8086/8088CPU处于单步工作方式。 IF(Interrupt Flag)：中断允许标志位。控制可屏蔽中断请求，若IF=1，允许CPU接受外部从INTR引脚上发来的可屏蔽中断请求信号，对非屏蔽中断及内部中断没有影响。 DF(Direction Flag)：方向标志位。若DF=1，则串操作按减地址方式进行，若DF=0，则串操作按增地址方式进行。 状态标志：表示处理器当前的运行状态。 CF(Carry Flag)：进（借）位标志位。最高位产生进（借）位时，该位为1。用于无符号数运算。 PF(Farity Flag)：奇偶标志位。当指令执行结果的低8位中含有偶数个1时， PF为1，否则为0。 AF(Auxiliary Flag)：辅助进（借）位标志位。执行加法或减法指令时，若结果的低字节的低四位向高四位有进位或借位，AF为1，否则为0。 ZF(Zero Flag)：零标志位。若结果为0，则ZF为1，否则为0。 SF(Sign Flag)：符号标志位。当运算结果最高位为1时，SF为1，否则为0。OF(Overflow Flag)：溢出标志位。有符号数加减运算的结果有溢出OF=1，否则OF=0。双高位判别法确定OF=Cs⊕Cp 最高位、次高位。 CF和OF标志的区别？ CF表示无符号整数运算结果是否超出范围，超出范围后加上进位或者借位，运算结果仍然正确； OF表示有符号整数运算结果是否超出范围，超出范围，运算结果已经不正确。 溢出标志OF和进位标志CF是两个意义不同的标志 例 设变量x，y，X＝5A0AB，Y＝4CA3B，则分别执行x+y和X+Y操作后标志寄存器中各状态位的值？ 解： 自动丢失 状态位 执行x＋y后 CF 1 PF 1 AF 1 ZF 0 SF 1 OF 0 20根地址线、16根（8根）数据线、控制线、电源线、地线等。 两种工作方式 2.2 8086/8088CPU的引脚及功能 分时复用 1. 8086最小工作方式典型系统 2.2.1 8086的两种工作方式 用于产生时钟信号、准备就绪信号、复位信号 2. 8086最大工作方式典型系统 用于总线操作管理的总线控制器 两种工作方式24~31引脚功能不同 2.2.2 8086CPU引脚功能 按功能分为三大类：地址/数据引脚、控制引脚、电源线和地线 2.地址/数据（状态）复用引脚 2-16，39 AD0～ AD15 地址/数据分时复用引脚，访问内存或外设时，在第一个时钟周期输出低16位地址A0～A15，其他时间用于传送16位数据D0～D1