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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
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