新型微机原理chapter2.ppt

第二章 8086系统结构;2.1 8086CPU结构; 8086CPU的内部结构组成 8086CPU由两部分组成： 指令执行部件(EU，Execution Unit) 总线接口部件(BIU，Bus Interface Unit) ;8086CPU的内部结构; 执行部件（EU）主要由算术逻辑运算单元(ALU)、标志寄存器FR、通用寄存器组和EU控制器等4个部件组成，其主要功能是指令译码和执行指令。 ; 总线接口部件(BIU)主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路等4个部件组成，其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行，指令排队，访问存储器或I／O端口读取操作数参加EU运算或存放运算结果，总线控制等。;EU和BIU的操作原则;l?当BIU接到EU的总线请求，若正忙（正在执行取指总线周期），则必须等待BIU执行完当前的总线周期，方能响应EU请求；若BIU空闲，则立即执行EU申请总线的请求。 l?EU执行转移、调用和返回指令时，若下一条指令不在指令队列中，则队列被自动清除，BIU根据本条指令执行情况重新取指和填充指令队列。 l?空闲状态;8086CPU与一般CPU区别; 通用寄存器 段寄存器 标志寄存器FR 指令指针寄存器IP ;1、 通用寄存器 指令执行部件（EU）设有8个通用寄器 AX BX CX DX SP BP SI DI ;通用寄存器 AX（Accumulator Register） 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数运算中有不可替代的作用。 BX（Base Register） 基址寄存器除可作数据寄存器外，还可放内存的逻辑偏移地址，而AX，CX，DX则不能。;CX（Counter） 将它称作计数寄存器，是因为它既可作数据寄存器，又可在串指令和移位指令中作计数用。 DX（Data Register） DX除可作通用数据寄存器外，还在乘、除法运算、带符号数的扩展指令中有特殊用途。 ;SI（Source Index） 源变址寄存器多用于存放内存的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在DS寄存器中，也可放数据。 DI（Destination Index） 目标变址寄存器多用于存放内存的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在DS寄存器中也可放数据。;BP（Base Pointer） 基址指针用于存放内存的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在SS寄存器中。 SP（Stack Pointer ） 堆栈指针用于存放栈顶的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在SS寄存器中。;寄存器的特殊用途和隐含性质 在指令中没有明显的标出，而这些寄存器参加操作，称之为“隐含寻址”。 具体的：在某类指令中，某些通用寄存器有指定的特殊用法，编程时需遵循这些规定，将某些特殊数据放在特定的寄存器中，这样才能正确的执行这些指令。采用“隐含”的方式，能有效地缩短指令代码的长度。;2、段寄存器 总线接口部件BIU设有4个16位段寄存器 CS（Code Segment），代码段寄存器中存放程序代码段起始地址的高16位。 DS（Data Segment），数据段寄存器中存放数据段起始地址的高16位。 SS（Stack Segment），堆栈段寄存器中存放堆栈段起始地址的高16位。 ES（Extended Segment），扩展段寄存器中存放扩展数据段起始地址的高16位。;3、标志寄存器FR; 标志寄存器FR;FR中的状态标志;AF(Auxiliary Carry Flag)：辅助进位标志位。AF＝l，表示运算结果的8位数据中，低4位向高4位有进位(加法运算时)或有借位(减法运算时)，这个标志位只在十进制运算中有用。 ZF(Zero Flag)：零标志位 ZF＝1，表示本次运算结果为零，否则即运算结果非零时，ZF＝0。; SF(Sign Flag)：符号标志 SF＝1，表示本次运算结果的最高位(第7位或第15位)为“l”，否则SF＝0。 OF(Overflow F1ag)：溢出标志;FR寄存器的控制标志;4、指令指针寄存器 IP IP ：BIU要取指令的地址。;三、8086CPU的管脚及功能 8086是16位CPU。它采用高性能的N—沟道，耗尽型负载的硅栅工艺(HMOS)制造。由于受当时制造工艺的限制，部分管脚采用了分时复用的方式，构成了40条管脚的双列直插式封装 ; 1、 8086的两种工作方式 最小