第02讲8086体系结构(修改稿).ppt

执行部件（EU） 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。 其主要功能是执行指令。 总线接口部件(BIU) 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： 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 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等。 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。 二、 8086CPU的寄存器结构 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 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。 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”。 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。 段寄存器使用约定 3、标志寄存器FR 标志寄存器FR 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 1、8086的两种工作方式 二、8086存储器的分体结构 三、存储器的分段 为什么分段 8086存储器分4个段 段基地址与段寄存器 偏移地址的产生 逻辑地址、物理地址 四、堆栈段的使用 所谓堆栈是在存储器中开辟一个区域，用来存放需要暂时保存的数据，其工作方式是“先进后出”或“后进先出”的方式。 8086系统中的堆栈段是由段定义语句在存储器中定义的一个段，堆栈段容量小于等于64K字节。段基址由堆栈寄存器SS指定，栈顶由堆栈指针SP指定，堆栈地址由高向低增长，栈底设在存储器的高地址区。 （一）数据在内存的位置 字节、字、双字及其地址 （二）8086CPU对字/字节的读操作 16位读 从偶地址读 8086系统中，存储器是分体结构，1M字节的存储空间分成两个512K字节的存储体。 一个是偶数地址存储体，一个是奇数地址存储体，两个存储体采用字节交叉编址方式。 段基地址和偏移地址组成了逻辑地址 格式为：段基地址:偏移地址 0 0 0 0 段基地址（16位） 段首地址 × × × ? ? ? × × × 物理地址=段基地址×16+偏移地址 8086分段的好处 1、解决了16位地址寄存器对20位物理地址的寻址问题 2、实现了程序代码的浮动装配 8086复位后程序运行的起始地址 2.3.1最小模式下的8086时序图 2.3.2 最小模式下的写周期时序 2.3.4 最大模式下的读周期时序 * * * * * * * 第二章 8086体系结构 8086CPU结构 8086系统的结构和配置 8086CPU内部时序 2.1 8086CPU结构 8086CPU的内部结构 8086CPU的寄存器结构 8086CPU的管脚及功能 8086CPU的内部结构： 指令执行部件(EU，Execution Unit) 总线接口部件(BIU，Bus Interface Unit) 一、 8086CPU的内部结构 EU BIU 指令队列 EU和BIU的操作原则 l?BIU中的指令队列有2个或2个以上字节为空时，BIU自动启动总线周期，取指填充指令队列。直至队列满，进入空闲状态。 l?EU每执行完一条指令，从指令队列队首取指。系统初始化后，指令队列为空，EU等待BIU从内存取指，填充指令队列。 l?EU取得指令，译码并执行指令。若指令需要取操作数或存操作结果，需访问存储器或I/O，EU向BIU发出访问总线请求。 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。 BH