很好的微机原理与接口课件03.ppt

第3章 微型计算机中的CPU 3.1 CPU的基本结构 3.2 8086/8088微处理器 3.3 Intel系列CPU简介 3.1 CPU的基本结构 P27的图3.1给出了CPU的一般结构。 3.1.1 运算器 3.1.2 控制器 3.1.3 内部寄存器组 3.1.4 指令在CPU中的执行过程 3.1.1 运算器 运算器也称为算术逻辑单元（ALU）。 运算器主要由寄存器和算术逻辑部件构成。 ALU的基本组成是一个加法器。 有关ALU的逻辑部件如P27图3.2所示。 3.1.2 控制器 控制器负责对指令进行译码和处理。 控制器一般包括： 指令寄存器 指令译码器 时序和控制电路 3.1.3 内部寄存器组 内部寄存器组指一些专用、通用的寄存器。其中包括： 累加器A 数据寄存器DR 地址寄存器AR 标志寄存器F 程序计数器PC 通用寄存器（是一组寄存器） 3.1.4 指令在CPU中的执行过程 PC指出当前的指令地址并将其放至AB总线，然后将PC+1送PC，为取下一条指令做好准备； 由DB总线将指令从内存取出并送往指令寄存器，经指令译码后，控制电路产生出该指令所需各种控制信号； 取出该指令所需操作数地址及数据； 完成该指令操作； 检查有无其他控制信号（如中断请求等），以便作出相应处理； 提供用以指示CPU状态的标志信号、控制信号、定时信号等。 3.2 8086/8088微处理器 3.2.1 8086微处理器的内部结构 3.2.2 8086的寄存器结构 3.2.3 8086的存储器组织 3.2.4 8086CPU的I/O组织 3.2.5 8086的引脚信号和工作模式 3.2.1 8086微处理器的内部结构 8086的内部结构如P30图3.3所示。 1. 执行部分EU 2. 总线接口部分BIU 3. BIU和EU的管理 执行部分EU 执行部分EU的作用是负责执行全部指令，并负责管理标志寄存器和通用寄存器。 EU由以下几部分组成： 16位算术逻辑单元ALU 16位标志寄存器F 数据暂存寄存器 通用寄存器组：SP、BP、SI、DI和AX、BX、CX、DX。 EU控制电路 总线接口部分BIU BIU是CPU与外部存储器、I/O设备的接口，主要由以下几部分组成： 16位指令指针寄存器IP 指令队列 4个16位段寄存器：CS、DS、ES、SS 20位地址加法器 总线控制部件 3.2.2 8086的寄存器结构 1. 通用寄存器组：即EU中AX、BX、CX、 DX。 2. 指令寄存器和变址寄存器：SP、BP、SI、 DI。 3. 段寄存器组：CS、DS、SS、ES。 4. 指令指针寄存器和标志寄存器：IP、F。 通用寄存器组 通用寄存器也称数据寄存器。每个寄存器可分为两个8位寄存器，分别作为独立的8位通用寄存器使用。 AX：累加器，有些指令约定以AX（AL）为目的寄存器，所以称其为累加器。 BX：基址寄存器，用作间接寻址的地址寄存器和基地址寄存器。 CX：计数寄存器，当指令执行以后CX中的内容自动变化，所以被称为计数寄存器。 DX：数据寄存器，除了作为通用寄存器外，DX在乘除指令中作辅助累加器，在I/O指令中作地址寄存器。 指令寄存器和变址寄存器 SP：堆栈指针寄存器，用来指出当前堆栈段栈 顶的偏移地址。 BP：基址指针寄存器，通常与SS联用，其中存 放的是堆栈中某一存储单元的偏移地址。 SI： 源变址寄存器，与DS联用，确定数据段 中某一存储单元的地址。 DI：目的变址寄存器，与DS联用，确定数据段 中某一存储单元的地址。 段寄存器组 在8086的BIU中共设有4个段寄存器组，负责给出相应段的段起始地址的高16位，所以被称为“段基址”。 CS：代码段寄存器，用来存放可执行的程序代码。 DS：数据段寄存器，用来存放参加运算的操作数和运 算结果。 SS：堆栈段寄存器，用来存放程序当前所使用的数据 段的段基址。 ES：附加数据段寄存器，通常也用来存放参加运算的 操作数和运算结果，典型的用法是存放经过处理 后的数据。 指令指针寄存器和标志寄存器 IP：指令指针寄存器，又称程序计数器，用来存 放将要取出的指令在现行代码段中的地