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第2章 8086微处理器 主要内容: 2-1 8086 CPU结构 2-2 8086 CPU的引脚及其功能 2-3 8086 存储器组织 2-4 8086 系统配置 2-5 8086 CPU时序 第二章 小结 学 习 目 的 通过对本章的学习,您应该能够达到下列要求: 掌握8086的编程结构 说明8086CPU的工作特点 了解8086CPU的引线 了解8086存储器的分段管理与分体结构 分析8086CPU基本总线周期时序 重 点 8086CPU的编程结构,总线接口单元和执行单元的动作管理 8086CPU的引线 8086CPU基本总线周期各个T状态的作用 存储器与I/O接口的读写时序 难 点 8086的寄存器结构以及时序 8086系统存储器分段、分体结构 单总线微型计算机结构 2-1 8086 CPU结构 概 述 8086内部寄存器,为16位。 1、8086有16位数据据线,与地址线A0-A15兼用;20位数据线,寻址空间达到1MB. 2、8088有8位数据线,与地址线A0-A7兼用; 引脚28、34信号,功能与8086稍有不同。 一 8086的内部结构 8086CPU内部结构分成两部分: 总线接口部件BIU: 总线接口单元BIU,负责控制存贮器和I/O接口读写。 执行部件EU: 执行单元EU从指令队列中取出指令并执行。 特点:两级流水线 取指部分和执行指令部分分开进行,提高了速度。 1、总线接口部件BIU 指令队列 操作 总线接口部件BIU根据当前的CS和IP的值,形成20位物理地址,从其指定的存储单元取指令代码,放在指令队列中 指令指针IP的值由BIU自动修改,始终等于下一条指令在现行代码段的偏移地址; 执行部件EU从指令队列取指令码,进行指令译码和执行指令,取指令与执行指令可同时进行; 当指令队列中有2个或2个字节以上空余时,BIU自动将指令取到队列中。 指令队列已满,BIU与EU又无总线请求时, 总线接口部件进入空闲状态 执行转移指令、调用指令、返回指令时,BIU自动清除指令队 列,然后从新地址取指令,并立即送给EU,然后再从新单元开 始,从新填满队列 2、执行部件EU(Excution Unit) (1)四个16位数据寄存器: AX、BX、CX、DX, 每个16位寄存器可作8位寄存器。 (3)算术逻辑单元ALU: 主要是加法器。大部分指令的执行由加法器完成,8位字节运算和16位字运算。 例1、将两数相加,即0100 1100加 0110 0101, CF、PF、AF、ZF、SF、OF各为何值? 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 + 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 2-2 8086的引脚及其功能 两种工作模式: 最小模式:系统中只有8086一个微处理器,所有的总线控制信号均为8086产生,系统中的总线控制逻辑电路,减少到最少。(要求掌握) 最大模式:用于大型(中型)8086/8088系统中。系统总是包含有两个或多个微处理器,其中一个主处理器就是8086或8088,其它的处理器称协处理器,协助主处理器工作。所有的总线控制信号均由总线控制器8288产生。 一、8086在最小模式中引线 3. AD15—AD0:地址/数据,双向,三态,分时复用 T1状态:AD15~AD0为地址信号; T2、T3、TW、T4状态:数据信号. 4. A19/S6—A16/S3:地址/状态,输出,三态,分时复用 T1状态: A19~A16为地址的高四位, T2、T3、TW、T4状态:为状态信号。 21、TEST:测试信号,输入 执行WAIT指令时,若TEST=1,则CPU处于空转等待;当 TEST=0有效时,结束等待状态,继续执行下一条指令 。 二、8086在最大模式引脚定义 自己了解 三、8088与8086的不同之处 2-3 8086 存储器组织 一、 存储器地址的分段管理 怎样用16位寄存器表示20位地址信息? 段起始地址x是20位二进制数,规定它的最低4位二进制数规定等于0,这样起始地址只有高16位二进制数需要指定,将其存放在16位段寄存器中,称为段基址。把段基址左移4个二进制位,相当于乘以时进制
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