CPUj结构与功能-微原.ppt

2.1 微处理器的外部结构 8086 CPU片有40个管脚，微处理器通过这些引脚与外部的逻辑部件连接，完成信息的交换。CPU的这些引脚信号称为微处理器级的总线，它应该能够完成下列功能： 与存储器之间交换信息(指令及数据)； 与I/O设备之间交换信息； 能输入和输出必要的信号。 微处理器的外部结构如图2.1所示 2.2 微处理器的内部结构 微处理器是组成计算机系统的核心部件，它具有运算和控制的功能。具体地讲，CPU 应具有下述基本功能: 一.通用寄存器（8个） 8个16位通用寄存器分为两组： 地址指针和变址寄存器（４个） 数据寄存器（4个） 2.4 微处理器的寄存器组织 存放数据 16位 8位 DX DL DH CX CL CH BX BL BH AX AL AH 累加器Accumulator 基址寄存器（地址寄存器） Base Register 计数器Count Register 数据寄存器Data Register 1.数据寄存器（4个） 2.4 微处理器的寄存器组织 2.地址指针和变址寄存器（４个） 均为16位，也能存放数据 均为地址寄存器 DI SI BP SP 堆栈指针寄存器Stack Pointer 基址指针寄存器Base Pointer 源变址寄存器Source Index 目的变址寄存器Destination Index 2.4 微处理器的寄存器组织 二.段寄存器 堆栈信息 数据（数值、字符等） 代码（指令码） 在微机系统的内存中通常存放着三类信息： 指示CPU执行何种操作。 程序处理的对象或结果。 被保存的返回地址和中间结果等。 代码段 数据段 堆栈段 2.4 微处理器的寄存器组织 ８０８６／８０８８ＣＰＵ有４个段寄存器。 分别是： SS ES DS CS 代码段寄存器。指向当前的代码段，指令由此段取出。Code Segment 数据段寄存器。指向当前的数据段。Data Segment 附加数据段寄存器。指向当前的附加数据段。Extra Segment 堆栈段寄存器。指向当前的堆栈段。Stack Segment 16位 2.4 微处理器的寄存器组织 指令指针寄存器相当于一般微处理器中的程序计数器(PC:Program Counter )。 它始终指向CPU下一条要取指令所在存贮器单元的偏移地址(段地址由CS提供)。 用户不能更改IP的值,只有CPU执行转移指令,子程序调用指令和子程序返回指令以及中断处理时,IP才作相应的改变。 四.控制寄存器（2个） 1.指令指针寄存器(IP:Instruction Pointer )(16位) 2.4 微处理器的寄存器组织 标志寄存器相当于一般微处理器中的程序状态字寄存器(PSW)。16位,但有用的只有9位,其中: 2.标志寄存器(FLAG) 状态标志:CF,PF,AF,ZF,SF,OF,共6位 控制标志:TF,IF,DF,共3位 如下图所示： OF DF IF TF SF ZF AF PF CF 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 2.4 微处理器的寄存器组织 ?? CF(Carry Flag)进位标志。如果加法时最高位(对字节操作是D7位，对字操作是D15位)产生进位或减法时最高位产生错位，则CF=1，否则CF=0。 状 态 标 志 反映的是ALU运算后结果的状态 AF(Auxiliary Carry Flag)辅助进位标志。如果在加法时D3位有进位或减法时D3位有借位,则AF=1，否则AF=0。这个标志位用于实现BCD码算术运算结果的调整。 2.4 微处理器的寄存器组织 ZF(Zero Flag)零标志位。 如果运算结果各位都为零，则ZF=1，否则ZF=0。 SF(Sign Flag)符号标志。 它总是和结果的最高位(字节操作时是D7，字操作时是D15)相同，因为在补码运算时最高位是符号位，所以运算结果为负时，SF=1，否则SF=0. 2.4 微处理器的寄存器组织 OF(Overflow Flag)溢出标志。 在加或减运算中结果超出8位或者16位有符号数所能表示的数值范围(-128 ∽ +127或-32768 ∽ +32767)时，产生溢出，OF=1，否则OF=0。 PF(Parity Flag)奇偶标志。如果操作结果的低8位中含有偶数个1，PF=1，否则PF=0。 2.4 微处理器的寄存器组织 * * 微处理器（CPU）; CPU的内部和外部结构; 微处理器级总线的概念； CPU的功