[工学]微机原理第02章修改.ppt

2.1 80x86系列微处理器是8086的延伸 2.1.2 8086性能的提高 80386由6个能并行操作的功能部件组成，使执行一条指令的时间缩短为两个时钟。即总线接口部件、代码预取部件、指令译码部件、存储器管理部件、指令执行与控制部件。这些部件按流水线结构设计，指令的预取、译码、执行等步骤由各自的处理部件并行处理。这样，可同时处理多条指令，提高微处理器的处理速度。 80486将386的指令译码和执行部件扩展成5级流水线，进一步增强了其并行处理能力。每个时钟周期执行一条指令。 Pentium 4 处理器在一个时钟周期中可执行多条指令。 2、引入片内缓存 第2章：2.1 微处理器的内部结构 从应用角度（不是从内部工作原理）展开 典型8位微处理器的基本结构 8088/8086的功能结构 8088/8086的寄存器结构 8088/8086的存储器结构 为学习指令系统打好基础 第2章: 2.1.1 微处理器的基本结构 第2章: 2.1.2 8086的功能结构 8086的内部结构从功能上分成两个单元 1. 总线接口单元BIU 管理8086与系统总线的接口 负责CPU对存储器和外设进行访问 2. 执行单元EU 负责指令的译码、执行和数据的运算 两个单元相互独立，分别完成各自操作，还可以并行执行，实现指令预取（指令读取和执行的流水线操作） 第2章: 2.1.2 8086的功能结构 2.3 8086微处理器的执行环境 本节描述汇编语言程序员看到的8086处理器的执行环境。它描述处理器如何执行指令及如何存储和操作数据。执行环境包括内存（地址空间）、通用数据寄存器、段寄存器、标志寄存器（FLAGES）和指令指针寄存器等。 地址空间。 8086处理器上运行的任一任务或程序能寻址1MB（220）的线性地址空间。(在IA-32处理器上运行的任一任务或程序能寻址多至4GB（232）的线性地址空间，如80386以上的处理器，和多至64GB（236）的物理存储器，如奔腾pro以上的处理器）。 基本程序执行寄存器。八个通用寄存器、四个段寄存器、标志寄存器FLAGS和IP（指令指针）寄存器组成了执行通用指令的基本执行环境。这些指令执行字节、字整型数的基本整数算术运算，处理程序流程控制，在字节串上操作并寻址存储器。 堆栈（stack）。为支持过程或子程序调用并在过程或子程序之间传递参数，堆栈和堆栈管理资源包含在基本执行环境中。堆栈定位在内存中。 I/O端口。 8086结构支持数据在处理器和输入输出（I/O）端口之间的传送。 第2章：2.3.2 8088/8086的寄存器结构 8088/8086的寄存器组有 8个通用寄存器 4个段寄存器 1个标志寄存器 1个指令指针寄存器 他们均为16位! 第2章：1. 通用寄存器 8086有8个通用的16位寄存器 （1）数据寄存器: AX BX CX DX （2）变址寄存器: SI DI （3）指针寄存器: BP SP 4个数据寄存器还可以分成高8位和低8位两个独立的寄存器，这样又形成8个通用的8位寄存器 AX： AH AL BX： BH BL CX： CH CL DX： DH DL 第2章：（1）数据寄存器 AX称为累加器（Accumulator） 使用频度最高。用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等 BX称为基址寄存器（Base address Register） 常用做存放存储器地址 CX称为计数器（Counter） 作为循环和串操作等指令中的隐含计数器 DX称为数据寄存器（Data register） 常用来存放双字长数据的高16位，或存放外设端口地址 第2章：（1）数据寄存器 AX称为累加器（Accumulator） 使用频度最高。用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等 BX称为基址寄存器（Base address Register） 常用做存放存储器地址 CX称为计数器（Counter） 作为循环和串操作等指令中的隐含计数器 DX称为数据寄存器（Data register） 常用来存放双字长数据的高16位，或存放外设端口地址 第2章：（2）变址寄存器 16位变址寄存器SI和DI 常用于存储器变址寻址方式时提供地址 SI是源地址寄存器（Source Index） DI是目的地址寄存器（Destination Index） 在串操作类指令中，SI、DI还有较特殊的用法 第2章：（3）指针寄存器 指针寄存器用于寻址内存堆栈内的数据 SP为堆栈指针寄存器（Stack Pointer）,指示堆栈段栈顶的位置（偏移地址） BP为基址指针寄存器（Base Pointer），表示数据在堆栈段中的基地址 SP和BP寄存器与SS段寄存器联合使用以确定堆栈段中的存储单元地址