微型计算机的结构CPU和内存.pptVIP

第2章 80x86微处理器及其体系结构 本章要点 计算机系统概述(略) 80x86微处理器(略) 中央处理器(重点) 存储器组织(重点) 外部设备(第8章) * 8086是16位字长的微处理器，8088的内部结构为16 位，外部数据总线8位，是准16位字长的微处理器，二者指令系统相同，均具有20位地址线，寻址能力达到1MB空间。 2.3.1 中央处理器的组成 next 总线接口单元 BIU（ Bus Interface Unit ） 执行单元 EU（ Execution Unit ） 协同完成执行内存中存放的指令序列。Go 8086/8088微处理器由总线接口单元 和执行单元组成。 BIU 和 EU 相互独立，可并行操作，构成指令流水线结构。 T1 …… 取指令 取指令 取指令 等待 执行 执 行 …… 执行 BIU EU T2 T3 返回 2.3.2 8086寄存器组 14个16位寄存器，分为4类。 （1）数据寄存器: 4个—AX、 BX、 CX、 DX 计算过程中的常用寄存器 Go （3） 段寄存器: 4个—CS、 DS、 SS、 ES 存放段起始地址 Go （2） 指针与变址寄存器: 4个—SP、 BP、 SI、 DI 提供操作数的偏移地址 Go （4） 控制寄存器: 2个—IP、 F 提供指令的偏移地址； 保存条件码标志和控制标志 Go AX BX CX DX 数据寄存器 AH BH CH DH AL BL CL DL CS DS SS ES 代码段寄存器 数据段寄存器 堆栈段寄存器 附加段寄存器 SP BP SI DI 堆栈指针寄存器 基址指针寄存器 源变址寄存器 目的变址寄存器 F IP 指令指针寄存器 标志寄存器 next AX（累加器 Accumulator）： 主要的算术运算寄存器，专用于：乘、除法运算、十进制调整及I/O操作等操作。 返回 DX AX 31 16 15 0 BX（基址寄存器 Base）： 常用于存放存储区的起始地址。 CX（计数寄存器 Count）： 常用作循环操作和字串处理的计数控制。 DX（数据寄存器 Data）： 常与AX联用，做双字乘、除法时，DX存放高位字，AX存放低位字。此外在I/O操作时提供外部设备接口的端口地址。 CS（代码段地址寄存器 Code Segment）： 存放代码段的起始地址。代码段存放当前正在运行的程序 返回 DS（数据段地址寄存器 Data Segment）： 存放数据段的起始地址。数据段存放当前正运行的程序所用的数据。 SS（堆栈段地址寄存器 Stack Segment）： 存放堆栈段的起始地址。堆栈段是定义堆栈的存储区。 ES（附加段地址寄存器 Extra Segment）： 存放附加段的起始地址。附加段是附加的数据段，作为辅助数据区存放当前正运行程序所用的数据。 SP（栈顶指针寄存器 Stack Pointer）： 提供堆栈栈顶单元的偏移地址。与SS段寄存器联用，控制数据进栈和出栈。 堆栈段 SS:SP 访问 栈顶 堆栈段 SS:BP 访问 栈内 数据段 DS:SI 访问 数据 附加段 ES:DI 访问 数据 BP（基址指针寄存器 Base Pointer）： 常用于提供堆栈内某个单元的偏移地址。与SS段寄存器联用，访问堆栈中的任一个存储单元。 SI（源变址寄存器 Source Index）： 与DS段寄存器联用，可以访问数据段中的任一个存储单元。 DI（目的变址寄存器 Destination Index）： 与ES段寄存器联用，可访问附加段中的任一个存储单元。 SI、DI也常用于在字串操作中提供偏移地址，并具有地址自动增量或减量的功能。 返回 IP（指令指针寄存器 Instruction Pointer）： 存放代码段中指令的偏移地址。在程序执行过程中，始终自动给出下一条要取的指令的偏移地址。 IP与CS段寄存器联用，可以确定下一条要取的指令的物理地址，因此IP是很重要的控制寄存器，用于控制程序的执行流程。 代码段 CS:IP 访问 指令 F（标志寄存器 Flags）： 用于存放反映处理器和运行程序执行结果状态的控制标志和条件码标志。 F中共有9个标志位：6个条件码标志位，3个控制标志位。 OF — 溢出标志：计算结果溢出时，OF=1，否则 OF=0。 SF — 符号标志：计算结果小于0时，SF=1，否则 SF=0。 ZF — 零标