第3章80X86微处理器及其体系结构.pptVIP

第3章 80X86微处理器及其体系结构;3.1 8086微处理器的内部结构;3.1.2 8086微处理器内部结构组成;1．执行部件EU 执行部件中包含一个16位的算术逻辑单元（ALU），8个16位的通用寄存器，一个16位的状态标志寄存器，一个数据暂存寄存器和执行部件的控制电路。 功能：从BIU的指令队列中取出指令代码，经指令译码器译码后执行指令所规定的全部功能。执行指令所得结果或执行指令所需的数据，都由EU向BIU发出命令，对存储器或I/O接口进行读/写操作。 2．总线接口部件BIU 总线接口部件BIU内部设有四个16位段地址寄存器：代码段寄存器CS、数据段寄存器DS、堆栈段寄存器SS和附加段寄存器ES，一个16位指令指针寄存器IP，一个6字节指令队列缓冲器，20位地址加法器和总线控制电路。 主要功能：根据执行部件EU的请求，负责完成CPU与存储器或I/O设备之间的数据传送。 ;;3.1.3 8086CPU的寄存器结构 ;1．通用寄存器 通用寄存器分为数据寄存器与指针和变址寄存器两组。 数据寄存器包括4个16位的寄存器AX、BX、CX和DX，一 般用来存放16位数据，故称为数据寄存器。其中的每一个又 可根据需要将高8位和低8位分成独立的两个8位寄存器来使 用，即AH、BH、CH、DH和AL、BL、CL、DL两组，用于存放8 位数据，它们均可独立寻址、独立使用。 指针和变址寄存器包括指针寄存器SP、BP和变址寄存器 SI、DI，都是16位寄存器, ，一般用来存放地址的偏移量。 这8个16位通用寄存器都具有通用性，从而提高了指令 系统的灵活性。但在有些指令中，这些通用寄存器还各自有 特定的用法 ，见下表。 ;表3.1 通用寄存器的特定用法;2．控制寄存器 指令指针寄存器IP ：是一个16位的寄存器，存放EU要执行的下一条指令的偏移地址，用以控制程序中指令的执行顺序，实现对代码段指令的跟踪 。 标志寄存器F ：是一个16位的寄存器，共9个标志，其中6个用作状态标志，3个用作控制标志。 （1）状态标志：状态标志用来反映EU执行算术和逻辑运算 以后的结果特征。 CF：进位标志 ；PF：奇偶标志 ；AF：辅助进位标志 ZF：零标志 ；SF：符号标志 ；OF：溢出标志 ;（2）控制标志 ：控制标志是用来控制CPU的工作方式或工 作状态 。 TF：陷阱标志或单步操作标志 ：IF：中断允许标志 DF：方向标志 3．段寄存器 8086CPU共有4个16位的段寄存器，用来存放每一个逻 辑段的段起始地址。 （1）代码段寄存器CS （2）数据段寄存器DS （3）堆栈段寄存器SS （4）附加段寄存器ES ;3.1.4 8086CPU的外部引脚特性 ;3.2 8086微处理器的存储器和I/O组织 ;00001H;2．存储器分段 ;3．逻辑地址（LA）和物理地址（PA） 物理地址：就是存储器的实际地址，它是指CPU和存储器 进行数据交换时所使用的地址（20位）。 逻辑地址：是在程序中使用的地址，它由段地址和偏移地 址两部分组成（16位）。 逻辑地址的表示形式为“段地址∶偏移地址”。 物理地址=段地址×10H＋偏移地址 4．专用和保留的存储器单元 ;3.2.2 I/O端口的组织 ;2．独立编址 又称“I/O映射方式”。这种方式的端口单独编址构成一 个I/O空间，不占用存储器地址空间。 优点：端口所需的地址线较少，地址译码器较简单， 采用专用的I/O指令，端口操作指令执行时间少，指令长度 短 。 缺点：输入输出指令类别少，一般只能进行传送操作。 ;3.3 8086CPU的总线周期和操作时序 ;CLK;3.3.3 8086CPU的最小/最大工作方式 ;2．最大工作方式 当把8086的33脚MN/接地时，这时的系 统处于最大工作方式。最大工作方式是相对 最小工作方式而言的，它主要用在中等或大 规模的8086系统中。在最大方式系统中，总 是包含有两个或多个微处理器，是多微处理 器系统。其中必有一个主处理器8086，其他 的处理器称为协处理器 ;3.3.4 8086CPU的操作时序