微机原理及接口技术.pptx

第二章 80X86微处理器主要内容2-1 8086/8088微处理器的内部结构2-2 8086/8088 CPU的工作模式及引脚功能2-3 8086/8088 的存储器组织2-4 8086/8088 的系统配置2-5 8086/8088 的操作和时序2-6 从8086到PentiumⅣ问题：为什么选择8086/8088？以Intel8066/8088为CPU的IBM PC/XT/AT是最具有代表性的主流机型；许多设计思想、芯片连接、信号关系等是更高档微型机设计时参考对象和考虑因素，保持与之兼容简单、容易理解掌握 学 习 目 的 通过对本章的学习，您应该能够达到下 列要求：描述8086的编程结构说明8086CPU的工作特点了解8086CPU的引线分析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§2-1 8086/8088微处理器的基本结构基本情况 16/准16位CPU 16/8位外部数据总线 20位外部地址总线 40根引脚 5MHz(8086)、8MHz(8086-1) 10MHz(8086-2) 集成度2.9万 3?m工艺 1981年，IBM推出以8088为CPU的 IBM PC 一、8086编程结构编程结构：从程序员和使用者的角度来看的结构。 这种结构与CPU内部的物理结构和实际布局有区别。 8086编程结构如下页图所示分两部分：1、总线接口单元 BIU（Bus Interface Unit）2、执行部件 EU （Execution Unit）地址加法器20位∑ AH AL通用寄存器 BH BLCH CL16位 CS DH DL DS SP SS输入/输出控制电路 BP ES SI IP外部总线 DI内部暂存器16位执行部分控制电路1 2 3 4 5 6ALU8位指令队列缓冲器标志寄存器总线接口部件 （BIU)执行部件 （EU)执行部件通用寄存器四个专用寄存器SP：堆栈指针，其内容与堆栈段寄存器SS的 内容一起，提供堆栈操作地址。 BP：基址指针：构成段内偏移地址的一部分. SI:（Source Index）：SI含有源地址意思,产 生有效地址或实际地址的偏移量。 DI:（Destination Index）：DI含有目的意思, 产生有效地址或实际地址的偏移量。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。标志寄存器：16位字利用了9位。 标志分两类：状态标志（6位）:反映刚刚完成的操作结果情况。控制标志（3位）:在某些指令操作中起控制作用。总线接口部件16位的指令指针寄存器IP：IP中的内容是下一条指令对现行代码段基地址的偏移量，6字节的指令队列指令队列共六字节，总线接口部件BIU从内存取指令，取来的总是放在指令队列中；执行部件EU从指令队列取指令，并执行。四个段寄存器：CS、DS、SS、ESCS管理代码段;DS管理数据段SS管理堆栈段;ES管理附加段. 1、总线接口单元 BIU（Bus Interface Unit）（1）．功能：负责与 M、I/O 端口传送数据。 具体讲： 总线接口部件要从内存 取指令送到指令队列； CPU执行指令时，要配合执行部件从指定的内存单元 或者外设端口中取数据，将数据传送给执行部件； 或把执行部件的操作结果传送给指定的M或I/O口。（2）．组成 4 个段地址寄存器（CS、DS、ES、SS）， 16位指令指针寄存器IP， 20位的地址加法器(16d?段地址+偏移地址＝物理地址), 6字节（8086）或4字节（8088）的指令队列, 总线控制电路: 处理器与外界总线联系的转接电路。 包括三组总线： 20 位地址总线， 16 位双向数据总线，一组控制总线。(3 )．二点说明 指令队列 8086 的指令队列为6个字节, 8088 的指令队列为4个字节。不论是8086还是8088都会在执行指令的同时从内存中取下一条或几条指令，取来的指令放在指令队列中，使 BIU 具有预取指令的功能，是一种先进先出（FIFO）的数据结构。 指令执行顺序顺序指令执行：指令队列存放紧接在执行指令后面的那一条指令。执行转移指令：BIU 清除指令队列中的内容，从新的地址取入指 令，立即送往执行单元，然后再从新单元开始重 新填满队列。 2、EU （Execution Unit）执行单元（1）、 功能：负责指令执行。（2）、 组成： 4个通用寄存器：AX、BX、CX、DX 4个专用寄存器：BP、SP、SI、DI， 标志寄存器（PSW）： 9个