微机原理及接口技术.ppt

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1、8086微处理器按功能可分为执行部件和总线接口部件。执行部件负责指令执行，它由寄存器、算逻部件、标志寄存器组成。总线接口部件执行所有的总线操作，如20位地址形成、与主存储器或I/O设备交换数据。第一节8086微处理器第二章80X86微处理器8/18/202118/18/20212①地址总线传输地址信息，用来寻址存储器单元和I/O接口。地址总线”宽度”决定系统内存的最大容量。8086有20根地址线，可寻址1M内存。80486有32根地址线，可寻址4G内存。奔腾有64根地址线，可寻址内存。存储容量单位

2、1TB=1024GB1GB=1024MB1MB=1024KB1KB=1024字节1字节=二进制8位微处理器的三总线8/18/20213②数据总线传输数据，用来与存储器单元和I/O接口交换数据。8086/80286CPU内/外数据线都是16位。80386/80486CPU数据线是32位。奔腾CPU数据线是64位。③控制总线对于不同的CPU来讲，其条数是不一样控制线向系统各部件发出(或接收)控制信号。的。控制线向系统各部件发出(或接收)控制信号。8/18/20214⒈通用寄存器有8个16位通用寄存器A

3、X、BX、CX、DX、SI、DI、BP、SP。这些寄存器可以存放数据和地址，并能进行16位运算。其中AX、BX、CX、DX的低位字节或高位字节也可作为独立的8位寄存器使用，低位字节的寄存器分别称作AL、BL、CL和DL，高位字节的寄存器分别称作AH、BH、CH和DH。8/18/20215⒉段寄存器有4个16位段寄存器CS、DS、ES、SS。段寄存器主要解决20位地址形成和程序中指令代码与数据分开存放。此4个段寄存器名称为代码段、数据段、附加数据段、堆栈段。除CS是用于指示指令代码的地址空间之外，其

4、它段寄存器都用于指示数据的地址空间。⒊指令指针IP16位的IP总是保存着下一次将要从主存中取出指令的偏移地址，其值为该指令到所在段首址的字节距离8/18/20216⒋标志寄存器FLAG16位标志寄存器用来保存在一条指令执行之后，CPU所处状态的信息及运算结果的特征。如有进位/借位CF=1、运算溢出OF=1、运算结果为零ZF=1等9个标志。8/18/20217二。8086的物理地址的形成（段寄存器）（CS）（DS）（SS）（ES）16偏移地址20位物理地址偏移地址由IP，SP或寻址方式提供8/18/

5、20218三。80486微处理器结构框图浮点运算及寄存器定点运算及寄存器存储器段页管理指令译码与控制指令队列高速缓存管理8KCACHE系统总线管理8/18/20219⒈基本部件运算部分：进行定点运算时需要算术逻辑运算单元、移位器和寄存器组；进行浮点运算时需要浮点运算单元和浮点寄存器组。高速缓存：用来存放最近运行程序所需要的指令代码和数据。减少访问内存次数从而提高CPU运行速度。存储器段页管理：为实现虚以存储器而设置。指令译码与控制：根据指令的信息产生微指令对CPU内部进行控制。80486外部地址线

6、有32根，主存空间为4GB。数据线有32根，同时可访问4个字节的内存数据。8/18/202110⒉基本结构寄存器8个32位的通用寄存器，6个16位的段寄存器，1个32位的指令指针，1个32位的标志寄存器⒈80486的工作模式80486有两种工作模式，一种是实地址模式，一种是保护虚拟模式。80486实地址模式与它的前辈16位的8086完全兼容，在8086和80286编写的程序不需作任何修改，就可以在80486的实地址模式下运行。保护虚拟模式为多用户操作系统的设计提供必要条件，在保护虚拟模式下，804

7、86可为每一个任务提供4GB的物理空间，并允许程序在64TB的虚拟空间内运行。80486虚地址、线性地址和物理地址的关系图：8/18/202111第二节Intel80X86微处理器体系结构继78年8086之后,Intel公司与81年推出了80286CPU,它也是16位微机，与8086向上兼容。而在85年和89年，Intel又分别推出了80386和80486CPU，这两者均为32位微处理器。80286CPU是在8086的基础上改进和发展而来，其主要特色是：1.片内具有存贮器管理和保护机构2.正式的在

8、存贮器中引入虚拟地址的概念3.CPU内部的硬件结构支持了CPU采用了快速的并行流水线操作方式。80286的这些特点在80386/80486中体现的更加完善和进一优化，而奔腾CPU的内部结构又是在80486的基础上有更进一步的发展。8/18/20211280X86的体系结构特点一。有关大型机的优化的体系结构1。片内集成有存贮器管理部件（MMU）可支持对存贮器进行分页管理：将指令指定的逻辑地址变换为线性地址。（段长度可变，但不好管理。所以引入了分页管理）存贮器管理的具体含义：80X86