微机原理第2章 8086体系结构RRR.ppt

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1、第2章8086体系结构8086CPU结构8086系统的结构和配置12.18086CPU结构8086CPU的内部结构8086CPU的寄存器结构8086CPU的管脚及功能28086CPU的内部结构组成8086CPU由两部分组成：指令执行部件(EU，ExecutionUnit)总线接口部件(BIU，BusInterfaceUnit)一、8086CPU的内部结构38086CPU的内部结构4指令执行部件（EU）主要由算术逻辑运算单元(ALU)、标志寄存器FR、通用寄存器组和EU控制器四个部件组成，其主要功能是执行指令。5ALU:执行算术、逻辑运算标志寄存器：记录运算结果的特征

2、或存放控制标志通用寄存器：数据暂存、保留地址EU控制器：接受从指令队列来的指令，经过解释，翻译形成各种控制信号，对EU的每个部件实现在规定时间完成规定的操作6总线接口部件(BIU)主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路四个部件组成。其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行，访问存储器或I／O端口读取操作数参加EU运算或存放运算结果等。7地址产生器：由寻址单元的16位偏移地址和段寄存器的内容（左移4位）形成一个20位的实际地址。总线控制电路：8086分配20条总线，要用来传送16位数据信号、20位地址信号和4位状

3、态信号。这些信号必须要分时传送，总线控制逻辑功能就是以逻辑控制方法实现上述信号的分时传送。指针寄存器：IP保存着BIU要取出的下一条指令的偏移地址。指令队列：暂存指令的一组暂存器，由6个8位寄存器组成，采用“先进先出”的原则，顺序存放，顺序地被取到EU中执行。8EU和BIU的操作原则:lBIU中的指令队列有2个或2个以上字节为空时，BIU自动启动总线周期，取指填充指令队列。直至队列满，进入空闲状态。lEU每执行完一条指令，从指令队列队首取指。系统初始化后，指令队列为空，EU等待BIU从内存取指，填充指令队列。lEU取得指令，译码并执行指令。若指令需要取操作数或存操作

4、结果，需访问存储器或I/O，EU向BIU发出访问总线请求。9l当BIU接到EU的总线请求，若正忙（正在执行取指总线周期），则必须等待BIU执行完当前的总线周期，方能响应EU请求；若BIU空闲，则立即执行EU申请总线的请求。lEU执行转移、调用和返回指令时，若下一条指令不在指令队列中，则队列被自动清除，BIU根据本条指令执行情况重新取指和填充指令队列。10BIU与EU是分开的，取指和执行的操作也就分离了，这样，BIU和EU按并行方式重叠操作。似乎取指所需的时间消失了，从而提高整个系统的执行速度。11通用寄存器段寄存器标志寄存器FR指令指针寄存器IP二、8086CPU的

5、寄存器结构121、通用寄存器指令执行部件（EU）设有8个通用寄存器AXBXCXDXSPBPSIDI13通用寄存器AX（AccumulatorRegister）16位，作为累加器使用，可用来存放参加运算的数据和结果，在乘、除法运算中与DX构成双字数据BX（BaseRegister）16位，基址寄存器除可作数据寄存器外，还可放内存的逻辑偏移地址，而AX，CX，DX则不能。14CX（Counter）16位，计数寄存器，是因为它既可作数据寄存器，又可在串指令和移位指令中作计数用。DX（DataRegister）16位，作通用数据寄存器外，还在乘、除法运算、带符号数的扩展指令

6、中有特殊用途。以上四个寄存器均可分成2个8位的寄存器使用，即低八位和高八位。15SI（SourceIndex）源变址寄存器多用于存放内存的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在DS寄存器中，也可放数据。DI（DestinationIndex）目标变址寄存器多用于存放内存的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在DS寄存器中也可放数据。16BP（BasePointer）基址指针用于存放内存的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在SS寄存器中。SP（StackPointer）堆栈指针用于存放栈顶的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在SS寄存器中。17寄存器的特殊用途和隐含性质在指令中没有明显的

7、标出，而这些寄存器参加操作，称之为“隐含寻址”。具体的：在某类指令中，某些通用寄存器有指定的特殊用法，编程时需遵循这些规定，将某些特殊数据放在特定的寄存器中，这样才能正确的执行这些指令。采用“隐含”的方式，能有效地缩短指令代码的长度。18192、段寄存器总线接口部件BIU设有4个16位段寄存器CS（CodeSegment），代码段寄存器中存放程序代码段起始地址的高16位。DS（DataSegment），数据段寄存器中存放数据段起始地址的高16位。SS（StackSegment），堆栈段寄存器中存放堆栈段起始地址的高16位。ES（ExtendedSegment），