微机原理与接口技术课件.ppt

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1、第2章微处理器与总线微机原理与接口技术主要内容8088/8086微处理器结构与工作机制总线的形成与标准主流微处理器介绍64位计算机结构主要内容典型微处理器的基本结构8088/8086CPU的内部寄存器存储器结构及寻址机制CPU的引线及其功能CPU的工作时序8088/8086CPU的特性为学习指令系统打好基础2.18088/8086微处理器结构与工作机制微处理器的基本结构EU和BIU8088的内部结构1234内部暂存器IPESSSDSCS输入/输出控制电路总线执行部分控制电路∑ALU标志寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDI通用寄存器地址加法器指令队列执行部件（

2、EU)总线接口部件（BIU)16位20位8位8位8088/8086的功能结构8088的内部结构从功能上分成两个单元1.执行单元EU负责指令的译码、执行和数据的运算,并对寄存器和标识寄存器进行管理，向BIU输出数据。2.总线接口单元BIU管理8088与系统总线的接口负责CPU对存储器和外设进行访问两个单元在大多数情况下独立操作，也可以并行执行两大部件的工作过程1.执行单元EU从BIU的指令队列中取出指令操作码－译码－控制操作－操作数经过暂存寄存器送入ALU－结果经“ALU数据总线”送往相应寄存器－运算结果改变标志寄存器FR的相应标志位。如果需要的数据来源于外部，则向BIU发出请

3、求，BIU通过外部数据总线访问存储器和外设，通过“内部通信寄存器”向ALU数据总线提供数据。2.总线接口单元BIUBIU负责与“外部”的交流。当EU执行要求与内存或IO传送数据时，BIU将段寄存器中的段基地址和偏移量寄存器中的偏移地址送到加法器，形成20位的地址。由总线控制逻辑，发出总线控制信号。取出的指令放指令队列中；取出的数，放到内部通信寄存器中，供EU使用。8088/8086CPU的内部寄存器8088/8086的寄存器组有8个通用寄存器4个段寄存器1个标志寄存器1个指令指针寄存器均为16位!图见P32图2-21.通用寄存器8088有8个通用的16位寄存器（1）数据寄存器

4、:AXBXCXDX（2）变址寄存器:SIDI（3）指针寄存器:BPSP4个数据寄存器可分成高8位和低8位两个独立的寄存器：AX：AHALBX：BHBLCX：CHCLDX：DHDL（1）数据寄存器用来存放操作数和中间结果AX：累加器（Accumulator）使用频度最高，用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等。BX：基址寄存器（BaseaddressRegister）可在计算地址时用作基地址寄存器。CX：计数器（Counter）循环、串操作等指令中的隐含计数器。DX：数据寄存器（Dataregister）存放双字长数据的高16位，或外设端口地址。具体使用，详见P32表2-1。了

5、解，汇编语言用到。（2）变址寄存器16位变址寄存器SI和DI常用于存储器变址寻址方式时提供地址SI：源地址寄存器（SourceIndex）通常指向原操作数DI：目的地址寄存器（DestinationIndex）通常指向目的操作数在串操作类指令中，SI、DI有特殊用法（3）指针寄存器指针寄存器用于寻址内存堆栈内的数据SP：堆栈指针寄存器（StackPointer）,指示堆栈段栈顶的位置（偏移地址）BP：基址指针寄存器（BasePointer），表示数据在堆栈段中的基地址SP和BP寄存器与SS段寄存器联合使用以确定堆栈段中的存储单元地址堆栈（Stack）是主存中一个特殊的区域，采

6、用“先进后出”或“后进先出”存取操作方式。用8088/8086形成的微机系统中，堆栈区域被称为堆栈段。2.指令指针寄存器IP（InstructionPointer）：指令指针寄存器，指示主存储器指令的位置随着指令的执行，IP将自动修改以指示下一条指令所在的存储器位置IP寄存器是一个专用寄存器IP寄存器与CS段寄存器联合使用以确定下一条指令的存储单元地址IP单独改变，会发生段内的转移；IP+CS变化会产生段间的程序转移。3.标志寄存器FR标志（Flag）用于反映指令执行结果（状态）或控制指令执行形式8088处理器的各种标志形成了一个16位的标志寄存器FLAGS（也叫程序状态字P

7、SW寄存器）程序设计需要利用标志的状态标志寄存器-分类状态标志—记录程序运行结果的状态，许多指令的执行都将相应地设置它们：CFZFSFPFOFAF控制标志—可由程序根据需要用指令设置，用于控制处理器执行指令的方式：DFIFTFOF111512DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF0标志寄存器FLAGS空着的暂时未用进位标志CF（CarryFlag）当运算结果的最高有效位有进位（加法）或借位（减法）时，进位标志置1，即CF＝1；否则CF＝03AH+7CH＝B6H，没有进位：CF=0AAH+