第2章 16位和32位微处理器ppt课件.ppt

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1、第2章16位和32位微处理器基本要求:8086微处理器的编程结构8086微处理器的寄存器8086微处理器的操作时序中断、中断分类、中断向量、中断响应、中断屏蔽8086的最小模式、最大模式工作方式，最小模式下的存储器配置8086的存储器编址、存储器的分段结构8086的IO编址80386的功能部件8086微型机的三种工作方式32位微型机中指令流水线和地址流水线和实现32微型机中的两级存储管理逻辑地址到线性地址的转换逻辑地址到物理地址的转换线性地址到物理地址的转换Pentium采用的CISC和RISC技术分支预测技术的设计思想和实现方法Penti

2、um的技术特点Pentium的主要部件Pentium的主要信号Pentium的总线状态和总线周期2.116位微处理器80862.1.18086的编程结构16位处理器——16位数据宽度，内部寄存器，ALU都是16位的。地址总线——20位，以字节为单位对存储器进行编制，可寻址2201M字节。为了充分利用Intel原来8位的外围接口芯片，Intel在16位8086的基础上，还推出了外部数据总线位8位的8088处理器——内部与8086基本相同是16位，外部数据总线8位，地址总线20位。所谓编程结构——面向程序设计和应用角度的CPU结构。8086的

3、编程结构从功能上，8086分为两部分，即总线接口部件(businterfaceunit，BIU)执行部件(executionunit，EU)1.总线接口部件总线接口部件负责与存储器、I/O端口传送数据，由下列4部分组成：①4个段地址寄存器（CS、DS、ES、SS）②16位的指令指针寄存器IP(InstructionPointer)③20位的地址加法器利用16位的段寄存器和另一个16位地址寄存器值，形成20位的物理地址，送20位地址总线。④6字节的指令队列缓冲器2.执行部件执行部件负责指令的执行，由下列4部分组成：①4个通用寄存器，即AX、B

4、X、CX、DX；16位字长，又可以作为2个独立的8位寄存器使用。②4个专用寄存器，即基数指针寄存器BP（basepointer）堆栈指针寄存器SP(stackpointer)源变址寄存器SI(sourceindex)目的变址寄存器DI(destinationindex)；③标志寄存器；④算术逻辑部件ＡＬＵ(arithmeticlogicunit)。标志寄存器共有16位，其中7位未用，所用的各位含义如下：1514131211109876543210OFDFIFTFSFZFAFPFCF根据功能，8086的标志可以分为两类：状态标志控制标志状态标

5、志有6个，即SF、ZF、PF、CF、AF和OF①符号标志SF(signflag)②零标志ZF(zeroflag)③奇偶标志PF(parityflag)——低8位1的个数为偶数，PF=1④进位标志CF(carryflag)——最高位产生进位CF=1⑤辅助进位标志ＡＦ(auxiliarycarryflag)⑥溢出标志ＯＦ(overflowflag)——算术运算产生溢出——8位运算结果超出-128~+127——16位运算结果超出-32768~+32767控制标志有3个，即①方向标志DF(directionflag)②中断允许标志IF(interr

6、uptenableflag)③跟踪标志TF(trapflag)又称为单步标志3.8086的总线周期的概念计算机中的所有工作，都是在严格的时钟脉冲控制下进行的。总线周期——完成一次总线操作所需要的时钟周期数。一般总线操作——一次存储器读或写操作。3.8086的总线周期的概念典型的8086总线周期序列：由4个基本时钟周期和若干个等待周期（可以是0个）组成。①T1状态，发地址信息②T2状态，总线的高4位输出状态信息③T3状态，高4位状态信息，低16位数据④T3之后，可能插入TW⑤在T4状态，结束。2.1.28086的引脚信号和工作模式最大工作模式

7、的功能1.最小模式和最大模式的概念(1)最小模式:在系统中只有一个微处理器。(2)最大模式：两个或多个微处理器（主处理器、协处理器）与8086配合的协处理器——8087：数值运算处理器——8089：输入/输出协处理器2.8086/8088的引脚信号和功能注意点：①8086/8088的数据线和地址线复用②8086有16根数据线③第21脚(RESET)为输入复位信号④第22引脚为“准备好”(READY)信号⑤RD：指示读，WR：指示写操作⑥高4位地址和状态线复用各引脚信号：①GND、VＣＣ地和电源②AD15～AD0地址/数据复用③A19/S

8、6～A16/S3地址/状态复用④BHE＃/S7高8位数据总线允许/状态复用⑤NMI非屏蔽中断输入⑥INTR可屏蔽中断请求信号输入⑦RD＃读信号输出⑧CLK时钟输入⑨RESET复位