微机原理教案5

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1、第四讲8086/8088微处理器本节主要知识框架8086/8088微处理器结构8086/8088微处理器功能结构图功能结构简介8086/8088CPU内部寄存器结构寄存器结构示意图寄存器介绍标志寄存器8086存储器组织8086存储器组织概述存储器的分段逻辑地址的表示物理地址的形成8086/8088微处理器结构8086/8088微处理器功能结构图功能结构简介8086/8088微处理器结构•功能结构图8086/8088微处理器结构•功能结构简介8086∕8088CPU从功能上来说可以分成两大部分：总线接口单元BIU（BusInt

2、erfaceUnit）执行单元EU（ExecutionUnit）8086/8088微处理器结构•功能结构简介总线接口单元（BIU）BIU负责8086CPU与存储器之间的信息传送。BIU的任务是从内存的指定部分取出指令，送至指令流队列中排队（8086的指令流队列可以存储6个字节的指令；8088的指令流队列只能存储4个字节的指令）；在执行指令时所需的操作数，也由BIU从内存的指定区域取出，传送给EU部分执行。8086/8088微处理器结构•功能结构简介执行单元（EU）EU部分负责指令的执行。由于CPU取指部分与执行指令部分是分开

3、的，所以在一条指令的执行过程中，就可以取出下一条（或多条）指令，在指令流队列中排队。在一条指令执行完就可以立即执行下一条指令。从而减少了CPU为取指令而等待的时间，提高了CPU的运行效率，提高了CPU的整体运行速度。8086/8088微处理器结构•功能结构简介在8080与8085以及标准的8位CPU中，程序的执行是由取指令和执行指令的循环完成的。它们的执行顺序是：取第一条指令，执行第一条指令；取第二条指令，执行第二条指令；……直至取最后一条指令，执行最后一条指令。这样，在每一条指令执行完以后，CPU必须等待到下一条指令取进来

4、以后才能执行。所以，当时CPU的工作是串行的。8086/8088微处理器结构•功能结构简介在8086中，由于BIU和EU是分开的，所以取指和执行可以重叠进行。其执行顺序如下图所示。这样就减少了取指令所需的等待时间，提高了CPU的利用率。一方面可以提高整个程序的执行速度，另一方面又降低了对存储器存取速度的要求。这种并行的操作技术（即流水线技术），在8086以前只在大型机中才使用。8086/8088CPU内部寄存器结构寄存器结构示意图寄存器介绍标志寄存器8086内部寄存器结构•寄存器结构示意图AHALBHBLCHCLDHDLSP

5、BPSIDIIPFLAGS/PSWCSDSSSES数据寄存器地址指针和变址寄存器控制寄存器段寄存器通用寄存器AXBXCXDX8086内部寄存器结构•寄存器介绍数据寄存器数据寄存器既可作为16位使用，也可作为8位的使用。AX：累加器，是算术运算的主要寄存器。另外，I/O指令利用这个寄存器和外设通讯。BX：通用寄存器，另外可以作为基址寄存器。CX：通用寄存器，另外在循环时作为隐含的计数器使用。DX：通用寄存器，另外可以和AX一起储存双字，DX放高位。8086内部寄存器结构•寄存器介绍地址指针与变址寄存器SP：堆栈指针寄存器，用来

6、指示栈顶的偏移地址。BP：基址指针寄存器，作为堆栈区中的一个基地址以便访问栈中的其他信息。SI：源变址寄存器。DI：目的变址寄存器。一般，SP、BP与SS连用来确定堆栈中某存储单元的地址，SI、DI与DS连用确定数据段中某存储单元的地址。8086内部寄存器结构•寄存器介绍段寄存器CS：代码段寄存器。存放当前正在运行的程序。DS：数据段寄存器。存放当前程序所用的数据。ES：附加段寄存器。附加的数据段，是一个辅助的数据区，也是串处理指令的目的操作数存放区。SS：堆栈段寄存器。定义堆栈所在的区域。除非特别指定，一般情况下，各段的

7、分配由操作系统负责，独立占有64K，可以重叠。8086内部寄存器结构•寄存器介绍控制寄存器IP：指令指针寄存器。存放代码段中的偏移地址，它始终指向下一条指令的首地址，与CS一起确定下一条指令的物理地址。FLAG/PSW：标志寄存器/程序状态字寄存器。由条件码标志和控制标志构成。8086内部寄存器结构•标志寄存器标志寄存器各标志位位置图FR的格式CFPFAFZFSFTFIFDFOF0123456789101112131415校验标志进位标志辅助进位标志零标志符号标志跟踪标志中断标志方向标志溢出标志8086内部寄存器结构•标志寄

8、存器状态标志CF（CarryFlag）：进位标志，最高位有进借位时为1，否则为0PF（ParityFlag）：奇偶标志，结果低8位中有偶数个“1”时，PF＝1；奇数为0AF（AuxiliaryCarryFlag）：辅助进位标志，也称半进位位。运算结果中低4位向高4位借位或进位时，AF＝1，