2 微机原理与接口技术

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1、第2章微处理器2.18086微处理器的结构2.28086的系统组成和总线时序2.3高档微处理器2.18086微处理器的结构2.1.18086的功能结构2.1.28086的寄存器结构2.1.38086的工作模式和引脚特性返回2.1.18086的功能结构8086微处理器的内部功能结构由两个独立的工作部件——执行部件EU（ExecutionUnit）和总线接口部件BIU（BusInterfaceUnit）构成EU由运算器、寄存器组、控制器等组成，负责指令的执行BIU由指令队列、地址加法器、总线控制逻辑等组成，负责与系统总线打交道数据寄存器指针和变址寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSI

2、DIAXBXCXDX暂存寄存器ALU标志寄存器FREU控制器ALU数据总线（16位）指令队列缓冲器123456总线控制逻辑8086总线地址加法器CSDSSSESIP内部暂存器AB(20位)执行部件（EU）总线接口部件（BIU）DB(16位)（8位）队列总线8086CPU的内部功能结构框图执行部件EU的功能从BIU的指令队列缓冲器中取出指令，由EU控制器的指令译码器译码产生相应的操作控制信号给各部件对操作数进行算术运算和逻辑运算，并将运算结果的状态特征保存到状态寄存器FR中EU不直接与CPU外部系统相连，当需要与主存储器或I/O设备交换数据时，EU向BIU发出命令，并提供给BIU16位有效地址

3、及所需传送的数据执行部件EU的组成EU由算术逻辑单元ALU通用数据寄存器组地址指针和变址寄存器标志寄存器数据暂存寄存器EU控制器组成EU的特点DLDHCLCHBLBHALAHAXBXCXDX通用数据寄存器AX，BX，CX，DX，既可以作16位寄存器使用，也可以分成高、低8位分别作两个8位寄存器使用ALU的核心是16位二进制加法器16位状态标志寄存器（7位未用）存放操作后的状态特征和设置的控制标志EU控制器是执行指令的控制电路，实现从队列中取指令、译码、产生控制信号等。D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0CFPFAFZFSFTFIFDFOFPSWBIU从

4、主存取指令送到指令队列缓冲器CPU执行指令时，总线接口单元要配合EU从指定的主存单元或外设端口中取数据，将数据传送给EU或把EU的操作结果传送到指定的主存单元或外设端口中计算并形成访问存储器的20位物理地址总线接口部件BIU的功能BIU的组成与特点BIU由4个16位段寄存器、16位指令指针寄存器、20位物理地址加法器、6字节指令队列及总线控制逻辑组成BIU的特点：指令队列是由6个字节的寄存器组成（8088指令队列由4个字节组成）先进先出地址加法器是用来产生20位存储器物理地址的8086分配20条引脚线分时传送20位地址，16位数据和4位状态信息物理地址=16d段地址+偏移地址返回2.1.2

5、8086的寄存器结构通用数据寄存器组地址指针和变址寄存器段寄存器组指令指针寄存器IP（InstructionPointer)标志寄存器AHALBHBLCHCLDHDLAX：累加器，算术计算的主要寄存器，所有的I/O指令都使用这一寄存器与外部设备传送信息BX：通用寄存器，在计算存储器地址时，用作基址存储器AXBXCXDXCX：通用寄存器，在循环和串处理指令中用作隐含的计数器DX：通用寄存器，一般在作双字长运算时把DX和AX组合在一起存放一个双字长数，用来存放高位字，也可用来存放I/O的端口地址四个寄存器（8位或16位）：存放计算过程中所用到的操作数、结果或其他信息。DX、AX组合成一个双字长，

6、DX放高位字通用数据寄存器寄存器一般用法隐含用法AX16位累加器（Accumulator)字乘时提供一个操作数并存放积的低字;字除时提供被除数的低字并存放商ALAX的低8位字节乘时提供一个操作数并存放积的低字节；字节除时提供被除数的低字节并存放商；BCD码运算指令和XLAT指令中作累加器；字节I/O操作中存放8位输入/输出数据AHAX的高8位字节乘时提供一个操作数并存放积的高字节；字节除时提供被除数的高字节并存放余数；LAHF指令中充当目的操作数BX基址(Base)寄存器,支持多种寻址,常用作地址寄存器XLAT指令中提供被查表格中源操作数的间接地址CX16位计数器（Counter）串操作时用

7、作串长计数器；循环操作中用作循环次数计数器CL8位计数器移位或循环移位时用作移位次数计数器DX16位数据（Data）寄存器在间接寻址的I/O指令中提供端口地址；字乘时存放积的高字，字除时提供被除数高字并存放余数表2-18086中通用寄存器的一般用法和隐含用法SP堆栈指针寄存器（存放栈顶的偏移地址）BP基址指针寄存器（堆栈区中的一个基址地址）SISI源变址寄存器DI目的变址寄存器SP（StackPointer）