[工学]微机原理及应用第2章

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1、第2章80X86微处理器及其结构1－48第2章80X86微处理器及其结构重点8086CPU的功能结构80386CPU的功能结构80X86的寄存器2－482.18086/88及80286CPU的功能结构8086是Intel系列的16bit微处理器，属第三代。8086有16bit数据总线[8088外部8位DB]和20bit地址线，可寻址1MB内存空间。8086的内部结构从功能分成两个单元总线接口单元BIU——businterfaceunit执行单元EU——executionunit两个单元相互独立，分别完成各自操作两个单元可以并行执行，实现指令取指和执行的流水线操

2、作3－48一、8086的内部(编程)结构123456内部暂存器IPESSSDSCS输入/输出控制电路外部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(8088：4个)执行部件（EU)总线接口部件（BIU)16位20位8086：16位8088：8位8位16位EU控制器ALU暂存器标志寄存器8位队列总线总线控制逻辑内部总线16位地址加法器20位地址总线8(8088)/16(8086)位数据总线执行部件EU总线接口部件BIU123456指令队列通用寄存器AXAHALBXBHBLCXCHCLDXDH

3、DLSPBPDISICSDSSSES80888086IP暂存器8086/8088外部总线总线接口部件BIU组成：16位段寄存器，指令指针，20位地址加法器，总线控制逻辑，6字节指令队列（8086），8088为4字节。作用：负责从内存指定单元中取出指令，送入指令流队列中排队；取出指令所需的操作数送EU单元去执行。工作过程：由段寄存器与IP形成20位物理地址送地址总线，由总线控制电路发出存储器“读”信号，按给定的地址从存储器中取出指令，送到指令队列中等待执行。*当指令队列有2个或2个以上的字节空余时(8088为一个空字节），BIU自动将指令取到指令队列中。若遇到转

4、移指令等，则将指令队列清空，BIU重新取新地址中的指令代码，送入指令队列。*指令指针IP由BIU自动修改，IP总是指向下一条将要执行指令的地址。6－48指令执行部件EU组成：通用寄存器，标志寄存器，ALU，EU控制系统等。作用：负责指令的执行，完成指令的操作。工作过程：从队列中取得指令，进行译码，根据指令要求向EU内部各部件发出控制命令，完成执行指令的功能。若执行指令需要访问存储器或I/O端口，则EU将操作数的偏移地址送给BIU，由BIU取得操作数送给EU。7－48指令流水线：BIU和EU分开，取指和执行可以重迭，大大减少了等待取指所需的时间，提高CPU的利用

5、率。8086CPU结构的特点：第二代微处理器第三代微处理器80868－48DLDHCLCHBLBHALAH通用寄存器AXBXCXDXSPBPSIDI数据寄存器CSDSSSESIP变址寄存器指针寄存器堆栈指针基数指针源变址目的变址指令指针状态标志代码段数据段堆栈段附加段段寄存器控制寄存器FLAG二、8088/8086的寄存器结构有14个16位寄存器9－481、通用寄存器SP—堆栈指针，存放堆栈栈顶的现行地址，与SS堆栈段寄存器一起方可确定堆栈的实际地址。BP—基址指针SI—源变址寄存器AX，BX，CX，DX4个16bit的通用数据寄存器，它们的高8bit

6、AH，BH，CH，DH与低8bitAL，BL，CL，DL又可分别看成8个8bit的寄存器。DI—目的变址寄存器有8个16位寄存器什么是堆栈？10－482、控制寄存器IP(InstructionPointer)指令指针FLAG(标志寄存器)为16bit，其中6个状态标志位，3个控制标志位。状态（标志）寄存器FR(PSW)TFSFZFAFPFOFDFIFCF151413121110987654321011－48溢出判别方法溢出判别方法Cs⊕Cp＝1，有溢出产生Cs⊕Cp＝0，无溢出产生12－48标志:运算结果最高位为1，SF=1；运算结果本身不为0，ZF=0；最

7、高位向前无进位，CF=0次高位向最高位产生进位,而最高位向前没有进位，OF=1；结果低8位含偶数个1，PF=1；D3位向D4有进位,AF=1。例1：执行两个数的加法，分析对标志位的影响:5439H+456AH。13－48标志:运算结果最高位为0∴SF=0；运算结果本身≠0∴ZF=0低8位中1的个数为奇数个∴PF=0；最高位没有进位∴CF=0D3位向D4位无进位∴AF=0；次高位向最高位没有进位，最高位向前没有进位,∴OF=0。例2：执行两个数的加法，分析对标志位的影响:1345H+3219H。3、段寄存器CS—代码段寄存器DS—数据段寄存器SS—堆栈段寄存器E

8、S—附加数据段寄存器状态（标志）寄存器