《典型微处理器》PPT课件

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1、本章主要教学内容8086微处理器内部结构和寄存器8086微处理器外部引脚特性和工作方式8086微处理器存储器和I/O组织高档微处理器的典型结构和各功能部件第2章典型微处理器第2章1本章教学目的及要求通过学习，应掌握：典型微处理器的内部组成寄存器结构外部引脚特性和作用存储器和I/O组织系统工作方式和特点第2章22.18086微处理器内部结构Intel8086微处理器是一种具有代表性的处理器，后续推出的各种微处理器均保持与之兼容。8086特点：8086有16根数据线和20根地址线，可寻址地址空间1MB。采用并行流水线工作方式，通过设置指令预取队列实现；对内存空间实行分段管理

2、；支持多处理器系统，可工作于最小和最大两种工作模式。第2章32.1.18086微处理器内部结构及主要部件功能8086从功能上可划分为两个逻辑单元，即执行部件EU和总线接口部件BIU，其内部结构如图2.1所示。第2章4图2.18086微处理器内部结构51.执行部件EUEU主要由算术逻辑运算单元ALU、标志寄存器、数据暂存寄存器、通用寄存器组和EU控制电路等部件组成，其功能是负责指令的译码和执行。第2章62.总线接口部件BIUBIU由地址加法器、专用寄存器组、指令队列缓冲器及总线控制电路等部件组成。提供16位双向数据总线和20位地址总线，是完成CPU与存储器或I/O设备间数

3、据传送。BIU内部有4个16位段地址寄存器，1个16位指令指针寄存器，1个6字节指令队列缓冲器以及20位地址加法器和总线控制电路。第2章7第2章2.1.28086寄存器及其主要作用8086可供编程使用的有14个16位寄存器，按其用途可分为3类：通用寄存器段寄存器指针和标志寄存器81.通用寄存器（1）数据寄存器：存放操作数或中间结果。（2）指针和变址寄存器：存放地址偏移量。2.控制寄存器（1）指令指针寄存器IP（2）标志寄存器FLAG6个状态标志：CF-进位标志；PF-奇偶标志；AF-辅助进位标志；ZF-零标志；SF-符号标志；OF-溢出标志3个控制标志：TF-陷阱标志或

4、单步操作标志：IF-中断允许标志；DF-方向标志第2章93.段寄存器（1）代码段寄存器CS（2）数据段寄存器DS（3）堆栈段寄存器SS（4）附加段寄存器ES第2章102.28086微处理器引脚功能8086CPU具有40个引脚，采用双列直插式的封装形式，如图2-4所示。数据总线为16条，地址总线为20条，其余为状态线、控制信号线、电源、地线等。地址/数据总线采用分时复用方式，即一部分引脚具有双重功能，如AD15~AD0这16个引脚，有时传送数据信号，有时可输出地址信号。第2章11图2-48086CPU引脚图第2章12理解和运用8086CPU引脚时要注意以下几个方面：（1）

5、每个引脚只传送一种特定信号；（2）一个引脚电平高低代表不同传递信号；（3）CPU工作于最小、最大不同模式时引脚有不同名称和定义；（4）分时复用引脚；（5）特定引脚输入和输出信号分别传送不同信息。第2章132.3存储器结构与I/O组织存储器内部按字节组织，两个相邻字节称一个字。存放数据以字节为单位；存放数据为一个字时将每个字低字节存放在低地址，高字节存放在高地址，以低地址作为该字访问地址。从偶地址开始存放的字称规则字或对准字，从奇地址开始存放的字称非规则字或非对准字。规则字的存取可在一个总线周期内完成，非规则字的存取需要两个总线周期。第2章142.3.1存储器内部结构的组

6、织1.存储器内部结构及访问方法8086将存储器1MB存储空间分成两个512KB存储体，分别叫高位库和低位库。低位库固定与CPU低位字节数据线D7~D0相连，称低字节存储体，该存储体中每个地址均为偶地址；高位库与CPU高位字节数据线D15~D8相连，称高字节存储体，该存储体中每个地址均为奇地址。两个存储体与CPU总线之间的连接如图2.6所示。奇地址存储体的片选端受控于信号，偶地址存储体的片选端受控于地址线A0。第2章15图2.6两个存储体与总线连接162.存储器的分段结构8086系统采用20位地址线寻址1M字节存储空间。由于CPU内所有寄存器都只有16位，只能寻址64KB

7、。因此，把整个存储空间分成若干逻辑段，每个逻辑段容量最大64KB。CPU允许各逻辑段在整个存储空间中浮动，可紧密相连，也可相互重叠，还可分开一段距离，如图2-7所示。第2章17183.存储器中不同地址的理解（1）段地址：描述要寻址的逻辑段在内存中的起始位置。（2）偏移地址：描述要寻址的内存单元距本段段首的偏移量。（3）逻辑地址：由段地址和偏移地址两部分组成。表示形式为“段地址：偏移地址”。（4）物理地址：存储器实际地址，由CPU提供的20位地址码来表示，是惟一能代表存储空间每个字节单元的地址。第2章19逻辑地址到物理地址的转换由BIU中2