微处理器及其系统(2010.9)

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1、第2章8086微处理器及其系统2.18086微处理器2.28086系统的存储器组织及I/O组织2.38086系统配置2.48086的操作时序2.18086微处理器1978年，Intel公司推出16位微处理器8086。8086CPU具有16位数据总线和20位地址总线，数据总线与地址总线分时复用，寻址范围为1MB。CPU存储器存储器I/O接口I/O接口外部设备ABDBCB2.1.18086CPU的结构8086的内部结构从功能分EU和BIU:AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDICSDSSSESIP124653标志寄存器总线控制逻辑指

2、令队列EU控制ALU∑BIU单元EU单元AXBXCXDX内部寄存器地址加法器段寄存器指令指针寄存器外部总线EU（执行单元）:负责指令的译码、执行和数据的运算BIU（总线接口单元）:管理8086与系统总线的接口，负责CPU对存储器和I/O进行访问两个单元相互独立，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作EU组成：内部寄存器（8个16位：AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI、DI）ALU和标志寄存器：FREU控制电路AHALBHBLCHCLDHDLEU：内部寄存器●8086共有8个16位的内部寄存器，分为两组：

3、SPBPSIDIAXBXCXDX●通用寄存器●指针和变址寄存器SP(StackPointerRegister)堆栈指针寄存器BP(BasicPointerRegister)基址指针寄存器SI(SourceIndexRegister)源变址寄存器DI(DestinationIndexRegister)目的变址寄存器BP、SP：指针寄存器，一般用于存放堆栈段SI、DI：变址寄存器：SI一般用于数据段、DI一般用于数据段或附加段4个16位通用寄存器AX：累加器（AH、AL）BX：基址寄存器（BH、BL）CX：计数寄存器（CH、CL）DX：数据寄

4、存器（DH、DL）EU：标志寄存器FR标志寄存器（FlagRegister）共有16位，其中7位未用。标志寄存器内容如图：OFDFIFTFSFZF―AF―PF―CF15~12111098765432101.条件标志（OF、SF、ZF、AF、PF、CF）-----共6位，用于寄存程序运行的状态信息，这些标志往往用作后续指令判断的依据。根据运算结果由硬件自动产生；2.控制标志（DF、IF、TF）-----共3位，用于控制机器或程序的某些运行过程。需通过指令设置OFDFIFTFSFZF―AF―PF―CF15~1211109876543210●C

5、F(CarryFlag)进位标志-----反映在运算结果的最高位有无进位或借位。EU：标志寄存器OFDFIFTFSFZF―AF―PF―CF15~1211109876543210●PF(ParityFlag)奇偶标志-----反映运算结果中“1”的个数的奇偶性，主要用于判断数据传送过程中是否出错。若结果的低8位中有偶数个“1”，则PF=1，否则PF=0。EU：标志寄存器OFDFIFTFSFZF―AF―PF―CF15~1211109876543210●AF(AuxiliaryFlag)辅助进位标志-----加减运算时，若D3向D4产生了进位或

6、借位则AF=1，否则AF=0。在BCD码运算时，该标志用于十进制调整。EU：标志寄存器OFDFIFTFSFZF―AF―PF―CF15~1211109876543210●ZF(ZeroFlag)零标志-----反映计算结果是否为0。若结果为零则ZF=1，否则ZF=0。EU：标志寄存器OFDFIFTFSFZF―AF―PF―CF15~1211109876543210●SF(SignFlag)符号标志-----反映计算结果最高位即符号位的状态。如果运算结果的最高位为1则SF=1（对带符号数即为负数），否则SF=0（对带符号数即为正数）。EU：标志

7、寄存器OFDFIFTFSFZF―AF―PF―CF15~1211109876543210●OF(OverflowFlag)溢出标志-----反映运算结果是否超出了带符号数的表数范围。EU：标志寄存器OFDFIFTFSFZF―AF―PF―CF15~1211109876543210●DF(DirectionFlag)方向标志-----用于串处理指令中控制串处理的方向。DF=1:对SI、DI自动减量，高－低地址DF=0:对SI、DI自动增量，低－高地址DF标志可由STD置1，CLI清0EU：标志寄存器OFDFIFTFSFZF―AF―PF―CF15

8、~1211109876543210●IF(InterruptFlag)中断允许标志----用于控制CPU是否允许相应可屏蔽中断请求。----IF=1:允许响应可屏蔽中断----IF=0:禁止响