第二章 8086微处理器及其系统

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1、8086微处理器及其系统第2章2.18086微处理器简介2.28086系统的存储器组织及I/O组织2.38086系统的工作模式2.48086的操作时序●执行部件（EU）●总线接口部件（BIU）2.1.18086的编程结构8086微处理器简介2.1执行部件●内部寄存器●算术逻辑运算单元(ALU)及标志寄存器●内部控制逻辑电路内部寄存器●四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8为寄存器。用作8位寄存器分别记作：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。BX可用作间接寻址的地址寄

2、存器和基地址寄存器，BH、BL可用作8位通用数据寄存器。有些指令约定以AX(或AL)为源或目的寄存器。AX(AH,AL)累加器BX(BH,BL)基址寄存器通用寄存器●8086共有8个16位的内部寄存器，分为两组：●通用寄存器●指针和变址寄存器图2-18086CPU内部结构除用作通用寄存器外，在I/O指令中可用作端口地址寄乘除指令中用作辅助累加器。CX(CH,CL)计数寄存器DX(DH,DL)数据寄存器CX在循环和串操作中操作中充当计数器，指令执行后CX内容自动修改。指针和变址寄存器●BP(BasicPoint

3、erRegister)基址指针寄存器●SP(StackPointerRegister)堆栈指针寄存器●SI(SourceIndexRegister)源变址寄存器●DI(DestinationIndexRegister)目的变址寄存器算术逻辑单元(ALU)及标志寄存器●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：1.条件标志-----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。2.控制标志-----共3位，用于控制机器或程序的某些运行过程。OF

4、DFIFTFSFZF――AF――PF――CF8765432101514131211109条件标志●CF(CarryFlag)进位标志-----反映在运算结果的最高位有无进位或借位。●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。●AF(AuxiliaryFlag)辅助进位标志-----加减运算时，若D3向D4产生了进位或借位则AF=1。否则AF=0。在BCD码运算时，该标志用于十进制调整。-----反映计算结果是否为0。若结果为零则ZF=

5、1，否则ZF=0。●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）。●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。●ZF(ZeroFlag)零标志控制标志●共3位，用于控制机器或程序的某些运行过程。●DF(DirectionFlag)方向标志-----用于串处理指令中控制串处理的方向。●IF(InterruptFlag)中断允许标志-----

6、用于控制CPU是否允许相应可屏蔽中断请求。●TF(trapflag)陷阱标志-----用于单步操作。内部控制逻辑电路5.总线控制逻辑-----是CPU外部三总线（AB、DB、CB）的控制电路，它控制CPU与其他部件交换数据、地址、状态及控制信息。4.指令队列缓冲器-----是一个与CPU速度相匹配的高速缓冲寄存器。3.指令指针寄存器(IP)-----又称程序计数器，是16位寄存器。2.地址加法器-----用于产生20位物理地址。1.段地址寄存器(CS、DS、SS、ES)-----用于存放段地址的寄存器称为段寄

7、存器，根据其主要用途，计有代码段寄存器CS、数据段寄存器DS、堆栈段寄器SS、附加段寄存器ES。总线接口部件当8086指令队列中有2字节空闲时，总线接口部件就自动将指令从内存中预取到指令队列缓冲器中。每当EU部件要执行一条指令时，它就从指令队列头部取出指令，后续指令自动向前推进。EU要花几个时钟周期执行指令，指令执行中若需要访问内存或I/O设备，EU就向BIU申请总线周期，若BIU总线空闲，则立即响应，若BIU正在取一条指令，则待取指令操作完成后再响应EU的总线请求。当指令队列已满，EU又没有申请总线时，则总

8、线空闲。遇到转移、调用及返回指令时，原先预取到指令队列中的指令已不再有用，BIU就自动清除指令队列中已有内容，从转移、调用或返回的新地址开始，重新从内存中预读取指令并填充指令队列。总线接口部件和执行部件的管理8086的引脚及其功能●8086总线周期●8086的引脚及功能2.1.28086总线周期T1T2T3TwT4T1T18086总线周期图2-3典型的8086总线周期时序-----CPU向多路复用总