第二章8086微处理器及其系统

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1、第2章8086微处理器及其系统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2.18086微处理器简介2.1.18086的编程结构•执行部件(EU)•总线接口部件(BIU)8086/8088“外部总线”暂存寄存器EU控制系统总线控制逻辑AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDI123456✓78088V图2-18086CPU内部结构1、执行部件EU•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

2、•通用寄存器•指针和变址寄存器(1)内部寄存器8086共有8个16位的内部寄存器，分为两组：a、通用数据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。AX(AH,AL)累加器，有些指令约定以AX(或AL)为源或目的寄存器。BX(BH,BL)基址寄存器，BX可用作间接寻址的地址寄存器和基地址寄存器，BH、BL可用作8位通用数据寄存器。CX(CH,CL)计数寄存器，CX在循环和串操作中操作

3、中充当计数器，指令执行后CX内容自动修改。DX(DH,DL)数据寄存器，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。b、指针和变址寄存器•BP基址指针寄存器・SP堆栈指针寄存器(BP、SP用于堆栈)•SI源变址寄存器•DI目的变址寄存器(SI用于数据段；DI用于数据段和附加段)(2)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。标志寄存器如下D15D14D13D12DuDiod9d8d7d6d5d4d3d2Di

4、DoOFDFIFTFSFZFAFPFCFCF：进位标志PF：奇偶标志AF：辅助进位标志ZF：零标志SF：符号标志位OF：溢出标志TF：陷阱标志IF；中断允许标志DF：方向标志a.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。•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

5、,若D3向D4产生了进位或借位则AF二1。否则AF二0。在BCD码运算时，该标志用于十进制调整。•ZF(ZeroFlag)零标志反映计算结果是否为0。若结果为零则Z21,否则Z20。•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二1(对带符号数即为负数)，否则SF=0(对带符号数即为止数)。•OF(OverflowFlag)溢出标志反映运算结果是否超岀了带符号数的表数范围。b.控制标志共3位，用于控制机器或程序的某些运行过程。•DF(Direc

6、tionFlag)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。⑶内部控制逻辑电路(EU控制系统)2、总线接口部件BIU(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。(2)地址加法器用于产生20位物理地址。(3)指令指针寄存器(IP)又称程序

7、计数器，是16位寄存器。(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。(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。3、总线接口部件和执行部件的管理当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部件耍执行一条指令时，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

8、线周期，若BIU总线空闲，则立即响应，若BIU止在取一条指令，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。2.1.28086的引脚及其功能•8086总线周期•8086的引脚及功能1、8086总线周期T1(T2(T3]Tw

9、T4]T1(T1图2-3典型的8086总线周期时序(1)几