硬基第3章-CPU

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1、1/78第三章微处理器2/78主要内容Intel系列微处理器8086微处理器的组成；8086的内部寄存器和标志位；80X86系列微处理器的结构特点；Pentium微处理器实模式和保护模式的存储器寻址。3/783.1微处理器概述运算器算术逻辑运算，由加法器和(ALU)一些辅助逻辑电路组成指令流控制控制器时序控制，产生节拍定时信号指令译码和操作控制寄存器组存放临时数据、运算的中间结果、运算特征、操作数地址主要部件微机系统的硬件组成微型计算机5/78计算机基本工作过程输入/输出设备存储器运算器控制器源程序和输入数据输出结果取出数据存入数据操作命令存取命令取出程序指令

2、输入输出命令计算结果CPU“冯·诺依曼机”结构大脑记忆装置眼睛和耳朵6/78软件的形成与运行过程的简单描述软件的形成程序员(Programmer)编写程序源代码(SourceCode)编译器(Compiler)把源代码转换为可被计算机理解的机器代码(MachineCode)将机器代码以可执行文件(ExecutableFile)的形式保存在磁盘上软件的运行计算机把机器代码读入到内存(Memory)由CPU运行这些代码读取输入（Input）产生输出（Output）完成程序员预定的功能程序和数据硬盘CPU内存执行结果7/78程序设计语言的工作原理编译运行编辑、编译、

3、链接和运行解释运行程序员编写程序源代码解释器读入源代码，并执行源代码解释运行的语言特点执行速度慢好学易用先编译、后解释把源代码编译成更容易解释的中间代码，然后再解释运行8/78计算机语言程序设计语言(ProgrammingLanguage)是人与计算机进行交流的语言。计算机直接能读懂的语言。机器语言(MachineCode)，也叫机器代码一种纯粹的二进制语言一种程序设计语言对应一种编译器。程序员按照该语言的语法编写程序源代码，把自己的意图融入到代码中。编译器读入源代码，把程序员的意图转换成可执行程序，供他人使用。9/78用各种语言编写的1+1程序机器语言编写的

4、1+1程序101110000000000100000000000001010000000100000000汇编语言编写的1+1程序MOVAX,1ADDAX,1BASIC语言编写的1+1程序PRINT1+1C语言编写的1+1程序#includevoidmain(){printf("%d",1+1);}10/78语言的发展机器语言汇编语言高级语言面向过程面向对象CPU指令系统，由0、1序列构成的指令码组成如：10000000加10010000减用助记符号描述的指令系统如ADDA,B面向机器的语言程序设计是数据被加工的过程客观世界可以分类，对象

5、是类的实例对象是数据和方法的封装对象间通过发送和接受消息发生联系程序设计关键是定义类，并由类派生对象11/78§3.2Intel系列微处理器8086全16位处理器：内外数据总线16位8088准16位处理器：内数据总线16位外8位一、8086/8088内部结构8086/8088微处理器可分为：执行单元EU总线接口单元BIU两个独立的处理单元累加器计数器基址寄存器数据寄存器堆栈指针基址指针目标变址寄存器源变址寄存器指令指针代码段寄存器堆栈段寄存器数据段寄存器附加段寄存器段寄存器IPQ13/78执行单元EU功能：执行指令，具体操作如下从IPQ中取指令代码译码完成指定

6、的操作结果保存到目的操作数运算特征保存在标志寄存器FLAGS（仅对影响标志的指令）14/78总线接口单元BIU功能：从内存中取指令到指令预取队列IPQ；负责与内存或I/O接口之间的数据传送；在执行转移指令时，BIU将清除IPQ，然后从转移的目的地址处开始取指令并重新填充IPQ。15/788086内部寄存器组8086寄存器组又称为8086的程序设计模型它是程序设计中惟一可见的CPU部件它是系统程序设计员的操作对象含14个16位寄存器，按功能可分为三类：通用寄存器，8个段寄存器，4个控制寄存器，2个16/788086寄存器概貌SPIPFLAGSAHALBHBLCH

7、CLDHDLAXBXCXDXBPSIDICSDSESSS通用寄存器控制寄存器段寄存器16位16位17/781、通用寄存器数据寄存器（AX，BX，CX，DX）地址指针寄存器（SP，BP）变址寄存器（SI，DI）18/78数据寄存器用途：存放临时数据和存放运算操作数。（例）每个均为16位，但又可分为2个8位寄存器，即：AXAH，ALBXBH，BLCXCH，CLDXDH，DL例如：若(AX)＝1234H,则(AH)＝12H,(AL)＝34H19/78数据寄存器特有的习惯用法AX：累加器所有I/O指令都通过AX（AL）与接口传送信息;中间运算结果也多放于AX（AL）中

8、；乘除法指令的一个操作数必须在AX（A