汇编语言程序设计教学课件葛建梅 第2章.ppt

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1、第2章IBM_PC计算机系统结构◆Inter8086微处理器的功能结构◆存储器◆堆栈(Stack)◆Inter80486和Pentium微处理器的结构及存储管理2.1Inter8086微处理器的功能结构一个典型的微处理器基本结构，一般由算术逻辑单元、寄存器组和指令处理单元等部分组成。1．算术逻辑部件算术逻辑部件(ALU)由全加器组成。它的主要任务是执行算术运算、逻辑运算及移位等操作。ALU有两个输入端，和两个输出端。其连接形式请见下图。2．寄存器阵列寄存器阵列是微处理器的重要组成部分，可以存放数据和地址。寄存器位数一般与微处理器片内总线

2、的宽度是一致的，但也有些寄存器是片内总线宽度的两倍。寄存器的广泛依据操作数的个数划分，80X86CPU指令系统中的指令格式最常用的有：双操作数指令、单操作数指令和无操作数指令。返回2．寄存器阵列寄存器阵列是微处理器的重要组成部分，可以存放数据和地址。寄存器位数一般与微处理器片内总线的宽度是一致的，但也有些寄存器是片内总线宽度的两倍。微处理器内部寄存器的数量与类型视具体的微处理器而定。一般包括通用寄存器、累加器、标志寄存器和专用寄存器(如：程序计数器PC、堆栈指示器SP、变址寄存器、地址寄存器）返回（1）通用寄存器组通用寄存器可以存放数据

3、和地址。这类寄存器的作用并不做预先规定，故称之为通用寄存器组。（2）累加器它也是数据寄存器。累加器往往与ALU单元一起完成各种算术或逻辑运算。运算前，作为运算器的一个输入，运算后它常用来保存运算结果。（3）标志寄存器进行算术运算或逻辑运算时，可能会发生进位、溢出、全零、符号及奇偶性等状态的变化，运算后又往往需要保存这些状态的变化。为此，在微处理器中设置了标志寄存器。常用的状态标志有：进位标志位C、零标志位Z、符号标志位S、奇偶位P、溢出位O和辅助进位位A(或称半进位)等。（4）专用寄存器①程序计数器PCPC它是指令地址寄存器。它的内容指

4、出了现行指令在存储器中的存放地址，当按此地址从存储器中取出现行指令时，PC的内容自动修改为下一条指令的地址。②堆栈指示器SP用于确定在堆栈操作时，堆栈在内存中的具体位置。③变址寄存器用于变址寻址方式，也可做通用寄存器使用。另外，在微处理器内部还有一些程序员不能访问的内部工作寄存器，如指令寄存器、暂存器、地址缓冲器和数据缓冲器等。3．指令处理单元指令处理单元即计算机的控制器，负责对指令进行译码和处理。它一般包括：（1）指令寄存器——用来暂存即将被译码处理的指令。（2）指令译码器——负责对指令进行译码，通过译码获知该指令属于什么功能的指令。

5、（3）时序和控制逻辑——根据指令要求，按一定的时序发出并接收各种信号。4．指令的执行过程（1）取指令（2）指令译码（3）取操作数（4）执行指令（5）存放运算结果返回2.1.1执行部件与总线接口部件2.1.2Inter8086CPU寄存器的结构2.1.3标志寄存器(FR)及其用途返回1．Intel8086微处理器的主要特性数据线——16位。地址线——20位，其中低16位与数据总线复用。内存空间——20位地址线可直接寻址1MB存储空间。寻址方式——7种寻址方式提供了灵活的操作数存取方法。指令系统——99条基本指令，能完成数据传送、算术运算、

6、逻辑运算、控制转移和处理器控制功能等。时钟频率——8086标准主频为5MHz，8086-2主频为8MHz。中断功能——可处理内部软件中断和外部硬件中断，中断源多达256个。工作模式——支持单处理器、多处理器系统工作。兼容性——与8080、8085在源程序一级兼容。2．Intel8086总线接口部件BIU和总线执行部件EU8086CPU内部从功能上讲由两部份组成：总线接口部件BIU（BusInterfaceUnit）和指令执行部件EU（ExecutionUnit）。（1）总线接口部件BIU总线接口部件BIU的具体任务是：负责从内存单元中预

7、取指令，并将它们送到指令队列缓冲器暂存。总线接口单元BIU由20位地址加法器、段寄存器、16位指令指针、指令队列缓冲器和总线控制电路等组成。①地址加法器和段寄存器地址加法器用来产生20位地址，可直接寻址1MB存储物理空间。但是CPU内部的寄存器都是16位的，所以需要由地址加法器来根据16的段寄存器提供的内容(段的起始地址)左移4位后，与16位偏移地址相加，形成一个20位的物理地址，以对存储单元进行寻址。比如，一条指令的物理地址就是根据代码段寄存器CS和指令指针寄存器IP的内容得到的。假设CS=FE00H，IP=0200H，此时指令的物理

8、地址为FE200H。②16位指令指针IP8086CPU中，IP(1nstructionPoimer)用来存放将要取出的指令在现行代码段中的偏移地址。它只有与CS相结合，才能形成指向指令存放单元的物理地址。③