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时间:2020-03-18
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1、第二章8086微处理器第一节微处理器的基本结构第二节8086微处理器1第一节、微型计算机结构CPU+适当容量M+输入输出接口+设备+软件=MICOR_COMPUTERSYSTEM1、微型计算机外部结构2、微型计算机内部结构21、微型计算机外部结构微型计算机外部结构如下图所示(三总线结构)微型计算机外部结构存储器I/O接口输入设备I/O接口输入设备CPU3由上图看出,微机与外部交换信息通过总线控制。采用三总线结构AB、DB、CB.三组总线:地址总线AB(ADDRESSBUS):通常16位,单向,A15~A0,可寻址216
2、=64KB内存单元。A7~A0,可寻址28=256外设接口。数据总线DB(DATABUS):通常8位,D7~D0,双向,实现CPU与I/O传送。控制总线CB(CONTROLBUS):传送控制信号。42、微型计算机内部结构由于CPU受成品率,成本,集成在单片上等原因。严格规定引脚数就限制了总线的数量。外部——采用三总线结构AB、DB、CB。内部——采用单总线,即内部所有单元电路都挂在内部总线上,分时使用总线。通常微处理机内部结构及外部连接方法如下图所示。5微型计算机内部结构数据总线缓冲器/锁存器累加器(8位)暂存寄存器(
3、8)标志寄存器多路转换开关指令寄存器锁存器(8)十进制调整通用寄存器阵列地址缓冲器指令译码器加1器/减1器地址锁存器程序计数器PC(16)寄存器选择堆栈指示器SP(16)定时与控制中断I/O存储器.请求写读请求请求等待时钟ALU内部数据总线...INTWRRDIORQMREQWAITRESETA15~A0DB7~DB0算术逻辑单元CPU内部CPU外部6微处理器内部主要由四部分组成:(1)内部寄存器用来寄存参与运算的数据,经常可以连成寄存器对(16位)用来存放操作数地址。16位专用寄存器如:程序计数器PC,堆栈指针SP(
4、2)累加器和算术逻辑单元对数据进行算术运算、逻辑运算场所,运算结果标志触发器记忆或送某个寄存器等等。7(3)指令寄存器、指令译码器、定时及各种控制信号产生电路把用户程序中的指令一条条译出来,然后以一定时序发出相应的控制信号。(4)内部采用单总线结构在任何时候只有一个内部设备能使用内部总线,各设备之间必须分时使用内部总线,因而速度受到影响。∴只有要求速度高的位片机(通常用双级型集成电路)中,采用内部多总线结构。8第二节、8086/8088CPU一、特点Intel系列的16位CPU双列直插式封装40根引脚工作频率为4.7
5、7MHz~10MHz工作电源+5V808698086:对外有16根数据线,20根地址线可寻址的内存单元数220=1M内存地址范围00000~FFFFFH8088:内部寄存器、运算部件及内部操作均按16位设计,除对外数据线为8根外,其余与8086基本相同。为与当时已有的8位外设接口芯片兼容。IBMPC、IBPPC/XT采用8088CPU8088108086CPU结构特点小结:(1)内部结构是16位的(内部寄存器,内部运算部件,内部操作按16位设计);(2)外部数据总线16条,能处理16位数据,也能处理8位数据;(具有16
6、位运算指令,包括*、/指令)(3)能执行整套8086的指令(4)20条地址总线,直接寻址能力1M字节;(5)40条引线封装;(6)单相时钟;(7)电源为5V。8086与8088的主要区别在于8086的外部数据总线16位。11二、8086/8088的编程结构编程结构:指从程序员和使用者的角度看到的结构。与芯片内部的物理结构和实际布局有区别。某CPU芯片内部实物图121.总线接口部件BIU(BusInterfaceUnit)→运输部门2.执行部件EU(ExecuteUnit)→加工部门3.工作原理DSESSSCSIP数据暂
7、存器执行部件控制电路指令译码器总线接口控制电路AXBXCXDXAHBHCHDHSIDIBPSPALBLCLDL寄存器组BIUABDBCB地址加法器指令队列PSW标志寄存器EU运算器8088编程结构DSESSSCSIP数据暂存器执行部件控制电路指令译码器总线接口控制电路AXBXCXDXAHBHCHDHSIDIBPSPALBLCLDL寄存器组BIUABDBCB地址加法器指令队列PSW标志寄存器EU运算器8086编程结构:131.总线接口部件BIU构成部分4个16位段寄存器:CS,DS,ES,SS16位IP指令指针寄存器20
8、位地址加法器6字节的指令队列(8088的指令队列为4字节)总线控制电路(包括三组总线):处理器与外界总线联系的转接电路。DSESSSCSIP数据暂存器PSW标志寄存器执行部件控制电路指令译码器AXBXCXDXAHBHCHDHSIDIBPSPALBLCLDL寄存器组指令队列总线接口控制电路运算器地址加法器8086编程结构BIUEU主
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