微机原理与汇编语言实用教程_第2章_8086微处理器及其系统结构.ppt

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1、第二章8086微处理器及其系统结构2.18086微处理器从功能上，8086微处理器内部结构由两个逻辑单元组成：一个称为总线接口单元BIU（BusInterfaceUnit），另一个称为执行单元EU（ExecutionUnit）。执行单元EU包括8个16位的通用寄存器（AX、BX、CX、DX、SP、BP、DI、SI）、一个16位的标志寄存器FLAG、16位的算术逻辑单元ALU及EU控制电路等。执行单元EU的功能是执行指令。EU从指令队列取出指令代码，并在ALU中进行计算，运算结果的特征保存在标志寄存器FLAG中。总线接口单元BIU包括4个16位的段寄存

2、器（CS：代码段寄存器；DS：数据段寄存器；ES：附加段寄存器；SS：堆栈段寄存器）、一个16位的指令指针寄存器IP、一个与执行单元EU进行通信的内部寄存器、一个20位的地址加法器、总线控制逻辑及先入先出的指令队列。2.1.18086微处理器内部结构8086的内部结构内部暂存器IPESSSDSCS输入/输出控制电路外部总线执行部分控制电路123456∑ALU标志寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDI通用寄存器地址加法器指令队列缓冲器执行部件（EU)总线接口部件（BIU)16位20位16位8位执行8086微处理器中设置有一些寄存器，用来

3、暂存参加运算的操作数和运算过程中的中间结果。其内部共有14个16位的寄存器，按功能可分为：4个通用寄存器、4个地址寄存器、4个段寄存器、2个控制寄存器四类。1．通用寄存器执行单元EU中设计了4个16位的通用寄存器，分别是AX、BX、CX与DX，它们都可以拆成高8位和低8位两个寄存器来使用，如AX就可拆成AH和AL两个独立的8位寄存器。2.1.28086的寄存器结构2．地址寄存器执行单元EU中设计了4个16位的地址寄存器，分别是SP、BP、SI与DI，其中前两个称“地址指针”，后两个称“变址寄存器”，它们的一般用法与隐含用法如表2.2所示。3．段寄存器

4、总线接口单元BIU中设计了4个16位的段寄存器，分别是代码段寄存器CS、数据段寄存器DS、附加段寄存器ES与堆栈段寄存器SS。4．控制寄存器IP称为指令指针寄存器，用于存放偏移地址。CPU从代码段中偏移地址为IP的内存单元中取出指令代码的1个字节后，IP自动加1，指向指令代码的下一个字节。用户程序不能直接访问IP。FLAG称为标志寄存器，它也是一个16位的寄存器，但只用了其中9位，这9位包括6个状态标志位和3个控制标志位，如图2.2所示。6个状态标志位记录了算术运算和逻辑运算结果的特征，不同的指令对状态标志位的影响是不同的；3个控制标志位被设置后，将

5、对其后的操作产生控制作用。FLAG：OF111512DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF0标志位名　称作　　用状态标志位CF进位标志位最高位有进位/借位CF＝1，否则CF＝0PF奇偶标志位“1”的个数为偶数时PF＝1，否则PF＝0AF辅助进位位运算结果低4位产生了进位/借位时AF＝1，否则AF＝0ZF零标志位运算结果为0时ZF＝1，否则ZF＝0SF符号标志位运算结果的最高位为1时SF＝1，否则SF＝0OF溢出标志位运算结果超出带符号数表示范围时OF＝1，否则OF＝0控制标志位位TF跟踪标志位TF＝1，CPU处于单步执行指令方式；TF

6、＝0，正常执行程序IF中断允许标志位IF＝1，使CPU可以响应可屏蔽中断请求；IF=0，禁止接受可屏蔽中断请求IF＝0，使CPU禁止响应可屏蔽中断请求DF方向标志位DF＝1，使串操作按减地址方式进行；DF＝0，使串操作按增地址方式进行2.2.18086微处理器引脚信号8086微处理器的引脚信号可分为三大类：公用引脚信号、最大工作模式信号和最小工作模式信号。2.28086微处理器引脚信号和典型时序分析我们除了要了解CPU的内、外部结构之外，还要进一步了解各模式下系统的典型配置情况，即除了CPU之外，还需要哪些芯片来构成一个最基本的应用系统。(1)最小模

7、式2.2.2两种模式下系统的典型配置最小模式下的典型配置，它具有以下几个方面的特点。①端接+5V，决定了CPU的工作模式。②有一片8284A，作为时钟信号发生器。③有三片8282或74LS373，用来作为地址信号的锁存器。④当系统中所连的存储器和外设端口较多时，需要增加数据总线的驱动能力，这时需用2片8286/8287作为总线收发器。(2)最大模式图2.5最大模式下的系统典型配置最大模式和最小模式在配置上的主要差别在于，在最大模式下要用8288总线控制器来对CPU发出的控制信号进行变换和组合，以得到对存储器或I/O端口的读/写信号和对锁存器8282及

8、总线收发器8286的控制信号。最大模式系统中，需要用总线控制器来变换与组合控制信号的原因在于：在最大模式的系