[法学]洪第2章-8086CPU结构.ppt

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1、第2章微处理器2.18086微处理器的结构2.28086系统组成和总线时序2.3高档微处理器2.18086微处理器的结构8086/8088是Intel公司的第三代微处理器，其中：8086为16位机，主频5MHz；内部数据总线和外部数据总线都是16位；地址总线为20位，可最大寻址1MB。8088为准16位机，时钟频率为4.77MHz；内部数据总线16位，外部数据总线是8位；地址总线为20位，可最大寻址1MB。与80286统称为16位计算机系列2.1.18086的功能结构内部暂存器IPESSSDSCS控制电路外部总线

2、控制电路∑ALU标志寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDI通用寄存器地址加法器指令队列执行部件（EU)总线接口部件（BIU)16位20位AB16位DB8位段寄存器1.执行部件EU——负责执行指令。对指令译码、分析并发出控制命令，执行算术和逻辑运算。包含：①算术逻辑运算单元ALU运算器，用于8位、16位二进制算术和逻辑运算，计算寻址存储器所需的16位偏移量。②通用寄存器组AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI、DI。③标志寄存器16位的寄存器，反映运算结果的状态特征和控制标志。④控制电路负责从BI

3、U的指令队列缓冲器中取指令，并对指令译码，并向EU内部各部件发出控制命令。2.总线接口部件BIU负责CPU对存储器和外设进行的信息交换，提供总线地址，将数据和指令存放到目的单元。包含：①地址加法器和段寄存器1个20位地址加法器、用于形成20位的物理地址。②16位指令指针IP指令指针IP用来存放下一条要执行指令的偏移地址。③指令队列缓冲器当EU正在执行指令中，且不需占用总线时，BIU会自动地进行预取指令操作，将所取得的指令按先后次序存入1个6字节的指令队列寄存器，该队列寄存器按“先进先出”的方式工作，并按顺序取到E

4、U中执行。④总线控制逻辑电路2.1.28086的寄存器结构8086的寄存器都为16位，分为：通用数据寄存器：AX、BX、CX、DX地址指针和变址寄存器：BP、SP、DI、SI段寄存器：CS、SS、DS、ES指令指针和标志寄存器IP、PSW掌握通用寄存器的作用,熟悉PSW中各个标志的含义，才能正确地使用微机解决实际问题。通用数据寄存器8086的16位通用寄存器是：AXBXCXDX4个16位数据寄存器都可以分成高8位和低8位两个独立的寄存器，它们是：AHBHCHDHALBLCLDL对其中某个8位寄存器的操作，并不影响

5、它所对应的另外一个8位寄存器。各寄存器的用法是：数据寄存器用来存放参加运算和运算结果的操作数的，每个寄存器又有它们各自的专用目的：AX——16位累加器，使用频度最高，用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等；AL为8位累加器。BX——基址寄存器，常用来做基址指针，指向一批连续存放操作数的基地址。CX——计数器，作为循环和串操作等指令中的隐含计数器。DX——数据寄存器，用来存放外设端口的16位地址，或双字长数据的高16位。变址寄存器变址寄存器常用于存储器寻址时提供地址SI是源变址寄存器DI是目的变址寄存器在串操作类指

6、令中，SI和DI具有特别的功能指针寄存器指针寄存器用于寻址内存堆栈内的数据SP为堆栈指针寄存器，指示栈顶的偏移地址。BP为基址指针寄存器，表示数据在堆栈段中的基地址指令指针寄存器IP指令指针寄存器IP，指示代码段指令的偏移地址IP寄存器是一个专用寄存器，用户不能直接访问。段寄存器CS代码段寄存器计算机通过CS:IP寄存器联合使用来读取程序存储器的指令代码，从而控制指令序列的执行流程。DS数据段寄存器计算机通过DS:BX/SI/DI寄存器联合使用来存取数据区（RAM）的临时数据。SS堆栈段寄存器计算机通过SS：SP

7、/BP寄存器联合使用以确定堆栈段中的存储单元地址。ES附加段寄存器计算机通过ES:DI寄存器联合使用来存取附加段的数据。标志寄存器标志（FLAGS）是用于存放ALU执行完算术和逻辑运算后的状态标志和控制标志的寄存器。反映指令执行结果或控制指令执行形式。8086处理器中各种常用的标志形成了一个16位的标志寄存器FLAGS（也称程序状态字PSW寄存器）。OF111512DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF0控制标志反映结果状态反应运算过程标志的作用标志分成两类：状态标志——用来记录程序运行结果的状态

8、信息，许多指令的执行都将自动地改变它。CFOFAFSFZFPF控制标志——可由用户根据需要用指令进行设置，用于控制处理器的具体工作方式。DFIFTF进位标志CF当运算结果的最高有效位有进位（加法）或借位（减法）时，进位标志置1，即CF=1；否则CF=0。例如（以8位运算为例）：3AH+7CH＝B6H没有进位：CF=0AAH+7CH＝（1）26H有进位：CF=1符号标志SF