微机原理CH2 8086系统结构(ok).ppt

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1、课间固定答疑时间：周四下午，14:00－16:00（4－16周）地点：基础实验楼B508答疑停课通知停课：第3周周一下午5、6节第3周周三上午1、2节第3周周五下午5、6节第4周周一下午5、6节第二章8086系统结构2.18086CPU系统结构2.28086CPU的系统配置和引脚功能2.38086存储器组织2.48086CPU时序2.5本章小结2.18086CPU系统结构一、引言1、8086：Intel系列的16位微处理器，16条数据线、20条地址线，可寻址地址范围220=1MB，8086工作时，只要一个5V电源和一个时钟，时钟频率分别有5M

2、Hz，8MHz和10MHz。2、8088：内部与8086兼容，也是一个16位微处理器，只是外部数据总线为8位，所以称为准16位微处理器。8088有20条地址线，所以可寻址的地址空间达220即1M字节。二、8086CPU的内部结构执行部件（EU）总线接口部件（BIU）8086CPU的内部结构图1、总线接口部件BIU（BusInterfaceUnit）它是8086CPU与外部（存储器和I/O端口）数据交换的接口。它提供了16位双向数据总线和20位地址总线，通过它们完成所有外部总线操作。（1）总线接口部件的功能①地址形成②取指令③指令排队④读/写操

3、作数⑤总线控制8086CPU的内部组成执行部件（EU）总线接口部件（BIU）①总线控制逻辑②指令指针寄存器IP③段寄存器④地址加法器⑤指令队列缓冲器（2）组成①16位指令指针寄存器IP（PC）存放下一条要执行指令的偏移地址。②4个段地址寄存器（主要用于存放各段的首地址）CS：16位代码段寄存器；DS：16位数据段寄存器；ES：16位附加段寄存器；SS：16位堆栈段寄存器。③20位的地址加法器将16位的逻辑地址转换成访问存储器的20位的物理地址。④六字节的指令队列缓冲器功能：可存储6字节指令代码，在执行指令的同时，将取下一条指令，当指令队列有2

4、个或2个以上的字节空余时，BIU自动将指令取到指令队列中。CPU执行完一条指令后，可以指向下一条指令，提高CPU效率。2、指令执行部件EU（ExecutionUnit）指令执行部件EU完成指令译码和指令执行的工作。（1）指令执行部件的功能①从指令队列中取出指令；②对指令进行译码，发出相应的控制信号；③接收由总线接口送来的数据或发送数据至接口；④进行算术运算。执行部件（EU）总线接口部件（BIU）（２）组成8086CPU的内部组成①通用寄存器组②专用寄存器组③算术逻辑单元ALU④数据暂存寄存器⑤EU控制电路⑥标志寄存器①4个通用寄存器AX、BX

5、、CX、DX。4个通用寄存器都是16位或作两个8位来使用。②专用寄存器SP——堆栈指针寄存器BP——基址指针寄存器SI——源变址寄存器DI——目的变址寄存器③算术逻辑单元ALU完成8位或者16位二进制算术和逻辑运算，计算偏移量。④数据暂存寄存器协助ALU完成运算，暂存参加运算的数据。⑤执行部件的控制电路从总线接口的指令队列取出指令操作码，通过译码电路分析，发出相应的控制命令，控制ALU数据流向。⑥标志寄存器PSW存放ALU运算结果特征，16位寄存器，其中有7位未用。工作过程动画演示寄存器：用于存放运算过程中所需要操作数地址、操作数及中间结果；

6、特点：在CPU内部；存取速度比存储器快得多；容量小。8086CPU内部有4组16位寄存器（P24图2-2）。三、寄存器结构ESSSDS代码段寄存器CS数据段寄存器堆栈段寄存器附加段寄存器段寄存器PSW指令指针寄存器IP标志位寄存器指令指针和标志位寄存器数据寄存器DLDHDX计数寄存器CLCHCX基址寄存器BLBHBX累加器ALAHAX通用寄存器组DISIBP堆栈指针寄存器SP地址指针寄存器源变址寄存器目的变址寄存器指针和变址寄存器1、通用寄存器组4个16位的通用寄存器，可以存放16位的数据和地址；也可以分为8个8位的寄存器使用，只能存放数据，

7、不能存放地址。通用寄存器组对任何指令都有相同的功能，也有专门的用途。不能隐含在间接寻址的输入输出指令中作地址寄存器隐含在字乘(除)法存乘积高位/被除数高位/余数DX不能隐含在移位/循环移位指令中作移位次数寄存器CL隐含在串操作指令和LOOP指令中作计数器CX隐含在XLAT指令中作基址寄存器不能隐含在间接寻址中作基址寄存器BX在XLAT指令中作累加器隐含在十进制运算指令中作累加器AL隐含在LAHF指令中,作目标寄存器AH隐含在乘(除)法中存放被乘(除)数或乘积(商)不能隐含在输入输出指令中数据寄存器AX,AL隐含性质特殊用途寄存器名表2-1寄存

8、器的特殊用途(待续)（见P25）2、指针和变址寄存器这组寄存器存放的内容是某一段内地址偏移量，用来形成操作数地址，主要在堆栈操作和变址运算中使用。隐含在堆栈操作中作