微机原理第二章8086系统结构.ppt

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1、第二章8086系统结构8086CPU结构8086引脚8086存储器8086系统配置本章学习要点寄存器用途存储器分段系统配置时序8086CPU结构16位微处理器结构的特点：1、引脚功能复用。如数据线双向，通过“读/写”控制实现数据的“读”或“写”。3、可控三态电路。微处理器的外部总线，即微型计算机的局部三总线允许同时连接多个部件(如存储器、I/O接口等)；这些部件都以可控三态电路与三总线连接，不工作时该三态电路处于高阻状态。4、总线分时复用。2、单总线、累加器结构。“单总线”指微处理器内部总线。AH

2、ALBHBLCHCLDHDLSPBPDISI暂存器ALU标志寄存器∑CSDSSS内部寄存器ESIP总线控制电路8086总线(16位)地址总线(20位)数据总线(16位)1234指令队列EU控制器通用寄存器AXBXCXDXALU数据总线(16位)队列总线(8位)执行单元EU总线接口单元BIU8086CPU内部结构8086CPU结构8086CPU的内部结构由两部分组成：总线接口部件BIU、执行部件EUBIU：是CPU与内存和I/O接口的信息传送；完成由16bit段地址和16bit偏移地址形成20bit

3、物理地址、总线控制逻辑、完成CPU与内存和I/O接口的信息传送、从内存取指令代码后组成指令队列。负责取指令；存、取操作数。EU：负责分析指令、执行指令；进行算逻运算、偏移地址计算、向BIU提供指令执行结果的数据和偏移地址。8086CPU寄存器结构寄存器是CPU内部的存储单元，可直接参与CPU的运算(ALU运算和地址运算)，其速度比内部存储器快。通用寄存器指针和变址寄存器段寄存器指令指针标志寄存器通用寄存器AHDHCLCHBLBHALDLAXBXCXDX累加器基址寄存器计数寄存器数据寄存器存放8位数

4、据、16位数据或地址。八个通用寄存器/四个数据寄存器指针/变址寄存器SP(堆栈指针)BP(基址指针)DI(目的变址)SI(源变址)SP在堆栈操作中指示栈顶的地址。BP是堆栈段操作数的地址或变址寻址的基址。BP、SP用于访问堆栈段的内存。SI、DI用于访问数据/附加段的内存。SI、DI在串操作中分别作为数据/附加段的源地址或目的地址的指针。这四个寄存器只能按16位操作段寄存器存放每一段的起始地址DS(数据段)CS(代码段)ES(附加段)SS(堆栈段)8086/8088有20位地址线，寻址能力为1MB

5、。8086/8088内部寄存器为16位，只能存放16位地址，16位地址的寻址能力为64KB。程序存放的区域,CS×16+IP—取指数据存放的区域,DS×16+SP，BP，SI堆栈操作存放的区域,SS×16+SP—堆栈串操作数据存放的区域,ES×16+BP，DI由段地址(16位)和段内偏移地址(16位)组合成20位数据在内存的物理地址。指令指针寄存器指令指针寄存器IP，存放下一条指令在代码段的段内偏移地址。程序运行中，CPU自动修改IP的内容。有效地址16*CS+IP标志位寄存器标志寄存器PSW，存

6、放运算结果的特征6位状态位，3位控制位OFDFIFTFSFZFAFPFCFCarry进位/借位标志：加减运算时最高位进位/借位，CF＝1。Parity奇偶标志：运算结果中有偶数个“1”，PF＝1。Auxiliary辅助进位标志：运算后低4位向高位有进位AF＝1。Zero零标志：运算后各位全’0’，ZF＝1。Sign符号标志：运算后最高位为’1’，SF＝1。Overflow溢出标志：加减运算后的结果超出符号数表示范围，OF＝1。标志位寄存器Interruptenable中断允许标志：已设置为CPU允

7、许接受外部中断请求，IF＝1。Direction方向标志：已设置为串操作指令为自动减1变址，DF＝1。Trap单步标志：调试程序时已设置为单步操作。8086系统中逻辑地址的来源如表所示:EA（EffectiveAddress）为有效地址，反映操作数的段内偏移地址。操作类型隐含段基值可替换的段基值偏移地址取指令CS无IP堆栈指令SS无SPBP用作基地址寄存器SSCS、DS、ESEA通用数据读写DSCS、ES、SSEA字符串操作（源地址）DSCS、ES、SSSI字符串操作（目的地址）ES无DI8086

8、CPU的工作模式8086/8088CPU有最小工作模式和最大工作模式之分。最小工作模式：用于单机系统，系统控制信号全部由8086直接提供。最大工作模式：用于多机系统，系统控制信号由另设的总线控制器8288提供。8086CPU引脚功能8086的40条引脚信号按功能可分为4部分:地址总线、数据总线、控制总线以及其它（时钟与电源）。由于受当时工艺的限制，部分管脚采用了分时复用的方式。最小模式下的引脚说明AD15～AD0(AddressDataBus)：地址/数据复用信号，双向，三态。在每