微型计算机原理与接口技术课件 第2章.ppt

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1、第2章微处理器与总线1主要内容：微处理器的功能和结构8088/8086微处理器特点主要引线功能和内部结构内部寄存器实地址模式下的存储器寻址总线时序总线2一、微处理器及8088/8086CPU31.微处理器运算器控制器内部寄存器微处理器42.程序和指令程序：具有一定功能的指令的有序集合指令：由人向计算机发出的、能够为计算机所识别的命令。53.指令执行的一般过程取指令取指部件，分析部件，执行部件指令译码读取操作数执行指令存放结果64.顺序执行和并行流水线顺序执行方式：各功能部件交替工作，按顺序完成指令的执行过程。并行流水线方式：各功能部件并行工作。7顺序工作方式取指令1执行指

2、令1分析指令1CPUBUS忙碌忙碌取指令2执行指令2分析指令28并行流水线工作方式EU取指令1执行指令1分析指令1CPU取指令2执行指令2分析指令2取指令3执行指令3分析指令3BIU忙碌忙碌忙碌忙碌忙碌95.8088/8086CPU的特点采用并行流水线工作方式——通过设置指令预取队列实现对内存空间实行分段管理——将内存分为4个段并设置地址段寄存器，以实现对1MB空间的寻址支持多处理器系统CPU内部结构存储器寻址部分工作模式106.8088CPU的两种工作模式8088可工作于两种模式下最小模式最大模式最小模式为单处理器模式。最大模式为多处理器模式。11两种工作模式的选择

3、方式8088是工作在最小还是最大模式由MN/MX引线的状态决定。MN/MX=0——工作于最大模式MN/MX=1——工作于最小模式12二、8088/8086的引线及功能131.主要引线——最小模式下的8088引线地址线和数据线：AD0—AD7：低8位地址和低8位数据信号分时复用。在传送地址信号时为单向，传送数据信号时为双向。A16--A19：高4位地址信号，与状态信号分时复用。A8—A15：8位地址信号14主要的控制和状态信号WR：写信号；RD：读信号；IO/M：为“0”表示访问内存，为“1”表示访问接口；DEN：低电平有效时，允许进行读/写操作；DT/R：数据收发器的传送

4、方向控制；ALE：地址锁存信号；RESET：复位信号。15例：当WR=1，RD=0，IO/M=0时，表示CPU当前正在进行读存储器操作16READY信号17中断请求和响应信号INTR：可屏蔽中断请求输入端NMI：非屏蔽中断请求输入端INTA：中断响应输出端18总线保持信号HOLD：总线保持请求信号输入端。当CPU以外的其他设备要求占用总线时，通过该引脚向CPU发出请求。HLDA：总线保持响应信号输出端。CPU对HOLD信号的响应信号。192.8088和8086CPU引线功能比较数据总线宽度不同8088的外部总线宽度是8位，8086为16位。访问存储器和输入输出控制信号含义

5、不同8088——IO/M=0表示访问内存；8086——IO/M=1表示访问内存。其他部分引线功能的区别20三、8088/8086的内部结构211.组成8088/8086内部由两部分组成：执行单元（EU）总线接口单元（BIU）222.执行单元运算器8个通用寄存器1个标志寄存器EU部分控制电路教材第43页图2-6图23执行单元功能指令译码指令执行暂存中间运算结果保存运算结果特征指令的执行在标志寄存器FLAGS中在ALU中完成在通用寄存器中243.总线接口单元功能：从内存中取指令到指令预取队列指令预取队列是并行流水线工作的基础负责与内存或输入/输出接口之间的数据传送在执行转移程

6、序时，BIU使指令预取队列复位，从指定的新地址取指令，并立即传给执行单元执行。25结论指令预取队列的存在使EU和BIU两个部分可同时进行工作，从而：提高了CPU的效率；降低了对存储器存取速度的要求26四、内部寄存器27内部寄存器的类型含14个16位寄存器，按功能可分为三类8个通用寄存器4个段寄存器2个控制寄存器深入理解：每个寄存器中数据的含义281.通用寄存器数据寄存器（AX，BX，CX，DX）地址指针寄存器（SP，BP）变址寄存器（SI，DI）29数据寄存器8088/8086含4个16位数据寄存器，它们又可分为8个8位寄存器，即：AXBXCXDXAH，ALCH，CLBH

7、，BLDH，DL30数据寄存器特有的习惯用法AX：累加器。所有I/O指令都通过AX与接口传送信息，中间运算结果也多放于AX中；BX：基址寄存器。在间接寻址中用于存放基地址；CX：计数寄存器。用于在循环或串操作指令中存放计数值；DX：数据寄存器。在间接寻址的I/O指令中存放I/O端口地址；在32位乘除法运算时，存放高16位数。31地址指针寄存器SP：堆栈指针寄存器，其内容为栈顶的偏移地址；BP：基址指针寄存器，常用于在访问内存时存放内存单元的偏移地址。32BX与BP在应用上的区别作为通用寄存器，二者均可用于存放数据；作为基址寄存