微机原理与接口技术课件第2章.ppt

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1、第2章8086体系结构与80x86CPU8086CPU结构8086系统的结构和配置8086CPU内部时序80x86典型微处理器介绍2.18086CPU结构8086CPU的内部结构8086CPU的寄存器结构8086CPU的管脚及功能8086CPU的内部结构组成8086CPU由两部分组成：指令执行部件(EU，ExecutionUnit)总线接口部件(BIU，BusInterfaceUnit)一、8086CPU的内部结构8086CPU的内部结构指令执行部件（EU）主要由算术逻辑运算单元(ALU)、标志寄存器FR、通用寄存器组和EU控制器等4个部件组成，其主要功能是执行指令。总线接

2、口部件(BIU)主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路等4个部件组成，其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行，访问存储器或I／O端口读取操作数参加EU运算或存放运算结果等。EU和BIU的操作原则lBIU中的指令队列有2个或2个以上字节为空时，BIU自动启动总线周期，取指填充指令队列。直至队列满，进入空闲状态。lEU每执行完一条指令，从指令队列队首取指。系统初始化后，指令队列为空，EU等待BIU从内存取指，填充指令队列。lEU取得指令，译码并执行指令。若指令需要取操作数或存操作结果，需访问存储器或I/O，EU向BIU发

3、出访问总线请求。l当BIU接到EU的总线请求，若正忙（正在执行取指总线周期），则必须等待BIU执行完当前的总线周期，方能响应EU请求；若BIU空闲，则立即执行EU申请总线的请求。lEU执行转移、调用和返回指令时，若下一条指令不在指令队列中，则队列被自动清除，BIU根据本条指令执行情况重新取指和填充指令队列。通用寄存器段寄存器标志寄存器FR指令指针寄存器IP二、8086CPU的寄存器结构1、通用寄存器指令执行部件（EU）设有8个通用寄存器AXBXCXDXSPBPSIDI通用寄存器AX（AccumulatorRegister）累加器一般用来存放参加运算的数据和结果，在乘、除法运

4、算、I/O操作、BCD数运算中有不可替代的作用。BX（BaseRegister）基址寄存器除可作数据寄存器外，还可放内存的逻辑偏移地址，而AX，CX，DX则不能。CX（Counter）将它称作计数寄存器，是因为它既可作数据寄存器，又可在串指令和移位指令中作计数用。DX（DataRegister）DX除可作通用数据寄存器外，还在乘、除法运算、带符号数的扩展指令中有特殊用途。SI（SourceIndex）源变址寄存器多用于存放内存的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在DS寄存器中，也可放数据。DI（DestinationIndex）目标变址寄存器多用于存放内存的逻辑偏移地址，隐含的

5、逻辑段地址在DS寄存器中也可放数据。BP（BasePointer）基址指针用于存放内存的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在SS寄存器中。SP（StackPointer）堆栈指针用于存放栈顶的逻辑偏移地址，隐含的逻辑段地址在SS寄存器中。寄存器的特殊用途和隐含性质在指令中没有明显的标出，而这些寄存器参加操作，称之为“隐含寻址”。具体的：在某类指令中，某些通用寄存器有指定的特殊用法，编程时需遵循这些规定，将某些特殊数据放在特定的寄存器中，这样才能正确的执行这些指令。采用“隐含”的方式，能有效地缩短指令代码的长度。2、段寄存器总线接口部件BIU设有4个16位段寄存器CS（CodeS

6、egment），代码段寄存器中存放程序代码段起始地址的高16位。DS（DataSegment），数据段寄存器中存放数据段起始地址的高16位。SS（StackSegment），堆栈段寄存器中存放堆栈段起始地址的高16位。ES（ExtendedSegment），扩展段寄存器中存放扩展数据段起始地址的高16位。3、标志寄存器FR标志寄存器FR中共有9个标志位，可分成两类：状态标志表示运算结果的特征，它们是CF、PF、AF、ZF、SF和OF控制标志控制CPU的操作，它们是IF、DF和TF。标志寄存器FRFR中的状态标志CF(CarryFlag)：进位标志位CF＝l，表示本次运算中最

7、高位(D15或D7)有进位(加法运算时)或有借位(减法运算时)。CF标志可通过STC指令置位，通过CLC指令复位(清除进位标志)，还可通过CMC指令将当前CF标志取反。PF(ParityFlag)：奇偶校验标志位PF＝1，表示本次运算结果中有偶数个“l”，PF＝0，表示本次运算结果中有奇数个“1”。AF(AuxiliaryCarryFlag)：辅助进位标志位。AF＝l，表示运算结果的8位数据中，低4位向高4位有进位(加法运算时)或有借位(减法运算时)，这个标志位只在十进制运算中有用。ZF(ZeroFlag)：零标志