CH2 8086系统结构课件.ppt

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1、第二章8086系统结构2.18086CPU结构2.28086CPU的引脚及其功能2.38086存储器组织2.48086系统配置2.58086CPU时序2.6小结2.18086CPU结构一、Intel8086CPU主要特性数据总线：16位地址总线：20位内存空间：CPU可直接寻址1MB内存空间端口地址线：16位时钟频率：5MHz、8MHz、10MHz工作模式：单处理器工作模式、多处理器工作模式流水线工作方式：取指令、执行指令并行进行兼容性：与8080、8085兼容二、8086CPU的内部结构8086CPU内部按功能可分为两部分：1、BIU（总线接口部件）功能：地

2、址形成、取指令、指令排队、读/写操作数、总线控制2、EU（执行部件）功能：指令译码、指令执行组成部件见下页图8086CPU的内部组成执行单元（EU）总线接口单元（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1、BIU8086CPU的内部组成执行单元（EU）总线接口单元（BIU）①算术逻辑单元（ALU）②EU控制电路③寄存器组２、ＥU8086CPU的内部组成CPU取指过程执行单元（EU）总线接口单元（BIU）存储器DBCBAB8086CPU的工作过程CPU向存储器的写数过程（MOV[SI],AX）执行单元（EU）总线接口单元（

3、BIU）存储器DBCBAB8086CPU的工作过程EU取指、译码过程执行单元（EU）总线接口单元（BIU）存储器DBCBAB…8086CPU的工作过程8086EUBIUBUS取指1忙取指2忙执指1取指3忙执指2取指4忙执指3取指5忙执指4ttt执指5忙3、8086的内部结构特点指令的提取与执行分别由BIU和EU两部件完成，二者既独立又相互配合——并行工作。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。特点：①在CPU内部；②存取速度比存储器快得多；③容量小。8086CPU内部有4组16位寄存器（P25图2.2）。三、寄存器结构目的变址寄存器De

4、stinationIndexSIDIBPSPAX累加器AccumulatorBX基数寄存器BaseCX计数寄存器CountDX数据寄存器DataAHBHCHDHALBLCLDLIPFLAGSDSESSSCS数据段寄存器DataSegment附加段寄存器ExtraSegment堆栈段寄存器StackSegment代码段寄存器CodeSegment状态标志寄存器ProgramStatusWord指令指针寄存器InstructionPointer变址寄存器段寄存器控制寄存器通用寄存器源变址寄存器SourceIndex基址指针寄存器BasePointer堆栈指针寄存器

5、StackPointer指针寄存器数据寄存器8086CPU寄存器组1、通用寄存器组常用来存放参与运算的操作数或运算结果特殊用途见P26表2.12、指针和变址寄存器可作通用寄存器，存放一般操作数或运算结果作指针和变址寄存器，用于存放某段地址的偏移量3、段寄存器用于存放逻辑段的段基地址4、指令指针和标志位寄存器IP存放下一条指令在现行代码段中的偏移地址，由BIU自动修改。Flags（PSW）用来存放运算结果的特征，常用作后续条件转移指令的转移控制条件。状态标志：存放运算结果的特征6个状态标志位(CF，PF，AF，ZF，SF，OF)控制标志：控制某些特殊操作3个控制

6、标志位(TF，IF，DF)标志位寄存器Flags的具体格式：CF(进位标志)：保存加法的进位和减法的借位，有进位或借位时CF=1，否则CF=0PF(奇偶标志)：表示计算结果低8位‘1’的个数是奇数还是偶数，偶数个PF＝1，否则PF＝0AF(辅助进位)：保存加法或减法结果第4、5位之间的进位或借位，有则AF=1,否则AF=0状态标志位的名称和定义如下：ZF(零标志)：表示运算结果是否为零,为零则ZF＝1SF(符号标志)：SF用于反映本次运算结果是正还是负，若某次运算结果的最高位(第8位或第16位)为“1”，则SF＝1，否则SF＝0OF(溢出标志)：溢出是在两个带

7、符号数相加、减时可能产生的。溢出则OF＝1，否则OF=0对无符号数进行操作时不用考虑溢出标志。例2.2将5394H与-777FH两数相加，并说明其标志位状态0101001110010100+10001000100000011101110000010101运算结果：-23EBH标志位：CF=0，PF=0，AF=0ZF=0，SF=1，OF=0TF(单步标志)：T=1可使微处理器进入跟踪方式，即单步调试状态。IF(中断允许标志)：用来控制CPU是否能够响应可屏蔽中断。IF＝1表示允许CPU响应可屏蔽中断。DF(方向标志)：用于控制串操作指令中地址指针的变化方向。DF

8、=1,由高地址向低地址进行串操作；DF