微机原理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

2、：地址形成、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段寄存器②指令指针寄存器IP③地址加法器④指令队列缓冲器⑤总线控制逻辑1、BIU段寄存器用于存放各段的段基址。包括：CSDSESSS16位段基址：段起始地址的高16位。偏移地址：某地址偏移起始地址的位移量，16位。逻辑地址：由段基址和偏移地址组成，表示形式：段基址：偏移地址物理地址：存储器的绝对地址，20位。范围：00000H~FFFFFH指令指针寄存器IP用于存放下一条将要执行指令

3、的偏移地址。地址加法器将16位的逻辑地址转换成为访问M需要的20位的物理地址。物理地址=段基址×10H+偏移地址例：若CS=1000H,IP=0300H,则要访问的存储单元的物理地址为？指令队列缓冲器（先入先出栈）存储将要被执行的指令代码，6字节。总线控制逻辑发控制信号，实现M及I/O端口的读写控制。BIU工作过程：形成物理地址，发读信号（/RD），取指令送入指令队列。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向内存写数过程（MOV[SI],AX）执行单元（EU）总线接口单元（BIU）存储器DBCB

4、AB8086CPU的工作过程执行单元（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ALU完成8位或16位的二进制数的算术、逻辑运算。寄存器组通用R：AXBXCXDX或分为：AHALBHBLCHCLDHDL专用R：SPBPSIDI标志位R：Flags，用来存放ALU运算结果的特征及其他的控制位，16位，9位有效。暂存器协助ALU运算，暂存参加运算的数据,16位。EU控制器从BIU的指令队列中取指令、译码，发控制命令，控制EU内部的各部件，完成指令的执行。EU工作过程：从BIU的指令队列取得指令、

5、进行译码、执行指令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。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；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、寄存器结构目的变址寄存器Destinatio

6、nIndexSIDIBPSPAX累加器AccumulatorBX基数寄存器BaseCX计数寄存器CountDX数据寄存器DataAHBHCHDHALBLCLDLIPPSWDSESSSCS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StackPoi

7、nter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P25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。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个控制标志位(TF，IF，DF)标

8、志位寄存器PSW具体格式：CF(进位标志)：保存加法的进位和减法的