微机原理第2章8086CPU结构课件.ppt

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1、第2章8086CPU结构2.18086微处理器内部基本结构2.28086总线的工作周期2.38086微处理器外部基本引脚与工作模式2.48086微处理器的存储器组织2.48086微处理器的存储器组织2.6Intel80X86系列微处理器简介2.7例题解析2.18086微处理器内部基本结构2.1.18086CPU的内部结构8088的内部结构从功能分成两个单元总线接口单元BIU——管理8088与系统总线的接口，负责CPU对存储器和外设进行访问执行单元EU——负责指令的译码、执行和数据的运算两个单元相互独立，分别完成各自操作两个

2、单元可以并行执行，实现指令取指和执行的流水线操作8088的内部结构1234内部暂存器IPESSSDSCS控制电路外部总线控制电路∑ALU标志寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDI通用寄存器地址加法器指令队列执行部件（EU)总线接口部件（BIU)16位20位8位8位段寄存器1.执行部件⑴EU的组成①算术逻辑运算单元它是1个16位的运算器，可用于8位、16位二进制算术和逻辑运算，也可按指令的寻址方式计算寻址存储器所需的16位偏移量。②通用寄存器组它包括4个16位的数据寄存器AX、BX、CX、DX和4个16位指针

3、与变址寄存器SP、BP与SI、DI。③标志寄存器它是1个16位的寄存器，用来反映CPU运算的状态特征和存放某些控制标志。④数据暂存寄存器：它协助ALU完成运算，暂存参加运算的数据。⑤EU控制电路它负责从BIU的指令队列缓冲器中取指令，并对指令译码，根据指令要求向EU内部各部件发出控制命令，以完成各条指令规定的功能。2.总线接口部件⑴BIU的组成总线接口单元BIU由1个20位地址加法器、4个16位段寄存器、1个16位指令指针IP、指令队列缓冲器和总线控制逻辑电路等组成。8086的指令队列由6个字节构成。①地址加法器和段寄存器

4、地址加法器将16位的段寄存器内容左移4位，与16位偏移地址相加，形成20位的物理地址。②16位指令指针IP指令指针IP用来存放下一条要执行指令在代码段中的偏移地址。③指令队列缓冲器当EU正在执行指令中，且不需占用总线时，BIU会自动地进行预取指令操作，将所取得的指令按先后次序存入1个6字节的指令队列寄存器，该队列寄存器按“先进先出”的方式工作，并按顺序取到EU中执行。④总线控制逻辑电路2.1.28086CPU寄存器结构8086的寄存器都为16位，分为：通用寄存器8AX/BX/CX/DXBP/SPDI/SI指令指针寄存器1I

5、P标志寄存器1PSW段寄存器4CS/SS/DS/ES掌握通用寄存器的作用,熟悉PSW中各个标志的含义切实理解存储器组织和存储空间分段的概念8086CPU内部寄存器如图2.2所示。通用寄存器8086的16位通用寄存器是：AXBXCXDXSIDIBPSP其中，前4个数据寄存器都还可以分成高8位和低8位两个独立的寄存器，它们是：AHBHCHDHALBLCLDL对其中某个8位寄存器的操作，并不影响它所对应的另外一个8位寄存器。数据寄存器数据寄存器用来存放计算的结果和操作数每个寄存器又有它们各自的专用目的：AX——16位累加器，使用

6、频度最高，用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等；AL为8位累加器。BX——基址寄存器，常用来做基址指针，指向一批连续存放操作数的基地址。CX——计数器，作为循环和串操作等指令中的隐含计数器。DX——数据寄存器，用来存放外设端口的16位地址，或双字长数据的高16位。变址寄存器变址寄存器常用于存储器寻址时提供地址SI是源变址寄存器DI是目的变址寄存器在串操作类指令中，SI和DI具有特别的功能指针寄存器指针寄存器用于寻址内存堆栈内的数据SP为堆栈指针寄存器，指示栈顶的偏移地址。SP不能再用于其他目的，具有专用性BP为基址指针寄

7、存器，表示数据在堆栈段中的基地址SP/BP寄存器与SS段寄存器联合使用以确定堆栈段中的存储单元地址详见堆栈操作指令指令指针寄存器IP指令指针寄存器IP，指示代码段中指令的偏移地址它与代码段寄存器CS联用，确定下一条指令的物理地址计算机通过CS:IP寄存器来取指，从而控制指令序列的执行流程IP寄存器是一个专用寄存器，用户不能直接访问。标志寄存器标志（Flag）用于反映指令执行结果或控制指令执行形式。8086处理器中各种常用的标志形成了一个16位的标志寄存器FLAGS（也称程序状态字PSW寄存器）。OF111512DF10IF

8、9TF8SF7ZF65AF43PF21CF0控制反映结果状态反应运算过程标志的作用指令的执行与标志有很大关系。标志分成两类：状态标志——用来记录程序运行结果的状态信息，许多指令的执行都将自动地改变它。CFOFAFSFZFPF控制标志——可由用户根据需要用指令进行设置，用于控制处理器的具体工作方式。DFI