基于8086的微机原理课件.ppt

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1、基于8086的微机原理补充课件参考教材微型计算机原理与接口技术（第四版）（中国科技大学－周荷琴　吴秀清主编）第2章8086系统结构第3章8086的寻址方式和指令系统第4章汇编语言程序设计第2章8086系统结构通过本章学习，应掌握以下内容：8086CPU结构CPU引脚及其功能存储器组织与堆栈总线周期与操作时序8086系统配置2.18086CPU结构8086是Intel系列的16位微处理器，采用HMOS工艺制造，有16根数据线和20根地址线，封装在40脚双列直插组件（DIP）中。8086工作时，使用单一的+5V电源，时钟频率为5MHz，引脚信号与TTL电平兼容。8086可寻址的内存地址空间

2、达220，即1MB；8086可寻址的I/O地址空间达216，即64KB；Intel公司在推出8086的同时一年，还推出了一款准16位的CPU——8088。8088与8086相比：内部结构相似，软件完全兼容。8086的数据总线是16位的；8088的数据总线是8位的。2.1.18086CPU的内部结构8086由执行部件EU（ExecutionUnit）和总线接口部件BIU（BusInterfaceUnit）两部分组成，这两个部件的操作是并行的。EU负责指令的执行；BIU负责CPU与存储器、I/O设备之间的数据传送。EUBIU234561指令队列8086CPU的结构框图暂存器EU组成：算术逻

3、辑单元（ALU），可完成8位或16位操作数进行算术或逻辑运算；4个16位通用寄存器(AX、BX、CX、DX)4个16位专用寄存器(SI、DI、SP、BP)；标志寄存器flags:存放ALU运算结果特征EU控制器：取指令控制和时序控制电路EU功能：负责指令的执行，即：从总线接口部件BIU的指令队列取得指令，执行之后向BIU送回运算结果，并把运算结果的状态特征保存到标志寄存器中。1.执行部件EUBIU组成：4个16位段寄存器（DS、CS、ES、SS）；指令指针寄存器（IP）；20位的地址加法器；6字节指令队列缓冲器；内部暂存器和总线控制逻辑。BIU功能：负责CPU与存储器、I/O设备之间的

4、数据传送。具体包括：取指令送指令队列，配合EU从指定的内存单元或者外设端口中取数据，将数据传送给EU，或者把EU的操作结果传送到指定的内存单元或外设端口中。2.总线接口部件BIU1）段寄存器8086采用存储器地址分段的方法来解决在16位字长的计算机里提供20位地址的问题。段寄存器就是专门存放段地址的寄存器，每个段寄存器的值可以确定一个段的起始地址，而各段有不同的用途。8086中有4个16位段寄存器，它们是：CS（代码段寄存器）DS（数据段寄存器）SS（堆栈段寄存器）ES（附加段寄存器）2、总线接口部件BIU2）指令指针寄存器IP指令指针寄存器IP提供下一条要取出的指令所在存储单元的16

5、位偏移地址。2、总线接口部件BIU3）地址加法器8086CPU采用段地址、段内偏移地址两级存储器寻址方式，由一个20位地址加法器根据16位段地址和16位段内偏移地址计算出20位的物理地址PA（PhysicalAddress）。其计算方法是：将CPU中的16位段寄存器内容左移4位（×16）与16位的逻辑地址（又称偏移地址）在地址加法器内相加，得到所寻址单元的20位物理地址。根据寻址方式的不同，偏移地址可以来自指令指针寄存器（IP）或其它寄存器。假设（CS）=FE00H，（IP）=0400H，那么下一条要取出的指令所在内存单元的20位物理地址PA=FE00H×10H+0400H=FE400

6、H。2、总线接口部件BIU4）内部暂存器用于内部数据的暂存，该部分对用户透明，在编程时可不予理会，用户无权访问。2、总线接口部件BIU5）指令队列缓冲器8086有6字节指令队列缓冲器；8088有4字节指令队列缓冲器；缓冲器采用“先进先出”策略，暂时存放BIU从存储器中预取的指令。在执行指令的同时，可以从内存中取出下一条或下几条指令放到缓冲器中，一条指令执行完后，可立即执行下一条指令，从而解决了以往CPU取指令期间，运算器的等待问题。2、总线接口部件BIU6）总线控制逻辑总线控制逻辑发出总线控制信号，实现存储器的读/写控制和I/O的读写控制。它将CPU内部总线与外部总线相连，是CPU与外

7、部电路进行数据交换的路径。总线控制逻辑控制8086通过20条引脚线分时传送20位地址线、16位数据和4位状态信息。2、总线接口部件BIU2.1.2寄存器结构寄存器是CPU内部用来存放地址、数据和状态标志的部件。8086有4组16位寄存器：通用寄存器（数据寄存器）4个，可分拆成8个8位寄存器；指针和变址寄存器；段寄存器；指令指针和标志寄存器。8086CPU的寄存器组1.通用寄存器AX、BX、CX、DX通用寄存器主要用来存放操作数或中间结果，以减少