第二章 16位和32位微处理器ppt课件.ppt

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1、第2章16位和32位微处理器16位微处理器8086/808832位微处理器8038632位微处理器Pentium2.116位微处理器8086/80888086/8088CPU的内部结构8086/8088CPU的寄存器结构8086/8088CPU的引脚信号和功能8086/8088系统的工作模式8086/8088的操作和时序8086/8088的存储器组织简介8086：16位微处理器数据总线宽度16位：可以处理8位或16位数据地址总线宽度20位：可直接寻址1MB存储单元和64KB的I/O端口8088：准16位处理器内部寄存器及内部操作均为16位，外部数据总线8位8088

2、与8086指令系统完全相同，芯片内部逻辑结构、芯片引脚有个别差异。设计8088的目的主要是为了与Intel原有的8位外围接口芯片直接兼容。2.1.18086/8088CPU的内部结构由两部分组成：总线接口部件BIU(BusInterfaceUnit)执行部件EU(ExecutionUnit)8086微处理器内部结构框图1.总线接口部件BIU功能负责与内存或I/O端口传送指令或数据。BIU从内存取指令送到指令队列缓冲器。当EU执行指令时，BIU要配合EU从指定的内存单元或I/O端口中读取数据，或者把EU的操作结果送到指定的内存单元或I/O端口去。组成：段寄存器、指令指

3、针寄存器、地址加法器、指令队列及总线控制逻辑8086内部结构框图1)指令队列缓冲器先进先出8086：6个字节，有2个空字节时，自动取指令8088：4个字节，有1个空字节时，自动取指令要执行的指令预先由BIU从内存取出放在队列中，然后EU再从队列中取出指令并执行。8086内部结构框图8位微处理器与8086的工作过程传统的CPU执行指令的过程是串行的。8086执行指令的过程是并行的。这种方式可以加快程序的执行，提高了CPU的效率。a)8位微处理器b)80862)段寄存器和地址加法器用来存放段基址的寄存器：CS代码段寄存器(CodeSegmentregister)DS数据

4、段寄存器(DataSegmentregister)SS堆栈段寄存器(StackSegmentregister)ES附加数据段寄存器(ExtraSegmentregister)地址加法器：用来产生20位的物理地址。8086内部结构框图(1)存储器分段的概念8086/8088有20位地址线能够寻址1MB的内存空间，但是CPU内部存放地址信息的IP、SP、SI、DI或BX等寄存器却只有16位，很显然，不采取特殊措施，是不能寻址1MB存储空间的。所谓分段技术就是把1MB的存储空间分成若干逻辑段，每个逻辑段最大具有64KB的存储空间。(2)逻辑地址和物理地址一个存储单元具有两

5、种地址属性：物理地址逻辑地址物理地址CPU访问存储器时，在地址总线上实际送出的地址（20位）。存储器的地址范围是00000H～FFFFFH，即有220＝1MB的地址空间。逻辑地址程序设计时使用，逻辑地址的表示形式：段基址：偏移量段基址段首址的高16位，存放在段寄存器中。偏移量(Offset)要访问的单元距段首址的距离(字节数)，16位。由BX、BP、IP、SP、SI、DI或根据寻址方式计算出的有效地址EA(EffectiveAddress)提供。物理地址的形成物理地址＝段基址×16＋偏移量例题设(CS)=4232H，(IP)=0066H，试计算物理地址。思考题已知物

6、理地址为FFFF0H，且段内偏移量为A000H，若对应的段地址放在DS中，则DS应为。A.5FFFHB.F5FFHC.5FFF0HD.F5FF0H答案：B段寄存器的使用段寄存器使用时的一些基本约定注意程序中只能使用逻辑地址。每个存储单元有唯一的物理地址，但它却可由不同的“段基址”和“偏移量”组成。例如：1200H:0345H12345H1100H:1345H12345H3)指令指针寄存器16位指令指针寄存器IP存放着BIU要取的下一条指令的偏移地址。指令执行时，每取一次指令IP就自动加1，这样保证能按顺序取出并执行指令。指令代码存放在存储器的代码段，代码段寄存器

7、CS指示代码段的开始，CPU利用CS和IP取得要执行的指令。2.执行部件EU功能负责指令的译码和执行。负责向总线接口部件BIU提供偏移地址。对通用寄存器和标志寄存器进行管理。组成：算术逻辑单元(ALU)、8个通用寄存器、1个状态标志寄存器、1个数据暂存寄存器和EU控制电路。8086内部结构框图2.1.28086/8088CPU的寄存器结构1.通用寄存器分为数据寄存器和地址寄存器两组。数据寄存器：EU中有4个16位的数据寄存器AX、BX、CX、DX，每个数据寄存器又可分为高字节H和低字节L寄存器，即AH、BH、CH、DH和AL、BL、CL、DL两组。16位数据寄存