第2章80868088微处理器ppt课件.ppt

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1、微机原理与接口技术第2章8086/8088微处理器1主要内容2.18086/8088微处理器特点2.28086/8088微处理器的编程结构2.38086/8088CPU的引脚信号和工作模式2.48086/8088的总线操作时序2.5高性能微机技术简介22.18086/8088微处理器特点IBMPC/XT微型计算机中的CPU采用8088微处理器Intel8086微处理器：是典型的16位微处理器，它采用高速运算性能的HMOS(高密度金属氧化物半导体)技术，集成度2.9万个晶体管/片。使用单一的+5V电源，40条引脚双列直插式封装。时钟频率为5MHz～10MHz，基本指令执行时间为0.3s~0.6

2、s。数据总线：16条地址总线：20条，可寻址的地址空间为1M(220)B(问题：内部寄存器、运算器为16位，如何产生20位地址？)38088：准16位微处理器。CPU内部数据总线16条，外部数据总线8条，20条地址总线，推出8088的目的是为了兼容以前的8位微型机。Intel8086/8088CPU二者的体系结构类似，其指令系统、指令编码格式、寻址方式都完全相同，软件上完全兼容。2.18086/8088微处理器特点45采用了流水线处理技术在8位微处理器中，程序执行由取指令和执行指令的循环来完成的。每条指令执行完成后CPU必须等到下条指令取出来后才能执行。执行指令的过程中，总线和CPU轮流空闲

3、，取指令时CPU空闲，执行指令时总线空闲，执行指令时间长，效率低。在16位微处理器中，8086微处理器首先采用了预取指令技术，提前把指令从存储器中取到微处理器中，每次执行指令的时候直接在微处理器内部就可以获得指令，从而大大提高微处理器的性能。预取指令技术是通过设置预取指令缓冲队列来实现的。8086CPU工作顺序是：取指令、执行指令同时进行，并行工作。8086与以往的8位机的最大区别52.2.28086的寄存器结构及操作2.2.18086的编程结构2.28086/8088微处理器的编程结构2.2.3存储器和I/O端口组织6AHALBHBLCHCLDHDLSPBPDISI通用寄存器组数据暂存器AL

4、U标志寄存器EU控制电路123456CSDSSSESIP内部通信寄存器总线控制逻辑地址加法器地址总线20位数据总线8位指令队列缓冲器8086总线执行部件(EU)总线接口部件(BIU)8086的编程结构(P15)ALU数据总线16位16位(8086)(队列)Q总线808880868位(8088)7编程结构：从程序员和使用者的角度看到的结构，便于分析和理解，区别于实际的物理布局。在编程结构下，按功能可将8086分为两个部分：2.2Intel8086的编程结构总线接口部件BIU(BusInterfaceUnit)执行部件EU（ExecutionUnit）2.2.18086的编程结构81.执行部件EU

5、（a）组成16位算术逻辑单元（ALU）16位状态标志寄存器FLAG16位数据暂存器用来暂存参加运算的操作数；9完成16位或8位的二进制算术/逻辑运算；按指令寻址方式计算寻址单元16位的偏移地址EA(EffectiveAddress)，并将此EA送到BIU中形成一个20位的实际地址PA(PhysicalAddress也称物理地址)，以便寻址1MB的存储空间。运算结果通过内部总线送到通用寄存器组或BIU的内部寄存器中等待写入存储器。经ALU运算后的结果特征置入标志寄存器中保存。98个16位通用寄存器组(AX,BX,CX,DX,SP,BP,SI,DI)EU控制电路负责从BIU的指令队列中取指令，并对

6、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的功能。10（b）功能负责执行指令从BIU指令队列(InstructionStreamQueue)中取出指令代码，经指令译码器译码后执行指令所规定的全部功能；执行指令所得结果或执行指令过程中所需的数据，由EU向BIU发出访问存储器或I/O端口的命令，并提供访问的数据和地址，由BIU对存储器或I/O接口进行读写操作；1.执行部件EU11执行部件EU主要功能是执行指令：○一般顺序执行，EU不断地从指令队列中取指令连续执行，而省去访问存储器取指令的时间。○需要访问存储器或I/O端口取操作数时，EU将访问地址送给BIU后，要等待操作数到来

7、后才能继续操作；○遇到转移类指令时，要将指令队列中的后续指令作废，等待BIU重新从存储器取出目标地址中的指令代码进入指令队列后，EU才能继续执行指令。12（a）组成4个16位段寄存器CS，DS，SS，ES;16位指令指针寄存器IP;6个字节指令队列ISQ(InstructionStreamQueue);2.总线接口部件BIU可存放6字节的指令代码。一般情况下指令队列中总是填满指令，使EU可不断地得