第2章1 微处理器与总线ppt课件.ppt

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1、第2章微处理器与总线要点：一般微处理器的结构8086/88CPU内部结构、寄存器结构8086/88CPU引脚功能总线及8086/88时序运算器控制器寄存器组内存储器总线输入输出接口电路外部设备软件微处理器微型计算机微型计算机系统2.1微处理器概述一、微机硬件系统及微处理器在其中的位置微型计算机的基本硬件结构也是由五部分组成。用大规模集成电路技术把运算器和控制器集成在一起，就构成了微型计算机的核心──微处理器，再配以大规模集成电路的主存储器芯片，通过接口电路连接输入、输出设备就组成了微型计算机的硬件系统，其结构如图所示。RAMROMI/O外设ABCBDB

2、CPU二、微处理器－CPU（1）⑴CPUCPU是计算机的核心部件，其内部主要由运算器、控制器和寄存器组三部分组成。运算器运算器是计算机用来进行算术逻辑运算的部件运算器的核心是加法器基本功能：1．对二进制代码进行加、减、乘、除基本运算2．对二进制代码进行“与”、“或”、“非”等逻辑运算3．完成数据信息的传送运算器组成：算术逻辑运算单元ALU，内部总线，通用寄存器组，输入多路开关和数据锁存器，输出移位多路开关二、微处理器－CPU（2）控制器控制器用于计算机硬件系统中，指挥、协调各部件的工作，是整个计算机的中枢基本功能：取指令、分析指令、执行指令、输入／输出

3、控制、中断处理控制器构成：指令寄存器、指令计数器、指令译码器、地址形成部件、时序信号发生器、操作控制部件、中断机构二、微处理器－CPU（3）寄存器组寄存器组是CPU内部的若干个存储单元分为专用寄存器和通用寄存器，专用寄存器的作用是固定的，如堆栈指针、标志寄存器等，通用寄存器可有多种用途寄存器的数目因微处理器而定寄存器组作用：暂存数据，避免频繁访问内存，缩短指令长度和执行时间，给编程带来方便微处理器简化结构微处理器典型结构三、与微处理器连接最近的部件-存储器存储器存储器用来存储程序、原始数据、中间结果及运算结果在计算机内部，程序中的指令和数据都是以二进制

4、代码形式出现的两种基本的操作：读操作、写操作存储器中若干个二进制位组成一个存储单元。计算机系统对内存储器中的每一个存储单元进行编号，这个编号称为该存储单元的地址三、微型计算机的硬件系统-存储器内存单元的地址和内容内存由许多单元组成每个单元存放8位二进制数内存单元从0开始编址存储器读写操作示意图2.28088处理器概述8088/86CPU是PC/XT微型计算机的核心部件8088/86CPU可应用于各种规模的智能控制系统8088/86CPU具有最大模和最小模式，以及内置的多任务处理能力—支持多处理器系统8088CPU具有40个引脚，某些引脚具有双功能指令流

5、水线内存的分段管理技术2.2.18088的功能结构8086和8088结构极为相似，都是由两大部分构成总线接口单元BIU负责与存储器和I/O接口之间的信息传送由寄存器、指令指针寄存器、指令队列、地址加法器以及总线控制逻辑组成。8088指令队列长度4字节，8086指令队列长度6字节执行单元EU负责指令的执行由算术逻辑单元ALU、通用寄存器、标志寄存器和EU控制电路组成。一、8088的功能结构框图1234内部暂存器IPESSSDSCS输入/输出控制电路外部总线执行部分控制电路∑ALU标志寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDI通用寄存器地址加法

6、器指令队列执行部件（EU)总线接口部件（BIU)16位20位8位8位返回一、8088、86的功能结构框图AHALBHBLCHCLDHDLSPBPDISI通用寄存器AXBXCXDXALU数据总线（16位）运算寄存器ALU标志寄存器EU控制系统执行单元EU∑CSDSSSESIP内部暂存器123456数据总线8088:8位8086:16位总线控制逻辑地址总线20位指令队列80888086Q总线（8位）指令指针段寄存器外部总线总线接口单元BIU二、8088的指令流水线一条命令的执行过程：取指令－－取操作数（如果需要）－－执行指令－－写入存储器8088出现以前，

7、以上步骤顺序执行（串行）8088内部有BIU、EU两个独立单元，可独立完成总线操作和执行指令的任务，即两个单元可重叠工作“流水线”就是两次重叠或多次重叠操作三、8086/8088寄存器结构（1）8086/8088寄存器结构（2）数据寄存器4个数据寄存器：累加器AX、基址寄存器BX、计数寄存器CX、数据寄存器DX特点：可分为高8位（AH、BH、CH和DH）和低8位（AL、BL、CL和DL），这两组8位寄存器能分别寻址。这样，可以将数据寄存器当作一个16位寄存器，也可用作两个8位寄存器可以用来存放8位或16位二进制操作数，这些操作数可以是参加操作数、中间结

8、果、操作数地址大多数算术和逻辑运算指令可以使用这些寄存器8086/8088寄存器结构（3）指针