第2章 微处理器与总线ppt课件.ppt

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1、第二章8086/8088CPU系统结构i80X86，80586CPU商标注册Pentium，中文注册“奔腾”PentiumⅡPentiumⅢPentiumIVCPU是微型计算机的运算和控制中心常见CPU型号：一、微处理器的组成1、运算器：又称算术逻辑单元（arithmeticandlogicunit）2、控制器：指令寄存器、指令译码器、定时与控制逻辑电路。3、寄存器组Registers：分为专用寄存器和通用寄存器。2.1微处理器概述二、微处理器的主要技术指标1、时钟频率：主频，单位MHz2、字长：能一次处理的二进制位数＝CPU内部寄存器和数据总线的宽度

2、3、最大可直接寻址的内存：由地址总线的宽度决定2.1微处理器概述地址总线宽度：16位，20位，32位可直接寻址内存：216(64KB),220(1MB),232(4GB)4、数据总线的宽度：CPU与二级高速缓存、内存及I/O接口进行一次数据传送的数据位数5、流水线和并行处理：2.1微处理器概述（1）取指令（2）分析指令（3）取操作数（4）执行指令（5）保存结果三、80x86微处理器1、8080/8085到8086/8088：2.1微处理器概述型号地址总线内部数据总线外部数据总线808620位，寻址空间1MB16位16位808820位，寻址空间1MB16

3、位8位采用流水线技术三、80x86微处理器2、80286/80386/80486：2.1微处理器概述型号地址总线内部及外部数据总线8028624位（16MB）16位实模式和保护模式(为每个任务提供虚拟1GB内存)8038632位（4GB）32位为每个任务提供虚拟64TB（264B）内存8048632位（4GB）32位浮点处理部件＋8KB高速缓冲存储器三、80x86微处理器3、Pentium微处理器：2.1微处理器概述型号地址总线数据总线Pentium32位内部32位，外部64位超标量结构：两条整数指令流水线2.28086/8088微处理器一、8086/

4、8088CPU概述型号地址总线内部数据总线外部数据总线808620位（1MB）16位16位808820位（1MB）16位8位采用流水线技术（1）取指令（2）分析指令（3）取操作数（4）执行指令（5）保存结果EU：分析指令＋执行指令BIU：取指令＋取操作数＋存结果8086CPUAHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDIAXBXCXDX执行部件EUALUEU控制电路标志寄存器FR（指令译码和执行指令）DB16位AB20位总线接口BIUCSDSESSSIP总线控制电路指令队列地址总线20位16位（完成总线操作，以及形成20位物理地址）CB2.2.28

5、086CPU内部结构EU中执行指令的同时，BIU可以取下一条指令，这种结构称为流水线结构2.2.28086CPU内部结构1、16位段地址寄存器CS、DS、ES、SS；2、16位指令寄存器IP3、20位地址加法器形成20位物理地址4、6字节指令队列总线接口BIU：?CPU内部寄存器均为16位，但输出地址为20位5、总线控制电路2.2.28086CPU内部结构1、16位段地址寄存器CS、DS、ES、SS；2、16位指令寄存器IP3、20位地址加法器形成20位物理地址4、6字节指令队列总线接口BIU：?CPU内部寄存器均为16位，但输出地址为20位2.2.2

6、8086CPU内部结构物理地址：CPU输出的20位地址；逻辑地址：CPU内地址的表示，16位，分为段地址和偏移地址物理地址=段地址16+偏移地址例：已知逻辑地址为2000H：1000H则对应的物理地址为：2000H*16+1000H=20000H+1000H=21000H2.2.28086CPU内部结构物理地址=段基地址16+偏移地址物理地址的形成偏移地址15……….....0段基址000019………...…….0地址加法器物理地址19…….……….....015……….....0段基址2.2.28086CPU内部结构2-18088/8086CPU

7、结构内存1000H：0000H0001HFFFFHF000H：0000H0001HFFFFH段段段0000H：0000H0001HFFFFH每个段的最大容量为64K段地址：偏移地址30H31H32H内存00000H00001H00002H00003H00004H00005HFFFFEHFFFFFH物理地址逻辑地址8086CPU的内部寄存器ALU标志寄存器FRAHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDIAXBXCXDXCSDSESSSIP总线控制电路指令队列2.2.38086CPU的内部寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDI1514

8、10AXBXCXDX累加器基址寄存器计数寄存器数据寄存器堆栈指针基址指针源变址寄存器目的变址寄