第2章 微型计算机组成及微处理器编程结构2要点ppt课件.ppt

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1、2.3微处理器编程结构1回顾2执行单元（EU）总线接口单元（BIU）①总线控制逻辑　　②指令指针寄存器IP③段寄存器　　　　④地址加法器⑤指令队列缓冲器1、BIU1.总线接口单元（BIU）2.3.18086CPU的编程结构31.总线接口单元（BIU）功能：从内存中取指令到指令预取队列指令预取队列是并行流水线工作的基础负责与内存或输入/输出接口之间的数据传送在执行转移程序时，BIU使指令预取队列复位，从指定的新地址取指令，并立即传给执行单元执行。2.3.18086CPU的编程结构4执行单元（EU）总

2、线接口单元（BIU）①算术逻辑单元（ALU）②EU控制电路③寄存器组２、ＥU2.执行单元（EU）52.执行单元（EU）功能指令译码指令执行暂存中间运算结果保存运算结果特征指令的执行在标志寄存器FLAGS中在ALU中完成在通用寄存器中2.3.18086CPU的编程结构68086EUBIUBUS取指1忙取指2忙执指1取指3忙执指2取指4忙执指3取指5忙执指4ttt指令的提取与执行分别由BIU和EU两部件完成，二者既独立又相互配合——并行工作。执指5忙3.8086的内部结构特点7结论指令预取队列的存在使

3、EU和BIU两个部分可同时进行工作，从而：（1）提高了CPU的效率；（2）降低了对存储器存取速度的要求82.3.28086寄存器结构8086CPU有14个寄存器它们的名称为：AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP、IP、CS、SS、DS、ES、PSW。寄存器讲解顺序1.首先讲解通用寄存器AX、BX、CX、DX。2.接下来讲PSW。3.插入2.4节存储器物理地址。4.回归2.3节讲解段寄存器CS、DS、ES、SS。5.专用寄存器SI、DI、SP、BP、IP。10寄存器寄存即暂存111.通用寄

4、存器1.8086CPU所有的寄存器都是16位的，可以存放两个字节。2.AX、BX、CX、DX通常用来存放一般性数据被称为通用寄存器。2.3.28086寄存器结构1.通用寄存器一个16位寄存器可以存储一个16位的数据。下面以AX为例，我们看一下寄存器的逻辑结构。16位数据在寄存器中的存放情况1.数据：182.二进制表示：100103.在寄存器AX中的存储：1.通用寄存器1.8086上一代CPU中的寄存器都是8位的；2.为保证兼容性，这四个寄存器都可以分为两个独立的8位寄存器使用。（1）AX可以分为A

5、H和AL；（2）BX可以分为BH和BL；（3）CX可以分为CH和CL；（4）DX可以分为DH和DL。1.通用寄存器以AX为例，8086CPU的16位寄存器分为两个8位寄存器的情况：1.通用寄存器1.AX的低8位（0位~7位）构成了AL寄存器，高8位（8位~15位）构成了AH寄存器。2.AH和AL寄存器是可以独立使用的8位寄存器。1.通用寄存器1.通用寄存器汇编指令初探汇编指令不区分大小写汇编指令初探CPU执行下表中的程序段的每条指令后，对寄存器中的数据进行的改变。汇编指令初探通用寄存器特有的习惯用

6、法1.AX：累加器。所有I/O指令都通过AX与接口传送信息，中间运算结果也多放于AX中；2.BX：基址寄存器。在间接寻址中用于存放基地址；3.CX：计数寄存器。用于在循环或串操作指令中存放计数值；4.DX：数据寄存器。在间接寻址的I/O指令中存放I/O端口地址；在32位乘除法运算时，存放高16位数。226个状态位记录指令操作后结果的状态信息，由CPU根据结果自动设置CF进位标志SF符号标志OF溢出标志PF奇偶标志ZF零标志AF辅助进位标志CFPFAFZFOFSFTFIFDF3个控制位控制处理器的操

7、作，根据需要由程序用指令设置DF方向标志IF中断允许标志TF陷阱标志2.标志寄存器FLAG(16位)23d15d11d10d9d8d7d6d4d2d0OFDFIFTFSFZFAFPFCF符号名称值为“1”的条件CF进位标志加/减法时产生进位/借位OF溢出标志结果超出有符号整数的范围ZF零标志运算结果为0时SF符号标志运算结果的最高位为“1”时AF辅助进位标志运算半字节（d3）产生进位/借位PF奇偶标志结果低8位为“1”的位数为偶数时DF方向标志串操作中地址指针为减地址IF中断允许标志允许CPU响应

8、可屏蔽中断请求时TF跟踪标志CPU处于单步执行的工作方式8086/8088程序状态寄存器（标志寄存器）24注意:进位标志CF是表示无符号数是否超出范围；溢出标志表示的是有符号数运算结果是否超出范围，超出范围则运算结果已经不正确；处理器对两个操作数进行运算的时候是按照无符号数求得结果，并相应设置CF，根据是否超出有符号数的范围设置OF；对于程序员，如果做无符号运算，应该关心CF，做有符号运算应该关心OF。25状态标志位例给出以下运算结果及运算后各状态标志位的状态：10110110+1