微机原理第2章ppt课件.ppt

《微机原理第2章ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2章8086系统结构2.18086CPU的结构2.28086的引脚信号和功能2.38086存储器组织2.48086系统配置2.58086CPU时序8086CPU的结构一、8086CPU的基本性能指标二、8086CPU的组成三、8086CPU的寄存器一、8086CPU的基本性能指标（1）16位微处理器，数据总线(字长)：16位。（2）主频：5MHz~10MHz。（3）20位地址总线，寻址能力(寻址范围)为：220=1MB。（4）采用高速运算性能的HMOS工艺制造。（5）使用单一的+5V电源，40条引脚DIP封装。指令执行部件（EU）总线接口部件（BIU）二、8

2、086CPU的组成内部暂存器IPESSSDSCS总线控制电路外部总线EU控制器123456∑ALU标志寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDI通用寄存器物理地址加法器指令队列缓冲器16位20位16位8位地址总线数据总线ALU数据总线暂存器段地址寄存器指令指针寄存器功能：总线接口部件BIU是CPU与外部（存储器和I/O端口）的接口，它提供了16位双向数据总线和20位地址总线，完成所有的外部总线操作。具有地址形成、取指令、指令排队、读/写操作数、总线控制等功能。功能：完成指令译码和指令执行的工作8086CPU由两部分组成，指令执行部件EU和总线接口部

3、件BIU。总线接口部件BIU（BusInterfaceUnit）功能：总线接口部件BIU是CPU与外部（存储器和I/O口）的接口，它提供了16位双向数据总线和20位地址总线，完成所有的外部总线操作。具有地址形成、取指令、指令排队、读/写操作数、总线控制等功能。组成：4个16位段地址寄存器（CS、DS、ES、SS）16位指令指针寄存器IP20位物理地址加法器6字节指令队列总线控制器BIU的特点：地址加法器用来产生20位物理地址。8086可用20位地址寻址1MB的内存空间，而CPU内部的寄存器都是16位，因此需要由一个附加的机构来计算出20位的物理地址，这个机构就

4、是20位的地址加法器。例如：CS＝0FE00H，IP＝0400H，则表示要取指令代码的物理地址为CS×16+IP=0FE000H+0400H=0FE400H。8086的指令队列为6个字节，在执行指令的同时，可从内存中取出后续的指令代码，放在指令队列中，可以提高CPU的工作效率。指令执行部件EU（ExecutionUnit）功能：指令执行部件EU完成指令译码和指令执行的工作。组成：算术逻辑单元ALU标志寄存器PSW4个16位通用寄存器（AX、BX、CX、DX）4个16位专用寄存器（BP、SP、SI、DI）EU控制器BIU与EU的动作协调原则总线接口部件（

5、BIU）和执行部件（EU）按以下流水线技术原则协调工作，共同完成所要求的信息处理任务：（1）每当8086的指令队列中有2个或2个以上空字节时，BIU就会自动把指令从存储器取到指令队列中。其取指的顺序是按指令在程序中出现的前后顺序。（2）每当EU准备执行一条指令时，它会从BIU部件的指令队列前部取出指令的代码，然后用几个时钟周期去执行指令。在执行指令的过程中，如果必须访问存储器或者I/O端口，那么EU就会请求BIU，进入总线周期，完成访问内存或者I/O端口的操作；如果此时BIU正好处于空闲状态，会立即响应EU的总线请求。如BIU正将某个指令字节取到指令队列中，则

6、BIU将首先完成这个取指令的总线周期，然后再去响应EU发出的访问总线的请求。（3）当指令队列已满，且EU又没有总线访问请求时，BIU便进入空闲状态。（4）在执行转移指令、调用指令和返回指令时，由于待执行指令的顺序发生了变化，则指令队列中已经装入的字节被自动消除，BIU会接着往指令队列装入转向的另一程序段中的指令代码。BIU与EU两者的工作是不同步的，8086可以在执行指令的同时，进行取指令代码的操作，即BIU与EU是一种并行工作方式，改变了以往计算机取指令→译码→执行指令的串行工作方式，大大提高了工作效率。总结：BIU状态（1）将指令按序取入指令队列（指令队列

7、中只要有两个以上空，就取指令）；（2）响应EU的总线周期，完成访问存储器、I/O口；（3）空闲状态（指令队列不空，也无EU的总线的请求）。EU状态（1）从BIU指令队列前部取出指令，经指令译码后，执行指令；（2）访问存储器、I/O口，向BIU提出总线周期申请；（3）BIU指令队列空时，EU处于等待状态。三、8086CPU的寄存器8086CPU的寄存器可分为通用寄存器、指针和变址寄存器（专用寄存器）、段寄存器、指令指针寄存器及标志寄存器。1、通用寄存器8086有4个16位的通用寄存器（AX、BX、CX、DX），可以存放16位的数，也可分为8个8位的寄存器（AL、

8、AH；BL、BH；CL、CH；DL、D