第2章 16位和32位微处理器ppt课件.ppt

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1、第2章16位和32位微处理器本章重点:★CPU的编程结构★标志寄存器的含义★CPU的操作和时序★CPU的中断分类和中断向量★硬件中断和软件中断的区别，软件中断的特点★CPU的存储器编址和I/O编址②主频:CPU的时钟频率。主频越高，运算速度越快。微处理器的性能指标：①字长:CPU能同时处理的数据位数,也称为数据宽度。字长越长，计算能力越高，速度越快，但集成度要求也越高，工艺越复杂。8位,16位,32位,64位。寻址空间:1MB2.116位微处理器80862.1.18086的编程结构2.执行部件(executionunit，EU)从功能上，8086分为两部分，即1.总线接口部件(busint

2、erfaceunit，BIU)1.总线接口部件总线接口部件负责与存储器、I/O端口传送数据，由下列4部分组成：①4个段地址寄存器（CS、DS、ES、SS）②16位的指令指针寄存器IP(InstructionPointer)③20位的地址加法器④6字节的指令队列缓冲器指令的物理地址：由代码段寄存器CS和指令指针寄存器IP得到。具体计算时，将CS的内容左移4位，再加上IP的内容。例如：CS=FE00H,IP=0200H，则指令的物理地址：FE200H2.执行部件执行部件负责指令的执行，由下列4部分组成：①4个通用寄存器，即AX、BX、CX、DX；②4个专用寄存器，即基数指针寄存器BP（base

3、pointer）堆栈指针寄存器SP(stackpointer)源变址寄存器SI(sourceindex)目的变址寄存器DI(destinationindex)；③标志寄存器；④算术逻辑部件ALU(arithmeticlogicunit)。根据功能，8086的标志可以分为两类：1.状态标志2.控制标志标志寄存器共有16位，其中7位未用，所用的各位含义如下：1514131211109876543210OFDFIFTFSFZFAFPFCF状态标志有6个，即SF、ZF、PF、CF、AF和OF①符号标志SF(signflag)②零标志ZF(zeroflag)③奇偶标志PF(parityflag)④进

4、位标志CF(carryflag)⑤辅助进位标志AF(auxiliarycarryflag)⑥溢出标志OF(overflowflag)控制标志有3个，即①方向标志DF(directionflag)②中断允许标志IF(interruptenableflag)③跟踪标志TF(trapflag)又称为单步标志表2.18086CPU标志位情况名称符号符号标志SF功能与运算结果的最高位相同，当数据用补码表示时，负数的最高位为1，所以符号标志表示运算执行后的结果是正还是负。零标志ZF当前的运算结果为零，ZF为1;否则,ZF为0。奇偶标志PF运算结果低8位所含1的个数为偶数，则PF为1。进位标志CF当执行

5、一个加法运算使最高位产生进位时，或者执行一个减法运算引起最高位产生借位时，此外，循环指令也影响这一标志。辅助进位标志AF加法运算时，如果第3位往第4位有进位；减法运算时，如果第3位往第4位有借位。辅助进位标志一般在BCD码运算中作为是否进行十进制调整的判断依据。溢出标志OF所谓溢出，对于有符号数来说，是指当字节运算的结果超出了范围128~+127，或者当字运算的结果超出了范围32768~+32767时称为溢出。方向标志DF控制串操作指令用的标志。DF=0,串操作过程中的地址会不断增值；DF=1,串操作过程中的地址会不断减值。中断标志IF控制可屏蔽中断的标志。IF=0,CPU不能对可屏

6、蔽中断请求作出响应；IF=1,CPU可以接受可屏蔽中断请求。跟踪标志TFCPU按跟踪方式执行指令。例1：执行以下两数的加法操作，判断各标志位的状态。各状态标志位的状态应是：CF＝1，PF＝1，AF＝0，ZF＝0，SF＝1，OF＝03.8086的总线周期的概念典型的8086总线周期序列：8086CPU的一个基本总线周期由4个时钟周期（T1～T4）组成。时钟周期T也称为T状态，即T1状态、T2状态、T3状态和T4状态。CPU在每个时钟周期（状态）内完成若干基本操作。T1状态：CPU向20位地址/状态（A19/S6～A16/S3），地址/数据（AD15～AD0）分时复用总线上发送读写存储器或I/

7、O端口的地址。发ALE地址锁存信号发出存储器/IO读写控制信号M/IOT2状态：CPU低16位地址/数据总线（AD15～AD0）切换为数据总线，为读写数据作准备T2状态总线的高4位（A19/S6～A16/S3）上输出本总线周期状态信息S6～S3。这些状态信息用来表示中断允许状态、当前正在使用的段寄存器等。发出数据允许信号DEN发出数据发送接受控制信号DT/RT3状态：CPU在总线的高4位（A19/S6～A16/S3）继续