第二章微处理器与系统结构ppt课件.ppt

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1、第二章微处理器与系统结构本章以8086为例，介绍微处理器内部结构，存储器及I/O组织结构，总线操作及时序。第二章2.1微处理器的性能指标字长指令数运算速度访存空间虚拟存储空间多处理器系统指令作业方式IC制造工艺2.28086微处理器结构第二章INTEL78年推出（79年推出8088）4万多个晶体管(8088为2.9万个晶体管)时钟频率4.77MHZ数据线16位（8088的数据线8位）地址线20位40脚DIP封装81年推出PersonalComputer（个人计算机、微机）Intel公司最早最基本——8086第二章EU控制器ALU暂存器标志寄存器8位队列总线总

2、线控制逻辑内部总线16位地址加法器20位地址总线16位数据总线执行部件EU总线接口部件BIU123456指令队列通用寄存器AXAHALBXBHBLCXCHCLDXDHDLSPBPDISICSDSSSES80888086IP暂存器8086总线2.2.18086CPU内部结构框图第二章一、8086执行部件EUEU控制单元接收指令队列中的指令，进行指令译码、分析，形成各种控制信号，实现EU各个部件完成规定动作的控制。运算器算术逻辑单元ALU暂存寄存器通用寄存器组16位状态控制寄存器FR2个16位数据的算术运算2个16位数字的逻辑运算16位偏移地址EA的运算第二章1

3、6位状态控制寄存器FROFDFIFTFSFZFAFPFCFD15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0唯一能按位操作的16位寄存器只定义了其中的9位，其余7位不用6位状态标志位：OF、SF、ZF、AF、PF、CF3位控制标志位：DF、IF、TF第二章状态标志位：反映ALU执行运算后其结果的状态（不是结果本身）控制标志位：控制CPU的特定操作这些标志位的值由指令直接赋值，而不像状态标志位那样由运算结果来决定。第二章溢出标志位OF（OverflowFlag）：OF=1溢出OF=0不溢出求解方法：双进位位法最高进位位次高进位位操作

4、数的运算结果超出了机器表示的范围称为溢出状态标志位：第二章进位/借位标志位CF（CarryFlag）：CF=1有进/借位CF=0无进/借位最高位向前一位是否有进位（加法）/借位（减法）辅助进位/借位标志位AF(AuxiliaryCarryFlag)：AF=1有进/借位AF=0无进/借位数据第三位向第四位是否有进位（加法）/借位（减法）第二章符号标志位SF（SignFlag）：根据最高位判断两个带符号数运算后结果正/负的标志SF=1结果为负数SF=0结果为正数若为无符号数的运算，则该位为运算结果的最高数据位，并无正/负符号的含义第二章奇偶标志位PF（Parit

5、yFlag）：运算结果数据的低八位中“1”的数量为奇数/偶数PF=1有偶数个“1”PF=0有奇数个“1”零状态标志位ZF（ZeroFlag）：数据运算结果是否为全0ZF=1结果为全0ZF=0结果不为全0第二章状态标志位受指令操作结果影响：有些运算操作将影响全部状态标志，如加法、减法运算有些操作影响部分状态标志，如移位操作有些指令的操作不影响任何状态标志，如数据传送类指令详见P.526附录3第二章10001101001101100011001000011001+0110011010101001例：2个数相加后，分析各标志位的值第三位向第四位有进位∴AF=1；次

6、高位向最高位有进位，最高位向前没有进位，∴OF=10=1最高位没有进位∴CF=0；低8位中1的个数为偶数∴PF=1；运算结果本身≠0∴ZF=0；运算结果最高位为1∴SF=1；第二章10001101001101100011001000011001-0010110010001100例：2个数相减后，分析各标志位的值第三位向第四位没有借位∴AF=0；次高位向最高位没有借位，最高位向前没有借位，∴OF=00=0最高位没有借位∴CF=0；低8位中1的个数为奇数∴PF=0；运算结果本身≠0∴ZF=0；运算结果最高位为0∴SF=0；第二章控制标志位：方向控制标志位DF

7、（DirectionFlag）：用于控制数据串操作中增量地址的步进方向DF=1递减方式DF=0递增方式串处理操作后变址寄存器SI和DI的值的变化方式第二章中断控制标志位IF（InterruptFlag）：用于屏蔽8086CPU系统中的可屏蔽中断源IF=1允许中断IF=0屏蔽中断只对可屏蔽中断源有效对不可屏蔽中断和软中断（指令INT）无效第二章陷阱控制标志位TF（TrapFlag）：用于程序设计中的调试TF=1单步方式TF=0正常方式CPU每执行一条指令后，自动产生一次内部中断，使CPU处于单步执行指令的工作方式，便于进行程序调试，用户能检查当前程序运行的状态

8、及结果。第二章调试状态时，标志位值的符号表示：标志名