第二章 微处理器系统结构ppt课件.ppt

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1、第二章微处理器系统结构主要内容：8086CPU结构8086存储器组织8086CPU的引脚及其功能80x86微处理器及其发展重点掌握：8086CPU内部结构、引脚功能、存储器分段结构18086:Intel系列16位微处理器，采用双列直插式，40个引脚。其中20根地址线，16根数据线，直接寻址空间1MB（220）。2.18086/8088CPU内部结构8086/8088CPU由两个独立的工作单元组成：BIU---总线接口单元EU---指令执行单元8088:Intel系列准16位微处理器，20根地址线、内部16位数据线，外部8位数据

2、线，和8086软件兼容22.1.18086CPU结构特点执行单元（EU）总线接口单元（BIU）16位CPU的基本结构地址加法器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDI暂存器ALUEU控制电路标志16位20位CSSSDSESIP内部寄存器16位总线控制电路1234568位指令队列ALU数据总线3总线接口单元BIU负责与存储器和I/O端口的接口，它由段寄存器、指令指针寄存器、指令队列、地址加法器以及总线控制逻辑组成。主要负责CPU与存储器或I/O设备之间的信息传送。执行单元EU负责执行指令。由算术逻辑运算单元（Arith

3、meticLogicUnit，ALU）、通用寄存器组、16位标志寄存器（FLAGS）、EU控制电路等组成。ALU是计算机的运算器4BIU由CS中的段基址，和IP中的偏移地址在地址加法器内形成20位物理地址，送到地址总线，由总线控制电路发存储器读信号，按物理地址从存储器中取指令，送到指令队列中，并自动修改IP，指向下一条指令的偏移地址。EU从指令队列中按先进先出的顺序取出指令执行，当8086/8088指令队列中有2个/1个空字节时，BIU就会自动取指令到指令队列中，当指令队列以满，且EU未向BIU申请读/写存储器的操作数，BIU

4、进入空闲状态。工作过程描述：5EU从BIU指令队列输出端取得指令，进行译码，在指令执行过程中，如果必须访问存储器或I/O设备，EU会请求BIU进入总线周期去完成访存储器或I/O操作，EU根据指令要求向EU内部各部件发出控制命令，完成执行指令的功能。ALU完成各种算术及逻辑运算，运算结果由内部总线送到EU寄存器组或BIU的内部寄存器，由BIU写入存储器或I/O端口，同时改变FLAGS的一些位的状态。在执行转移指令、调用指令和返回指令时，指令队列中的指令清除，需从新地址取指令。BIU和EU的操作是并行的62.1.2寄存器组段寄存器

5、●CS(CodeSegment，代码段寄存器)——存放当前程序所在段的首地址●DS(DataSegrnent，数据段寄存器)——保存当前程序所用数据段的首地址●SS(StackSegment，堆栈段寄存器)——存放当前程序所用堆栈段的首地址●ES(ExtraSegment附加数据段寄存器)——存放辅助数据所在段的首地址堆栈：指一段指定的内存区域：其存取原则是“后进先出”，即后进栈数据先出栈。16位寄存器(14个)段寄存器(4)控制寄存器(2)通用寄存器(4)指针变址寄存器(4)7通用寄存器——数据寄存器●用来暂存操作数，每个寄

6、存器可作为一个16位的寄存器使用，也可分成2个8位寄存器使用：AX→AH，ALBX→BH，BLCX→CH，CLDX→DH，DLCX(Count)：计数寄存器AX(Accumulator)：累加器BX(Base)：基址寄存器DX(Data)：数据寄存器●习惯用法指针与变址寄存器SI(SourceIndex)源变址寄存器SP(StackPointer)堆栈指针寄存器BP(BasePointer)基址指针寄存器DI(DestinationIndex)目的变址寄存器8指令寄存器●IP(InstructionPointer)：取指令专用

7、的16位地址寄存器，也称为“程序计数器”PC(ProgramCounter)，存放下一条要执行指令的偏移地址●FR(FlagRegister)：16位的寄存器，存放状态字PSW(ProgramstatusWord)，又称状态字寄存器。标志寄存器1514131211109876543210●PSW定义了9个有效位6个状态标志—表示运算结果的特征3个控制标志—用来控制CPU的操作OFSFZFAFPFCFDFIFTF9表示执行一次加法/减法运算时产生了进位/借位，当算术运算结果使最高位产生进位或借位时，则CF＝1，否则CF＝0。CF

8、（CarryFlag）进位标志1当本次运算结果中的低8位含“1”个数为偶数时，PF＝1，为奇数时PF＝0。PF（ParityFlag）奇偶校验标志2若本次运算结果为0时，ZF＝1，否则，ZF＝0。AF（AuxiliaryCarryFlag）辅助进位标志3ZF（ZeroFlag