第二章Intel 系列微处理器ppt课件.ppt

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1、㈠教学目标介绍80x86微处理器的体系结构、工作方式、引脚功能及Pentium微处理器的体系结构㈡学习要求通过本章的学习，要求掌握Intel80x86系列微处理器内部结构的特点，工作方式及方式转换，常用引脚功能的特点。㈢讲授内容第二章Intel系列微处理器第二章Intel系列微处理器第一节Intel系列微处理器概述第二节80486微处理器的体系结构第三节Pentium微处理器的体系结构一、8086／8088微处理器8086是标准16位微处理器，内外数据总线都为16位；8088是准16位微处理器，内部数据总线为16位，外部数据总线为8位。8086／8088除了外部数据

2、总线位数以及与此相关的部分逻辑稍有不同外，内部结构和基本性能相同，指令系统完全兼容。在8086／8088的设计中，引入了两个重要的概念：指令流水线存储器分段这两个概念在以后升级的Intel系列微处理器中一直被沿用和发展。正是这两个概念的引入，使8086／8088与原来的8位微处理器相比，在运行速度、处理能力和对存储空间访问等性能方面有很大提高。第一节Intel系列微处理器概述8086/8088内部结构示意图总线接口单元（BIU）由段寄存器（CS、DS、SS、ES）、指令指针寄存器（IP）、内部暂存器、指令队列、地址加法器及总线控制电路组成。它的主要作用是负责执行所有

3、的“外部总线”操作，即当EU从指令队列中取走指令时，BIU即从内存中取出后续的指令代码放入队列中；当EU需要数据时，BIU根据EU输出的地址，从指定的内存单元或外设中取出数据供EU使用；当运算结束时，BIU将运算结果送给指定的内存单元或外设。执行单元（EU）由通用寄存器、标志寄存器、运算数据暂存器、算术逻辑单元（ALU）及EU控制电路组成。它的主要作用是分析和执行指令，即EU控制电路从指令队列取出指令代码，经译码，发出相应的控制信号；数据在ALU中进行运算；运算过程及结果的某些特征保留在标志寄存器（Eflages）中。指令队列正是指令队列的存在，使8086/8088

4、的EU和BIU可以并行工作，取指令操作和分析、执行指令操作重叠进行，从而形成了两级指令流水线结构，减少了CPU为取指令而必须等待的时间，提高了CPU的利用率，加快了整机运行速度，也降低了对存储器存取速度的要求。8086程序的执行过程内存存储器的基本概念内存的每个存储单元可存放8位二进制数，即1个字节。每个存储单元都有一个编号，称为地址。当CPU要访问某个存储单元时，CPU在地址总线上放上目标存储单元的地址，经过地址译码器译码，即可找到相应的单元。存储单元的内容及地址的关系存储器译码示意图内存两个基本的操作读：将内存单元的内容取入CPU，原单元内容不改变。写：CP

5、U将信息放入内存单元，单元中原来的内容被覆盖。多字节数据在内存中的存放规则在PC机中，一个多字节数据在内存中的存放规则为：高字节占高地址，低字节占低地址，并且用最低字节的地址代表这个数的地址。内存存储器分段1.问题的提出8086中存储单元的地址编号是20位的，但其内部存放地址的寄存器是16位的，对地址进行加减运算的能力也是16位的，一个20位的物理地址在8086/8088内部既无法存储，也无法运算。为此，引出了对内存的分段使用问题。段寄存器为8086/8088采用存储器分段管理提供了主要的硬件支持。8086/8088可寻址的存储器空间为1MB。通过分段管理，把1

6、MB的物理存储空间分成若干逻辑段，每段最大为64KB。段的起始单元地址叫段基址。（段首单元物理地址的前16位称为段基址。）存储器的分段方式不是唯一的，各段之间可以连续、分离、部分重叠和完全重叠。这主要取决于对各个段寄存器的预置内容。一个具体的存储单元的物理地址，可以属于一个逻辑段，也可以同属于几个逻辑段。采用存储器分段管理后，存储器地址有物理地址和逻辑地址之分。CPU访问存储器时，地址总线AB上送出的是物理地址。编程时则采用逻辑地址，逻辑地址由段基址和段内偏移地址两部分组成，两者都是16位。存储器分段方案存储器分段(CS、DS、ES、SS)1MB00000H0FFF

7、FH1FFFFH2FFFFHFFFFFH10000H20000HF0000H012F段寄存器中存放的是16位的段基址；偏移量存放于有关寄存器中。一个存储单元的实际地址也称物理地址，一个存储单元的逻辑地址由段基址和偏移量构成。┋┋8086/8088的4个当前段分别称为：代码段(CS)、数据段(DS)、堆栈段(SS)、附加段(ES)。只有一个段的段基址装入到一个段寄存器中,这个段内的存储单元才可被CPU所访问,CPU实际上只接受“段寄存器名:偏移量”形式的逻辑地址。8086/8088中4个段寄存器的用法如下：CS：代码段寄存器，指令机器码所在段的段基址必须装入到该寄