第二章 8086微处理器ppt课件.ppt

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1、微机原理与接口技术2021/8/151第二章8086/8088微处理器微处理器的内部逻辑结构微处理器的外部引脚及功能存储器组织系统配置工作时序2021/8/1522.18086的内部逻辑结构微处理器8086,8088结构类似。从程序员和使用角度来看的结构,即编程结构从功能上分为两部分：总线接口部件，执行部件。两部分各自执行自己的功能并行工作，这种工作方式与传统的计算机在执行指令时的串行工作相比极大的提高了工作效率。传统计算机执行程序时，CPU的工作顺序是：取指令执行指令再取指令再执行指令．．．ＣＰＵ串行工作。８０８６ＣＰＵ工作顺序是：取指令，执行指令同时进行。并行工作。202

2、1/8/153AHALBHBLCLCHDHDLSPBPDISI通用寄存器CSDSSSESIP内部暂存器输入输出控制电路1234AXBXCXDX数据总线运运算寄存器ALU标志寄存器外部总线808616位指令对列8086为6字节16位执行控制电路执行部件总线接口部件地址加法器20位16位段寄存器指令指针（EU）（BIU）2021/8/154非流水线操作取指令1执行指令1指取令2执行指令2流水线操作取指令1执行指令1取指令2执行指令2取指令3执行指令3——————————————————————〉时间t流水线和非流水线操作过程图2021/8/155取指令1取指令2取指令3取数据取指

3、令4等待等待执行指令1执行指令2执行指令3BIU与EU并行操作示意图BIUEU2021/8/1562.1.2总线接口部件BIU总线接口部件BIU主要包括：四个16位段地址寄存器、一个16位指令指针寄存器IP，一个6字节指令队列缓冲器20位地址加法器，总线控制电路。1.BIU完成以下几个主要任务：（1）取指令和预取指令（2）配合EU执行的指令，传送数据（3）形成物理地址2021/8/1572．BIU的组成（1）4个16位的段地址寄存器代码段寄存器CS、数据段寄存器DS、堆栈段寄存器SS、扩展段寄存器ES（2）1个16位的指令指针IP（InstructionPointer）（3）

4、20位的地址加法器（4）指令队列（5）总线控制逻辑2021/8/158物理地址的产生过程段基址16位偏移地址16位物理地址20位0000+2021/8/1592.1.3执行部件EU执行指令所得结果或执行指令所需的数据，都由EU向BIU发出命令，对存储器或I/O接口进行读/写操作。EU完成以下几个主要任务：（1）指令译码（2）执行指令（3）向BIU传送偏移地址信息（4）管理通用寄存器和标志寄存器2021/8/15102．EU的组成（1）算术逻辑运算单元ALU执行算术和逻辑运算（2）通用寄存器8个16位的通用寄存器AX，BX，CX，DX，BP，SP，SI，DI。AX，BX，CX，

5、DX也可单独拆成两个8位的寄存器，分别为AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。（3）标志寄存器FR（F1agsRegister）2021/8/1511标志寄存器FR的格式CFPFAFZFSFTFIFDFOF0123456789101112131415较验进位辅助进位零标志符号标志跟踪标志中断标志方向标志溢出标志2021/8/1512AXAHAL累加器BXBHBL基址寄存器CXCHCL计数寄存器数据寄存器DXDHDL数据寄存器通用SP堆栈指针寄存器寄存器BP基址指针寄存器地址SI源变址寄存器寄存器DI目的变址寄存器IP指令指针寄存器FR标志寄存器控制寄存器CS代码段寄

6、存器DS数据段寄存器段寄存器SS堆栈段寄存器ES扩展段寄存器8086寄存器结构返回2021/8/15132.2.1工作模式8086/8088CPU有两种模式：最小模式和最大模式最小模式系统中只有8086/8088一个微处理器，也叫单处理器模式。所有的总线控制信号都直接由8086/8088产生。适合于较小规模的系统。最大模式包含两个或两个以上的微处理器，其中一个主处理器8086/8088，其他的处理器称为协处理器，它们是协助主处理器工作的。适合于中等规模或大型的8086/8088系统中。常用的协处理器有专门用于数值运算的8087专门用于输入/输出操作的80892021/8/15

7、148088地AD14AD13AD12AD11AD10AD9AD8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLK地地A14A13A12A11A10A9A8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLK地Vcc(5V)A15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6SS0(HIGH)MN/MXRDHOLD(RQ/GT0)HLDA(RQ/GT1)WR(LOCK)M/IO(S2)DT/R(S1)DEN(S0)ALE(QS0)INTA(QS1)TESTREADY