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时间:2020-09-26
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1、第2章8086/8088微处理器教学重点1、8086/8微处理器的编程结构,处理器状态字PSW各个标志位2、8086/8微机系统的存储器组织。8086微处理器的一般性能特点:16位的内部结构,16位双向数据信号线;20位地址信号线,可寻址1M字节存储单元;具有较强的指令系统.2.18088/8086的编程结构8088的编程结构从功能分成两个单元(1)总线接口单元BIU——管理8088与系统总线的接口,负责CPU对存储器和外设进行访问(2)执行单元EU——负责指令的译码、执行和数据的运算两个单元相互独立,分别完成各自操作两个单元
2、可以并行执行,实现指令取指和执行的流水线操作8086/8088的编程结构1234内部暂存器IPESSSDSCS输入/输出控制电路外部总线执行部分控制电路∑ALU标志寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDI通用寄存器地址加法器指令队列执行部件(EU)总线接口部件(BIU)16位20位16/8位8位返回8088的指令执行过程返回(3)8086/8088BIU的特点①8086/8088的指令队列分别为6/4个字节,在执行指令的同时,可从内存中取出后续的指令代码,放在指令队列中。②地址加法器用来产生20位物理地址。808
3、6/8088可用20位地址寻址1M字节的内存空间,而CPU内部的寄存器都是16位,需要由20位的地址加法器完成地址运算。如:CS=0FE00H,IP=0400H,则表示要取指令代码的物理地址为0FE400H。(4)BIU与EU的动作协调原则①每当8086的指令队列中有两个空字节,或8088的指令队列中有一个空字节时,BIU就会自动把指令取到指令队列中。其取指的顺序是按指令在程序中出现的前后顺序。(4)BIU与EU的动作协调原则②每当EU准备执行一条指令时,它会从BIU部件的指令队列前部取出指令的代码,执行指令的过程中,如果必须
4、访问存储器或者I/O端口,那么EU就会请求BIU,进入总线周期,完成访问内存或者I/O端口的操作;如果BIU正处于空闲状态,立即响应EU的总线请求。如BIU正取指令,则BIU完成取指总线周期,再响应EU的访问总线请求。③当指令队列已满,且EU又没有总线访问请求时,BIU便进入空闲状态。④在执行转移指令、调用指令和返回指令时,由于待执行指令的顺序发生了变化,则指令队列中已经装入的字节被自动消除,BIU会接着往指令队列装入转向的另一程序段中的指令代码。(4)BIU与EU的动作协调原则将8086/8088CPU分成二个独立的功能部件
5、使二者能够并行工作,把取指令工作和分析指令、执行指令工作重叠进行,从而提高CPU的工作效率,加快指令的执行速度。指令队列可以被看成是一个特殊的RAM,它的工作原理是"先进先出",写入的指令只能存放在队列尾,读出的指令是队列头存放的指令。EU和BIU之间就是通过指令队列联系起来,多数情况下,BIU在不停地向队列写入指令,而EU每执行完一条指令后,就向队列读取下一条指令。二者的动作既独立,又协调。(4)BIU与EU的动作协调原则(4)BIU与EU的动作协调原则8086内部寄存器有:4个通用寄存器4个专用寄存器4个段寄存器1个指令指
6、针寄存器1个标志寄存器(5)8086/8088CPU内部寄存器①8086的通用寄存器8086的16位通用寄存器是:AXBXCXDX其中AX称为累加器,BX称为基址寄存器,CX称为计数寄存器,DX称为数据寄存器8086的8位通用寄存器是:AHBHCHDHALBLCLDL对其中某8位的操作,并不影响另外对应8位的数据。数据寄存器数据寄存器用来存放计算的结果和操作数,也可以存放地址。每个寄存器又有它们各自的专用目的:AX--累加器,使用频度最高,用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等;BX--基址寄存器,常用做存放存储器地址;CX-
7、-计数器,作为循环和串操作等指令中的隐含计数器;DX--数据寄存器,常用来存放双字长数据的高16位,或存放外设端口地址。指针寄存器SP和BPSP是堆栈指针寄存器,它和堆栈段寄存器SS一起来确定堆栈在内存中的位置;BP是基数指针寄存器,用于存放基地址。变址寄存器SI和DISI是源变址寄存器DI是目的变址寄存器,用于指令的变址寻址方式。②8086的专用寄存器③段寄存器DS数据段寄存器(DataSegment)CS代码段寄存器(CodeSegment)ES附加段寄存器(ExtraSegment)SS堆栈段寄存器(StackSegme
8、nt)这些段寄存器的内容与有效的地址一起,用于确定内存的物理地址。通常用CS、DS、ES以及SS用于确定代码段、数据段、附加段以及堆栈段的基地址。④指令指针IP指令指针寄存器IP,指示代码段中指令的偏移地址。它与代码段寄存器CS联用,确定下一条指令的物理地址。计算机通过CS:
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