第2章8086微处理器ppt课件.ppt

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1、§2.1微处理器结构主要内容：8086/88CPU外部引线及功能；8086/88CPU的内部结构和特点；各内部寄存器的功能；8086的存储管理。1一、概述8088、8086基本类似16位CPU、AB宽度20位差别：指令预取队列：8088为4字节，8086为6字节数据总线引脚：8088有8根，8086有16根8088为准16位CPU，内部DB为16位，但外部仅为8位，16位数据要分两次传送2指令预取队列(IPQ)指令的一般执行过程：取指令指令译码读取操作数执行指令存放结果3串行工作方式：8086以前的CPU采用串行工作方式：1）CPU执行指令时总线处于

2、空闲状态2）CPU访问存储器(存取数据或指令)时要等待总线操作的完成缺点：CPU无法全速运行解决：总线空闲时预取指令，使CPU需要指令时能立刻得到取指令1执行1取操作数2执行2CPUBUS忙碌忙碌忙碌忙碌存结果1取指令24并行工作方式：8086CPU采用并行工作方式取指令2取操作数BIU存结果取指令3取操作数取指令4执行1执行2执行3EUBUS忙碌忙碌忙碌忙碌忙碌忙碌58086的流水线操作8086CPU包括两大部分：EU和BIUBIU不断地从存储器取指令送入IPQ，EU不断地从IPQ取出指令执行EU和BIU构成了一个简单的2工位流水线指令预取队列IP

3、Q是实现流水线操作的关键（类似于工厂流水线的传送带）新型CPU将一条指令划分成更多的阶段，以便可以同时执行更多的指令例如，PIII为14个阶段，P4为20个阶段(超级流水线)6结论指令预取队列的存在使EU和BIU两个部分可同时进行工作，从而提高了CPU的效率；降低了对存储器存取速度的要求78088/8086CPU的特点采用并行流水线工作方式对内存空间实行分段管理：每段大小为16B～64KB用段地址和段内偏移实现对1MB空间的寻址设置地址段寄存器指示段的首地址支持多处理器系统；片内没有浮点运算部件，浮点运算由数学协处理器8087支持（也可用软件模拟）注

4、：80486DX以后的CPU均将数学协处理器作为标准部件集成到CPU内部8二、8086CPU的内部结构8086内部由两部分组成：执行单元（EU）总线接口单元（BIU）9执行单元EU功能:执行指令从指令队列中取指令代码译码在ALU中完成数据的运算运算结果的特征保存在标志寄存器FLAGS中。10执行单元包括算术逻辑单元（运算器）8个通用寄存器1个标志寄存器EU部分控制电路11总线接口单元BIU功能：从内存中取指令送入指令预取队列负责与内存或输入/输出接口之间的数据传送在执行转移程序时，BIU使指令预取队列复位，从指定的新地址取指令，并立即传给执行单元执行

5、。128086的内部寄存器含14个16位寄存器，按功能可分为三类8个通用寄存器4个段寄存器2个控制寄存器13通用寄存器数据寄存器（AX，BX，CX，DX）地址指针寄存器（SP，BP）变址寄存器（SI，DI）14数据寄存器8086含4个16位数据寄存器，它们又可分为8个8位寄存器，即：AXAH，ALBXBH，BLCXCH，CLDXDH，DL常用来存放参与运算的操作数或运算结果15数据寄存器特有的习惯用法AX：累加器。多用于存放中间运算结果。所有I/O指令必须都通过AX与接口传送信息；BX：基址寄存器。在间接寻址中用于存放基地址；CX：计数寄存器。用于在

6、循环或串操作指令中存放循环次数或重复次数；DX：数据寄存器。在32位乘除法运算时，存放高16位数；在间接寻址的I/O指令中存放I/O端口地址。16地址指针寄存器SP：堆栈指针寄存器，其内容为栈顶的偏移地址；BP：基址指针寄存器，常用于在访问内存时存放内存单元的偏移地址。17BX与BP在应用上的区别作为通用寄存器，二者均可用于存放数据；作为基址寄存器，BX通常用于寻址数据段；BP则通常用于寻址堆栈段。BX一般与DS或ES搭配使用18变址寄存器SI：源变址寄存器DI：目标变址寄存器变址寄存器常用于指令的间接寻址或变址寻址。特别是在串操作指令中，用SI存放

7、源操作数的偏移地址，而用DI存放目标操作数的偏移地址。19段寄存器用于存放逻辑段的段基地址(逻辑段的概念后面将要介绍)CS：代码段寄存器代码段用于存放指令代码DS：数据段寄存器ES：附加段寄存器数据段和附加段用来存放操作数SS：堆栈段寄存器堆栈段用于存放返回地址，保存寄存器内容，传递参数20控制寄存器IP：指令指针寄存器，其内容为下一条要执行的指令的偏移地址FLAGS：标志寄存器状态标志：存放运算结果的特征控制标志：控制某些特殊操作6个状态标志位(CF，SF，AF，PF，OF，ZF)3个控制标志位(IF，TF，DF)21三、存储器寻址物理地址8086

8、：20根地址线，可寻址220(1MB)个存储单元CPU送到AB上的20位的地址称为物理地址22物理地址物理地