微机第二章8086微处理器及结构ppt课件.ppt

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1、第2章8086/8088微处理器及其体系结构8086/8088CPU的组成、引脚功能和工作方式。处理器状态字FLAGS及各个标志位8086/8088微机系统的存储器组织和I/O组织，8086最小模式系统总线的形成。本章重点：主要内容：1、8086/8088CPU的编程结构：总线接口部件BIU，执行部件EU；CPU寄存器结构：通用寄存器，段寄存器，标志寄存器，指令指针寄存器；2、8086/8088的存储器组织和组织3、8086/8088CPU的引脚功能和工作方式，8086最小/最大模式系统总线的形成；4、最小模式下8086CPU的读/写总线周期；学习要求透彻理解与熟练掌握808

2、6/8088内部组成结构、寄存器结构与总线周期等深入理解存储器的分段设计正确理解与熟练掌握物理地址和逻辑地址关系理解“段加偏移”寻址机制理解堆栈及其操作理解8086/8088最小/最大模式系统总线的形成8086/8088最小模式CPU的读/写总线周期Intel系列CPU一直占着主导地位Intel8086/8088、Z8000和MC68000为代表的16位微处理器是第3代产品，其性能已达到中、高档小型计算机的水平。8086/8088后续的80286、80386、80486以及Pentium系列CPU结构与功能已经发生很大变化，但从基本概念与结构以及指令格式上来讲，仍然是经

3、典8086/8088CPU的延续与提升。其它系列流行的CPU（如AMD公司的6X86MX/MII等）也与80X86CPU兼容。8086是Intel系列的16位微处理器。8086采用HMOS工艺，集成2.9万个晶体管，单一的+5V电源，40条引脚，双列直插式封装，时钟频率5-10MHz，最快的指令执行时间为0.4微秒。8086有16根数据线，20根地址线，寻址1MB的存储单元和64KB的I/O端口8088是准16位微处理器。内部寄存器、运算器以及内部数据总线都是16位，但外部数据总线为8条。2.18086/8088的编程结构2.1.18086/8088CPU的内部结构第2章808

4、6/8088微处理器机体系结构8086CPU的内部由两个独立的工作部件构成（从功能上分为两个独立的部分，并行重叠操作）：执行部件EU(ExecutionUnit)总线接口部件BIU(BusInterfaceUnit)。其内部结构框图如下图所示。本部分学习：组成、工作过程寄存器结构地址总线20位AHALBHBLCHCLDHDLSPBPDISI通用寄存器暂存器ALU状态EU控制器123456CSDSSSESIP内部寄存器总线控制电路地址加法器8位指令队列缓冲器外总线8086CPU结构图队列总线总线接口单元BIU执行单元EU数据总线16位ALU数据总线16位16位的ALU数据总线和8

5、位的队列总线用于EU内部及EU和BIU间的通信总线接口单元负责完成CPU与存储器或I/O设备之间的数据传送。--BIU从内存预取指令送到指令队列缓冲器；--CPU执行指令时，BIU配合EU对指令的内存单元或I/O端口存取数据。执行单元负责执行指令。--执行的指令从BIU的指令队列缓冲器中取得；--指令执行的结果或所需要的数据，由EU向BIU发出请求，再由BIU对存储器或I/O端口进行存取。总线接口单元组成4个16位段地址寄存器：CS、DS、SS、ES16位指令指针寄存器IP6字节指令队列缓冲器20位地址加法器总线控制器“段加偏移”技术--段寄存器存放确定各段起始地址

6、的16位段地址信息；--由IP提供或由EU按寻址方式计算出寻址单元的16位偏移地址，简称偏移量；--将偏移地址与左移4位后的段寄存器内容同时送到地址加法器，相加后形成20位实际地址。执行单元组成16位算术逻辑单元（ALU）16位标志寄存器F数据暂存寄存器通用寄存器EU控制电路2.1.28086/8088CPU的寄存器结构8086/8088内部有14个16位的寄存器（其中有1个寄存器只用了9位）寄存器可以分为通用寄存器组、控制寄存器组和段寄存器组三部分组成。第2章8086/8088微处理器机体系结构段寄存器第2章086/8088微处理器机体系结构S4S3状态00当前正

7、在使用ES01当前正在使用SS10当前正在使用CS，或未用任何段寄存器11当前正在使用DSS4、S3的代码组合和对应的状态第2章086/8088微处理器机体系结构标志寄存器FR仅定义了9位，其中6位用作状态标志，3位用作控制标志。D15OFDFIFTFSFZFAFPFCF进借位标志奇偶标志半进借位标志零标志符号标志单步中断中断允许方向标志1-有进、借位0-无进、借位1-低8位有偶数个10-低8位有奇数个11-低4位向高4位有进、借位0-低4位向高4位无进、借位1-结果为00-结果不为0D0溢