微型计算机原理及接口技术第2章8086系统结构ppt课件.ppt

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1、第2章8086系统结构概述8086CPU结构8086存储器组织8086系统配置概述网上评价：1978年，8086处理器诞生了。这个处理器标志着x86王朝的开始，从8086开始，才有了目前应用最广泛的PC行业基础。虽然从1971年，英特尔制造4004至今，已经有32年历史；但是从没有像8086这样影响深远的神来之作。微处理器的主要功能微处理器结构受到的限制16位微处理器的结构特点8086CPU概况微处理器的主要功能进行算术运算和逻辑运算同存储器和I/O接口交流信息少量暂存数据寄存指令、指令译码、执

2、行指令提供整个系统所需的定时和控制信号可响应I/O设备的中断请求微处理器的主要功能(软件角度)赋值运算算术表达式、关系表达式和逻辑表达式无条件转移、条件转移、循环数组和其他数据结构子程序输入和输出微处理器结构受到的限制由于工艺技术和成本的限制，微处理器的结构受到以下几个方面的限制：引脚数限制芯片面积限制器件速度限制8086CPU概况引脚数目：40芯片封装类型：双列直插式数据总线数目：16地址总线数目：20直接寻址的空间：220=1MB主频：5MHz8086CPU内部结构8086CPU结构框图总线

3、接口部件（BIU）指令执行部件（EU）8086CPU结构框图CSDSSSESIP内部寄存器654321AXBXCXDXSPBPSIDI暂存器标志寄存器EU控制器总线控制电路指令队列ΣALUALU数据总线(16位)队列总线(8位)20位地址总线数据总线16位通用寄存器8086总线BIUEU总线接口部件BIU功能BIU结构BIU工作过程BIU功能BIU是8086CPU与外部（存储器和I/O接口）的接口，提供16位数据总线和20位地址总线，完成所有外部总线操作形成20位物理地址取指令、指令排队读/写操

4、作数总线控制BIU结构16位段寄存器（4个）CS：代码段寄存器DS：数据段寄存器ES：附加段寄存器SS：堆栈段寄存器16位指令指针寄存器IP：存放下一条将要执行指令的偏移地址20位物理地址加法器：将16位逻辑地址转换为存储器的20位物理地址6字节指令队列：预存6字节的指令代码总线控制部件：发出总线控制信号BIU工作过程取指令指令排队，等待EU取指令从存储器或I/O端口读写操作数向存储器或I/O端口输出EU的运算结果修改指令指针IP，指向下一条指令的偏移地址。当EU执行转移、调用或返回指令时，则B

5、IU清除指令队列，从转移指令的新地址取得指令，并立即送给EU执行，然后从后续的指令序列中取指令填满队列指令执行部件EU功能EU结构EU工作过程EU功能指令解码（DecodeInstruction）执行指令（ExecuteInstrunction）EU结构算术逻辑单元ALU：完成8位或16位二进制运算，16位暂存器暂时存放操作数标志寄存器：存放ALU运算结果特征寄存器组：4个通用的16位寄存器AX、BX、CX、DX；4个指针和变址寄存器BP、SP、SI、DIEU控制器：取指令控制和时序控制部件EU

6、工作过程EU从BIU的指令队列的输出端取指令进行指令译码若执行指令需要从存储器或I/O端口去取操作数，则EU将操作数的偏移地址通过内部的16位数据总线送给BIU，与段基地址一起，在BIU的地址加法器中形成20位物理地址，申请访问存储器或I/O端口，取得操作数送给EUEU根据指令要求向EU内部各部件发出控制命令，完成执行指令的功能。8086CPU寄存器结构(重点)通用寄存器指针和变址寄存器段寄存器指令指针寄存器标志寄存器PSW通用寄存器寄存器名英文名中文名用途AXAccumulator累加器算术运

7、算；在乘除运算中用来存放操作数；和I/O设备之间传送信息BXBaseaddress基址寄存器做通用寄存器用；在计算存储器地址时，用作基址寄存器CXCounter计数器做通用寄存器用；保存计数值DXDataregister数据寄存器做通用寄存器用；DX:AX组合可表示双字；DX也用来存放I/O端口地址指针和变址寄存器寄存器名英文名中文名用途SPStackpointer堆栈指针存放堆栈栈顶的偏移地址，只能访问堆栈栈顶的信息BPBasepointer基址指针可作为堆栈区中的一个基址以访问堆栈中的信息，

8、可以访问堆栈中任何位置的信息SISourceindex源变址寄存器SI、DI单独使用时，同DS联用，用来确定数据段中某一存储单元的地址；在串处理指令中，SI和DS联用，DI和ES联用，具有自动递增和自动递减的功能，用于在DS和ES中寻址的目的DIDestinationindex目的变址寄存器段寄存器寄存器名英文名中文名用途CSCodesegment代码段寄存器存放代码段段基地址DSDatasegment数据段寄存器存放数据段段基地址，存放程序中经常使用的数据ESExtrasegment附加锻寄存