第2章8086体系结构-1.ppt

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微机原理与接口技术
第二讲
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第二章 8086系统结构
一、8086CPU内部结构
二、8086CPU寄存器结构
三、8086CPU引脚及功能
四、8086存储器结构
五、8086输入输出结构
六、8086最小最大模式系统
七、8086CPU时序
内容提要
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①引脚数限制:(出于工艺和成本考虑)
8086:40脚
80386:132脚
80486:168脚
Pentium 273脚
Pentium III 370 脚
②芯片面积限制:
增大芯片面积,成本增加,反而使产品合格率下降,因此不能盲目增大芯片面积。
③器件速度限制:
目前微处理器采用MOS工艺,可以提高集成度,降低功耗,但负载能力较弱。
第二章 8086系统结构
概述
由于制造工艺的原因,微处理器的结构方面所受的限制
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第二章 8086系统结构
16位微处理器基本结构具有如下特点
①引脚引脚功能复用
提高引脚利用率。例如,数据双向传输可由“读/写”信号来控制,决定数据处于输入还是输出状态。
②单总线、累加器结构
由于芯片面积限制,使微处理器内部寄存器的数目,数据通路位数受到限制,绝大多数微处理器内部采用单总线、累加器为基础的结构。
③可控三态电路
采用可控三态电路与总线相连,当微处理器外部总线同时连接多个部件,可避免总线冲突相信号串扰,不工作器件所连的三态电路处于高阻状态。
④总线分时复用
地址总线和数据总线使用了相同的引脚,节省了引脚但操作时间增加了。
概述
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第二章 8086系统结构
InteL 8086CPU
16位微处理器,外型为双列直插式,有40个引脚;
时钟频率有3种:
8086型微处理器为5MHz,
8086-2型为8MHz,
8086-1型为10MHz;
8086CPU有16根数据线和20根地址线,直接寻址空间为220,即为1M字节。
8088CPU内部结构与8086基本相同(但对外数据总线只有8条,称为准16位微处理器)。
概述
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§2-1 8086CPU结构
一、8086CPU内部结构
一般CPU结构
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§2-1 8086CPU结构
8086CPU内部结构
一般CPU结构
DS
ES
SS
CS
IP
数据暂存器
执行部件
控制电路
指令译码器
总线
接口
控制
电路
AX
BX
CX
DX
AH
BH
CH
DH
SI
DI
BP
SP
AL
BL
CL
DL
寄存器组
BIU
AB
DB
CB
地
址
加
法
器
指
令
队
列
PSW
标志寄存器
EU
运
算
器
DS
ES
SS
CS
IP
数据暂存器
执行部件
控制电路
指令译码器
总线
接口
控制
电路
AX
BX
CX
DX
AH
BH
CH
DH
SI
DI
BP
SP
AL
BL
CL
DL
寄存器组
地址AB
数据总线DB
控制总线CB
地
址
加
法
器
指
令
队
列
运
算
器
PSW
标志寄存器
取指令
取操作数
执行指令
送结果
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总线接口部件BIU:取指令、读操作数、送结果。
指令执行部件EU:从BIU的指令队列中取出指令,执行指令。
§2-1 8086CPU结构
8086CPU内部结构
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总线接口部件BIU(Bus Interface Unit)
⑴功能
物理地址形成、取指令、指令排队、读/写操作数、总线控制。
⑵组成
16位段地址寄存器
16位指令指针寄存器
20位物理地址加法器
总线控制逻辑
6字节指令队列
⑶工作过程
形成物理地址,发读信号(/RD),取指令送入指令队列。
§2-1 8086CPU结构
8086CPU内部结构
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工作过程
§2-1 8086CPU结构
8086CPU内部结构