第3章微处理器及其系统课件.ppt

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8086是Intel系列的16位微处理器,8086有16根数据线和20根地址线,可以处理8位或16位数据,寻址1MB的存储单元和64KB的I/O端口。
在推出8086之后不久,Intel公司还推出了准16位微处理器8088。两者内部结构和基本性能相同。
BIU负责与存储器、I/O端口,即8086/8088CPU与存储器之间的信息传送。具体地说,即BIU负责从内存的指定部分取出指令,送到指令流队列中排队;在执行指令是所需的操作数,也由BIU从内存的指定区域取出,传送给EU部分去执行。
EU部分负责指令的执行。
BIU和EU可以并行工作,提高CPU效率。
(1)BIU监视着指令队列。当指令队列中有2个空字节时,就自动把指令取到队列中。
(2)EU执行指令时,从指令队列头部取指令,然后执行。如需访问存储器,则EU向BIU发出请求,由BIU访问存储器。
(3)在执行转移、调用、返回指令时,需改变队列中的指令,要等新指令装入队列中后,EU才继续执行指令。
BIU和EU的管理
8086的寻址空间是1M字节,物理地址需要20位的地址码。但CPU中的寄存器都是16位的。为解决该问题采用了存储器分段技术。把1MB地址分段(Segment),每段64KB,其起始地址的高16位装入一个段寄存器中,称作段基地址。
段是可独立寻址的内存单位,每个段的起始地址由一个基址设定,它是一个段最低的地址,每个逻辑段在实际存储器中的位置是可以浮动的。
8086地址生成方式
地址加法器将段寄存器(16位)的内容左移4位,然后与指令指针寄存器IP的内容相加得到20位的物理地址。
例如:
从内存取指令时,
(CS)=5760H,(IP)=1234H,
则物理地址为:
57600H+1234H=57934H。
这里,先将段寄存器CS左移4位(16进
制数只需后面加一个零)。
、8086/8088的寄存器结构
CS——代码段(CodeSegment)
DS——数据段(DataSegment)
SS——堆栈段(StackSegment)
ES——附加段(ExtraSegment)
当程序很大,超过64KB时,则可以定义多个代码段、数据段和附加段。不同的逻辑段可以相交,甚至可以完全重叠。
8086设置了这4个16位段寄存器,通过这四个段寄存器,CPU可以定位4个逻辑段:
(1)段寄存器
a)4个通用数据寄存器:
(3)通用寄存器组
8086CPU有8个16位的通用寄存器,分2组。
累加寄存器(Accumulator)
基址寄存器(Base)
计数寄存器(Counter)
数据寄存器(Data)
b)2个变址寄存器
源变址(SourceIndex)
目的变址(DestinationIndex)
c)2个指针寄存器
堆栈指针(StackPointer)
基数指针(BasePointer)