第二章 8086微机系统体系结构.doc

第二章: 8086 微机系统体系结构通过本章的学****应该掌握以下内容: ? 8086 CPU 的结构? 8086 CPU 引脚功能? 8086 系统的结构和配置? 8086 CPU 的操作时序? 80x86 典型微机简介 2、1 8086/8088 微处理器 2、1、1 8086/8088 微处理器的结构及执行程序的操作过程 8086 : Intel 系列的 16 位微处理器, 16 条数据线、 20 条地址线, 可寻址地址范围 220=1MB , 8086 工作时,只要一个+5V 电源和一个时钟,时钟频率为 5MHz 。 8088 : 内部与 8086 兼容, 也是一个 16 位微处理器, 只是外部数据总线为 8位, 所以称为准 16 位微处理器。它具有包括乘法和除法的 16 位运算指令,所以能处理 16 位数据,还能处理 8 位数据。 8088 有20 根地址线,所以可寻址的地址空间达 1MB 。 1 、总线接口部件( BIU) 功能:负责与外部存储器及 I/O 口通信(1) 、从取指令送到指令队列。(2)、 CPU 执行指令时,到指定的位置取操作数,并将其送至要求的位置单元中。总线接口部件的组成: (1) 、四个段地址寄存器:均为 16位代码段寄存器 CS :存放当前程序段的段基址数据段寄存器 DS :存放当前数据段的段基址附加段寄存器 ES :存放当前附加段的段基址堆栈段寄存器 SS :存放当前堆栈段的段基址(2)、 16 位指令指针寄存器 IP( PC )。(3)、 20 位的地址加法器。(4) 、六字节的指令队列缓冲器。说明: (1) 、指令队列缓冲器:在执行指令的同时,将取下一条指令,并放入指令队列缓冲器中。 CPU 执行完一条指令后,可以取出下一条指令(流水线技术) 。提高 CPU 效率。(2) 、地址加法器:产生 20 位地址。 CPU 内无论是段地址寄存器还是偏移量都是 16 位的,通过地址加法器产生 20 位地址。 2 、执行部件(EU) 作用:负责执行指令(1) 、从指令队列中取出指令。(2) 、对指令进行译码,发出相应相应的控制信号。(3) 、接收由总线送来的数据或发送数据。(4) 、进行算术、逻辑运算。执行部件的组成: (1) 、四个通用寄存器 AX (累加器)、 BX (基址寄存器)、 CX (计数器)、 DX (数据寄存器)。这四个通用寄存器都是 16 位或作两个 8 位来使用。(2) 、专用寄存器(4 个) SP------ 堆栈指针寄存器 BP------ 基址指针寄存器 DI------- 目的变址寄存器 SI------- 源变址寄存器(3) 、算术逻辑单元 ALU 完成 8 位或者 16 位二进制算术和逻辑运算,计算偏移量。(4) 、数据暂存寄存器协助 ALU 完成运算,暂存参加运算的数据。(5) 、执行部件的控制电路从总线接口的指令队列取出指令操作码, 通过译码电路分析, 发出相应的控制命令, 控制 ALU 数据流向。(6) 、标志寄存器 16 位寄存器,其中有 7 位未用。 3、 8086/8088CPU 执行程序的操作过程(1)、 20 位地址的形成,并将此地址送至程序存储器指定单元,从该单元取出指令字节,依次放入指令队列中。(2)、每当 8086 的指令队列中有 2 个