第2章8086CPU结构.ppt

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8088的内部结构从功能分成两个单元
总线接口单元BIU——8088与系统总线的接口,负责CPU对存储器和外设进行访问
执行单元EU——负责指令的译码、执行和数据的运算
两个单元相互独立,分别完成各自操作
两个单元可以并行执行,实现指令取指和执行的流水线操作

⑴EU的组成
①算术逻辑运算单元
它是1个16位的运算器,可用于8位、16位二进制算术和逻辑运算,也可按指令的寻址方式计算寻址存储器所需的16位偏移量。
②通用寄存器组
它包括4个16位的数据寄存器AX、BX、CX、DX和4个16位指针与变址寄存器SP、BP与SI、DI。
③标志寄存器
它是1个16位的寄存器,用来反映CPU运算的状态特征和存放某些控制标志。
④数据暂它协助ALU完成运算,暂存参加运算的数据。
⑤EU控制电路
它负责从BIU的指令队列缓冲器中取指令,并对指令译码,根据指令要求向EU内部各部件发出控制命令,以完成各条指令规定的功能。

⑴BIU的组成
总线接口单元BIU由1个20位地址加法器、4个16位段寄存器、1个16位指令指针IP、指令队列缓冲器和总线控制逻辑电路等组成。8086的指令队列由6个字节构成。
①地址加法器和段寄存器
地址加法器将16位的段寄存器内容左移4位,与16位偏移地址相加,形成20位的物理地址。
②16位指令指针IP
指令指针IP用来存放下一条要执行指令在代码段中的偏移地址。
③指令队列缓冲器
当EU正在执行指令中,且不需占用总线时,BIU会自动地进行预取指令操作,将所取得的指令按先后次序存入1个6字节的指令队列寄存器,该队列寄存器按“先进先出”的方式工作,并按顺序取到EU中执行。
④总线控制逻辑电路

8086的寄存器都为16位,分为:
通用寄存器 8 AX/BX/CX/DX BP/SPDI/SI
指令指针寄存器 1 IP
标志寄存器 1 PSW
段寄存器 4 CS/SS/DS/ES
掌握通用寄存器的作用,熟悉PSW中各个标志的含义
切实理解存储器组织和存储空间分段的概念
8086CPU内部寄存器

8086的16位通用寄存器是:
AX BX CX DX
SI DI BP SP
其中,前4个数据寄存器都还可以分成高8位和低8位两个独立的寄存器,它们是:
AHBHCHDH
ALBLCLDL
对其中某个8位寄存器的操作,并不影响它所对应的另外一个8位寄存器。

数据寄存器用来存放计算的结果和操作数
每个寄存器又有它们各自的专用目的:
AX——16位累加器,使用频度最高,用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等;AL为8位累加器。
BX——基址寄存器,常用来做基址指针,指向一批连续存放操作数的基地址。
CX——计数器,作为循环和串操作等指令中的隐含计数器。
DX——数据寄存器,用来存放外设端口的16位地址,或双字长数据的高16位。

变址寄存器常用于存储器寻址时提供地址
SI是源变址寄存器
DI是目的变址寄存器
在串操作类指令中,SI和DI具有特别的功能

指针寄存器用于寻址内存堆栈内的数据
SP为堆栈指针寄存器,指示栈顶的偏移地址。SP不能再用于其他目的,具有专用性
BP为基址指针寄存器,表示数据在堆栈段中的基地址
SP/BP寄存器与SS段寄存器联合使用以确定堆栈段中的存储单元地址
详见堆栈操作指令