微机第2章8086cpu(2010.09)
37页1、,主讲教师: 李朝纯 licaoc ,微机接口技术与应用,武汉理工大学计算机科学 与技术学院,接口技术主讲:李朝纯,第 2 章 8086系统结构与8086CPU 教学基本要求: 知识点 基本要求 备注 8086/8088CPU的 正确理解 着重了解、掌握CPU的 结构特点 熟练掌握 结构特点及其技术进步 8086/8088CPU的 正确理解 结构与外部引线 8086/8088CPU 正确理解 着重掌握基本寄存器 内部寄存器 熟练掌握 特别是通用寄存器的 一些特殊用法,接口技术主讲:李朝纯,2.1 8086/8088CPU的编程结构 2.1.1 8086/8088的内部结构,图 2.1,接口技术主讲:李朝纯,8086/8088CPU从功能上来说分成两大部分: 总线接口单元BIU和执行单元EU,如图2-1所示: 1、执行部件EU(Execution Unit) 执行部件由4个通用寄存器、 4个专用寄存器、 标志寄存器PSW,算术逻辑单元(ALU) 和执行部分控制电路等组成。 执行部件的功能是负责指令的分析与执行。 2、总线接口部件BIU(Bus Interface Unit) 总线接口部件
2、由: 1)4个16位段寄存器(CS、DS、ES、SS) 2)16位的指令指针(IP) 3)20位地址加法器(产生20位的物理地址) 4)总线控制逻辑和指令队列(Instruction Stream Queue) 总线接口部件负责与存贮器、外设端口传送数据。,接口技术主讲:李朝纯,3、总线接口部件BIU和执行部件EU的动作管理和协调 1)当8086的BIU的6B指令队列为空时, BIU会自动从 内存中取出下面指令的字节放到指令队列中。 2) EU在执行指令的时候总是从BIU的指令队列的前部 取出将要执行的指令, 然后执行。 3)当指令队列已满,并且EU对BIU的内存和端口没有访 问请求时, BIU进入空闲状态。 4)在执行转移指令时, BIU会将指令队列清空,接着往 指令队列中装入转向目标地址处的指令。 以上说明BIU和EU是相互配合并行工作的,具体表 现为取指令和执行指令分别由BIU和EU完成,这就 是并行处理的早期。,接口技术主讲:李朝纯,2.1.2 8086/8088 CPU的寄存器的结构如下页图2- 所示: 1. 通用寄存器: AX、BX、CX、DX 这4个寄存器是16位数据寄存
3、器,其中 AX是累加器。它们都可以作为两个8位寄存器使用。高字节 寄存器分别是AH、BH、CH和DH, 低字节寄存器分别是AL、 BL、CL和DL。AX、BX、CX和DX的两种结构形式使 8086/8088CPU既能处理字节数据, 又能处理字数据。 2.另外三个16位寄存器即BP(基址寄存器)、SI(源变址寄 存器)和DI(目的变址寄存器)。 其中:BP用来存放在现行堆栈段内的一个数据区的“基地 址”的偏移量,称为基址指示器; SI和DI常用于字符串操作指令中保持操作数的偏移 地址, 一般源操作数的偏移地址存于SI中,而目的操作数的 偏移地址存于DI中。因而称SI为源变址寄存器,称DI 为目的变址寄存器。,接口技术主讲:李朝纯,1,接口技术主讲:李朝纯,3. 8086/8088中的堆栈指针SP,用于确定在堆栈操作时,堆栈 在内存中的相对位置。SP还必须与SS(堆栈段寄存器)一 起才能确定堆栈的实际的物理位置。 4. CS是代码段寄存器、DS是数据段寄存器、SS是堆栈段寄存 器、ES是附加数据段寄存器, 它们分别用来存放代码段、数 据段、堆栈段和附加数据段的16位段基址。 8086/80
4、88CPU可以通过这四个段寄存器分别配合IP、BX、 BP、SI和DI 16位的寄存器通过分段的方法来实现对1MB 内存空间的寻址。 5. IP是一个16位的指令指针,它总是指向下一条要取出的指令 在现行代码段中的偏移地址,但它必须与CS段寄存器相配合 使用才能形成下一条指令的物理地址。,接口技术主讲:李朝纯,6. FLAGS是一个16 位的状态标志寄存器,也称程序状态字 PSW,仅使用其中的9个标志位。 例2-1 0010 0011 0100 0101 例2-2 0101 0100 0011 1001 + 0011 0010 0001 1001 + 0100 0101 0110 1010 0101 0101 0101 1110 1001 1001 1010 0011 SF=0 ZF=0 SF=1 ZF=0 PF=0 CF=0 AF=0 PF=1 CF=0 AF=1,图 2.2 标志寄存器(FR)格式,12,13,14,15,7,8,9,10,11,0,1,2,3,4,5,6,SF,ZF,AF,PF,CF,OF,DF,IF,TF,接口技术主讲:李朝纯,2.1.3 8086/8088微处
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