微型计算机原理及应用技术 教学课件 ppt 作者 朱金钧 第二章 8086微处理器及其系统
52页1、8086微处理器及其系统,第 2 章,2.1 8086微处理器简介 2.2 8086系统的存储器组织及I/O组织 2.3 8086系统的工作模式 2.4 8086的操作时序,执行部件(EU) 总线接口部件(BIU),2.1.1 8086的编程结构,8086微处理器简介,2.1,执行部件,内部寄存器 算术逻辑运算单元(ALU)及标志寄存器 内部控制逻辑电路,内部寄存器,四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8 为寄存器。用作8 位寄存器分别记作:AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。,BX可用作间接寻址的地址寄存器和基地址寄存器, BH、BL可用作8位通用数据寄存器。,有些指令约定以AX(或AL)为源或目的寄存器。,AX(AH,AL)累加器,BX(BH,BL)基址寄存器,通用寄存器, 8086共有8个16位的内部寄存器,分为两组:,通用寄存器 指针和变址寄存器,图2-1 8086CPU内部结构,除用作通用寄存器外,在I/O指令中可用作端口地址寄乘除指令中用作辅助累加器。,CX(CH,CL)计数寄存器,DX(DH,DL)数据寄存器,CX在循环和串操作
2、中操作中充当计数器,指令执行后CX内容自动修改。,指针和变址寄存器, BP( Basic Pointer Register)基址指针寄存器 SP(Stack Pointer Register)堆栈指针寄存器 SI(Source Index Register)源变址寄存器 DI(Destination Index Register)目的变址寄存器,算术逻辑单元(ALU)及标志寄存器,标志寄存器(Flag Register)共有16位,其中7位未用。标志寄存器内容如图:,1.条件标志 -共6位,用于寄存程序运行的状态信息,这些标志往往用作后续指令判断的依据。 2.控制标志 -共3位,用于控制机器或程序的某些运行过程。,8,7 6 5 4 3 2 1,0,15 14 13 12 11 10 9,条件标志, CF(Carry Flag)进位标志 -反映在运算结果的最高位有无进位或借位。 PF(Parity Flag)奇偶标志 -反映运算结果中“1”的个数的奇偶性,主要用于判断数据 传送过程中是否出错。 AF(Auxiliary Flag)辅助进位标志 -加减运算时,若D3向D4产生了进位或借位
3、则AF=1。否则 AF=0。在BCD码运算时,该标志用于十进制调整。,-反映计算结果是否为0。若结果为零则ZF=1,否则ZF=0。 SF(Sign Flag)符号标志 -反映计算结果最高位即符号位的状态。如果运算结果的最高位为1则SF=1(对带符号数即为负数),否则SF=0(对带符号数即为正数)。 OF(Overflow Flag)溢出标志 -反映运算结果是否超出了带符号数的表数范围。,ZF(Zero Flag)零标志,控制标志,共3位,用于控制机器或程序的某些运行过程。, DF(Direction Flag)方向标志 - 用于串处理指令中控制串处理的方向。 IF(Interrupt Flag)中断允许标志 - 用于控制CPU是否允许相应可屏蔽中断请求。 TF(trap flag)陷阱标志 - 用于单步操作。,内部控制逻辑电路,5.总线控制逻辑 - 是CPU外部三总线(AB、DB、CB)的控制电路,它控制CPU与其他部件交换数据、地址、状态及控制信息。,4. 指令队列缓冲器 - 是一个与CPU速度相匹配的高速缓冲寄存器。,3. 指令指针寄存器(IP) - 又称程序计数器,是16位寄存器
4、。,2.地址加法器 - 用于产生20 位物理地址。,1.段地址寄存器(CS、DS、SS、ES) - 用于存放段地址的寄存器称为段寄存器,根据其主要用途,计有代码段寄存器CS、数据段寄存器DS、堆栈段寄器SS、附加段寄存器ES。,总线接口部件,当8086指令队列中有2字节空闲时,总线接口部件就自动将指令从内存中预取到指令队列缓冲器中。 每当EU部件要执行一条指令时,它就从指令队列头部取出指令,后续指令自动向前推进。EU要花几个时钟周期执行指令,指令执行中若需要访问内存或I/O设备,EU就向BIU申请总线周期,若BIU总线空闲,则立即响应,若BIU正在取一条指令,则待取指令操作完成后再响应EU的总线请求。 当指令队列已满,EU又没有申请总线时,则总线空闲。 遇到转移、调用及返回指令时,原先预取到指令队列中的指令已不再有用,BIU就自动清除指令队列中已有内容,从转移、调用或返回的新地址开始,重新从内存中预读取指令并填充指令队列。,总线接口部件和执行部件的管理,8086的引脚及其功能, 8086总线周期 8086的引脚及功能,2.1.2,8086总线周期,8086总线周期,图 2-3 典型的8
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