微机原理与接口教案

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1、第2课次授课计划基本内容:第二章16位微处理器2.18086的编程结构2.28086的引脚信号和工作模式目的要求:1.掌握8086CPU的编程结构2.掌握8086的内部组成结构、寄存器结构3.掌握8086总线周期的概念4.理解8086的并行流水线工作方式5.掌握存储器的编址6.掌握8086CPU主要引脚信号的功能（地址总线、数据总线、控制总线）7.理解8086CPU工作模式及典型配置。难点:CPU的编程结构标志寄存器的含义理解8086CPU外部引脚信号的作用及它们之间是如何协同工作的复习巩固:1.微型计算机工作

2、过程2.微型计算机结构新课讲授:2.1.18086的编程结构1.8086 CPU的一般性能特点（1）16位的内部结构，16位双向数据信（2）20位地址信号线，可寻址1MB存储单（3）较强的指令系统。（4）利用16位地址总线进行I/O端口寻址，可寻址64K个I/O端口。（5）中断功能强，可处理内部软件中断和外部中断，中断源可达256个。（6）单一的+5V电源，单相时钟频率5MHz。2.编程结构8086是intel系列的16位微处理器，有16根数据线和20根地址线，可寻址空间1MB要掌握一个CPU的性能和使用方法，

3、首先应该了解它的编程结构。所谓编程结构，就是从程序员和使用者的角度看到的结构，当然，这种结构与CPU内部的物理结构和实际布局是有区别的。下图就是8086的编程结构图。在编程结构图中可以看到，从功能上，8086分两部分，即总线接口部件（businterfaceunit,BIU）和执行部件（executionunit,EU）。（1）总线接口部件（BIU）1.总线接口部件的功能是负责与存储器、I/O端口传送数据。具体来看，就是完成取指令，指令排队，配合执行部件的动作，从内存单元或I/O端口取操作数，或者将操作结果送内

4、存单元或者I/O端口。2.8086的总线接口部件由以下各部分组成：①4个段地址寄存器：CS：16位代码段寄存器（codesegment）；DS：16位数据段寄存器（datasegment）；ES：16位附加段寄存器（extrasegment）；SS：16位堆栈段寄存器（stacksegment）。②16位指令指针寄存器IP（instructionpointer）：用来指向下一条要取出的指令代码。③20位地址加法器：将16位逻辑地址变换成存储器读/写所需的20位物理地址。④6字节指令队列缓冲器：预存6字节的指令代

5、码。⑤总线控制逻辑：发出总线控制信号。实现存储器读/写控制和I/O读/写控制。它将8086CPU的内部总线与外部总线相连，是8086CPU与外部打交道不可缺少的路径。3.8086总线接口部件的特点：①8086的指令队列为6个字节，CPU在执行指令的同时，从内存中取下面1条指令或几条指令放在指令队列中。这样，一般情况下，8086执行完一条指令就可以立即执行下一条指令，而不像以往的计算机那样轮番地进行取指令和执行指令的操作，从而提高了CPU的效率。②地址加法器用来产生20位地址。8086用20位地址寻址1MB的内存

6、空间，但8086内部寄存器都是16位的，所以需要一个附加机构来根据16位寄存器提供的信息计算出20位的物理地址。即：物理地址（PA）=段基址×10H+偏移地址（EA）（2）执行部件（EU）1.执行部件负责指令的执行，由下列4部分组成：①4个通用16位寄存器，即AX、BX、CX、DX；②4个专用16位寄存器，即基数指针寄存器BP（basepointer），堆栈指针寄存器SP（stackpointer），源变址寄存器SI（sourceindex），目的变址寄存器DI(destinationindex)；③标志寄存器

7、FR（flagregister）；④算术逻辑部件ALU（arithmeticlogicunit）。2.通用寄存器①4个通用寄存器可作为16位寄存器使用，也可作为8位寄存器使用。比如，BX寄存器作为8位寄存器时，分别称为BH和BL，BH为高8位，BL为低8位。②数据寄存器特有的习惯用法：AX：累加器，指令系统中有许多指令都是利用累加器来执行的。所有I/O指令都通过AX与接口传送信息，中间运算结果也多放于AX中；BX：基址寄存器。在间接寻址中用于存放基地址；CX：计数寄存器。用于在循环或串操作指令中存放计数值；DX

8、：数据寄存器。在间接寻址的I/O指令中存放I/O端口地址；在32位乘除法运算时，存放高16位数。③地址指针寄存器SP：堆栈指针寄存器，其内容为栈顶的偏移地址；BP：基址指针寄存器，常用于在访问内存时存放内存单元的偏移地址。④BX与BP在应用上的区别作为通用寄存器，二者均可用于存放数据；作为基址寄存器，用BX表示所寻找的数据在DS数据段；用BP则表示数据在SS堆栈段。⑤变址寄存器SI：源