微型计算机技术(V)

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1、第2章16位和32位微处理器2.116位8086/8088微处理器2.232位微处理器803862.332位微处理器Pentium2.4Itanium微处理器概述教学重点CPU的编程结构总线接口部件和执行部件的相互协调关系标志寄存器的含义CPU的操作时序CPU的中断分类和中断向量硬件中断和软件中断的区别，软件中断的特点2.116位8086/8088微处理器2.1.18086/8088CPU的编程结构2.1.28086/8088的引脚信号和工作模式2.1.38086的操作和时序2.1.48086的存储器编址和I/O编址微处理器的性能指标：①字长②主频2.116位8086/808

2、8微处理器1、引言8086/8088微处理器是Intel公司推出的第三代CPU芯片，它们的内部结构基本相同，都采用16位结构进行操作及存储器寻址，但外部性能有所差异，两种处理器都封装在相同的40脚双列直插组件（DIP）中。2、8086微处理器的一般性能特点16位的内部结构，16位双向数据信号线；20位地址信号线，可寻址1M字节存储单元；较强的指令系统；利用16位的地址总线来进行I/O端口寻址，可寻址64K个I/O端口；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；单一的＋5V电源，单相时钟5MHz。2.116位8086/8088微处理器2.1.18086/80

3、88CPU的编程结构编程结构是指从程序员和使用者的角度看到的结构，亦可称为功能结构。2.116位8086/8088微处理器从功能上来看，8086/8088CPU可分为两部分，即总线接口部件BIU（BusInterfaceUnit）和执行部件EU（ExecutionUnit）。如图所示2.1.18086/8088CPU的编程结构8088的内部结构1234内部暂存器IPESSSDSCS输入/输出控制电路总线执行部分控制电路∑ALU标志寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDI通用寄存器地址加法器指令队列执行部件（EU)总线接口部件（BIU)16位20位8位8位执行部件

4、总线接口部件通用寄存器四个专用寄存器SP：堆栈指针，其内容与堆栈段寄存器SS的内容一起，提供堆栈操作地址。BP：基址指针：构成段内偏移地址的一部分.SI:（SourceIndex）：SI含有源地址意思,产生有效地址或实际地址的偏移量。DI:（DestinationIndex）：DI含有目的意思,产生有效地址或实际地址的偏移量。算术逻辑单元ALU：主要是加法器。大部分指令的执行由加法器完成。标志寄存器：16位字利用了9位。标志分两类：状态标志（6位）:反映刚刚完成的操作结果情况。控制标志（3位）:在某些指令操作中起控制作用。20位地址加法器四个段寄存器：CS、DS、SS、ESC

5、S管理代码段;DS管理数据段SS管理堆栈段;ES管理附加段.16位的指令指针寄存器IP：IP中的内容是下一条指令对现行代码段基地址的偏移量，6字节的指令队列指令队列共六字节，总线接口部件BIU从内存取指令，取来的总是放在指令队列中；执行部件EU从指令队列取指令，并执行。1.总线接口部件（BIU）功能：负责与存储器及I/O接口之间的数据传送操作。如图所示具体来看，完成取指令送指令队列；CPU执行指令时，总线接口部件配合执行部件的动作，从指定的内存单元或I/O端口取操作数，将数据传送给执行部件，或者将执行部件的操作结果送内存单元或者I/O端口。组成：段寄存器（DS、CS、ES、S

6、S）；16位指令指针寄存器IP（指向下一条要取出的指令代码）；20位地址加法器（用来产生20位地址）；6字节（8088为4字节）指令队列缓冲器。2.1.18086/8088CPU的编程结构①8086/8088的指令队列分别为6/4个字节，在执行指令的同时，可从内存中取出后续的指令代码，放在指令队列中，可以提高CPU的工作效率。②地址加法器用来产生20位物理地址。8086/8088可用20位地址寻址1M字节的内存空间，而CPU内部的寄存器都是16位，因此需要由一个附加的机构来计算出20位的物理地址，这个机构就是20位的地址加法器。例如：CS＝0FE00H，IP＝0400H，则表

7、示要取指令代码的物理地址为0FE000H+0400H=FE400H。总线接口部件（BIU）两点说明：2.1.18086/8088CPU的编程结构2.执行部件（EU）功能：负责指令的执行。组成：4个通用寄存器，即AX、BX、CX、DX；4个专用寄存器，即BP、SP、SI、DI；标志寄存器；ALU(算术逻辑单元)。如图所示2.1.18086/8088CPU的编程结构总线接口部件（BIU）和执行部件（EU）按以下流水线技术原则协调工作，共同完成所要求的信息处理任务：①每当8086的指令队列中有两个空字节，或8