微处理器结构及基本工作原理.ppt

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1、第三章8086/8088微机体系结构8086/8088内部结构存储器结构8086/8088CPU引脚及功能8086/8088系统配置8086/8088CPU内部时序微处理器性能指标重点：8086CPU的组成及各部分的作用，8086存储器的分段、物理地址的形成，8086工作时序，堆栈的概念难点：8086工作时序、物理地址的形成1.微处理器性能指标字长指令系统基本指令执行时间访问存储器能力是否能构成多处理器系统工艺形成及其它1.1字长字长：是微处理器在交换、加工、存储信息时，其信息位的最基本的长度。与数据总线的根

2、数和内部寄存器的位数相同。10110101被加数8位+10001111加数8位进位111111101000100和8位PSW标志寄存器运算器标志寄存器运算器被加数加数和进位字长是衡量CPU工作性能的一个重要参数。不同类型的CPU有不同的字长。如:Intel40044位80808位8088/8086/8028616位80386/80486、Pentium32位Itanium（安腾）64位10101100011001011001100001000011被加数1100001111000011000101010101

3、1000加数111111111111进位01110000001010001010110110011011和+4位8次8位4次16位2次32位1次8086/8088CPU性能指标8086：是INTEL系列16位微处理器，采用HMOS（高密度金属氧化物半导体）技术，集成度为29000个管／片。数据总线：16位地址总线：20位，可直接寻址的地址空间为1M字节。8088：准16位机，CPU内部数据总路线为16位，外部8位，20位地址总线，推出8088的目的是为了向下兼容以前的8位微型机。2.8086/8088内部结构

4、内部结构8086CPU结构框图及分析8086CPU内部寄存器指令执行单元EU总线接口单元BIU8088CPU的指令流水线通用寄存器段寄存器标志寄存器指令指针寄存器2.18086CPU工作方式微处理器堆栈段存储器接口电路存储器附加段数据段代码段代码段100000HFFFFFH2.28086CPU内部结构框架ALUTMPTMP标志寄存器FR控制单元EU通用寄存器161616指令队列缓冲器总线控制逻辑通信寄存器CSESSSDSIP地址产生器BIU16816202.28086CPU内部结构框架ALUTMPTMP标志寄

5、存器FR控制单元EU通用寄存器161616指令队列缓冲器总线控制逻辑通信寄存器CSESSSDSIP地址产生器BIU1681620执行部件EU的作用：负责执行指令、形成有效地址EA。EU包括四部分：运算器＝ALU+TEMP标志寄存器控制单元通用寄存器2.28086CPU内部结构框架ALUTMPTMP标志寄存器FR控制单元EU通用寄存器161616指令队列缓冲器总线控制逻辑通信寄存器CSESSSDSIP地址产生器BIU1681620总线接口部件BIU的作用是预取指令、形成实际地址PA、输入输出数据。BIU主要由五

6、部分组成：指令队列缓冲器总线控制逻辑段寄存器指令指针寄存器地址产生器总线利用率高。串行结构：取指令[－>取操作数]－>执行指令－>存放结果CPU利用率高，计算速度快。两部分的动作管理遵循以下原则。1.每当8086的指令队列中有2个空字节，BIU就会自动把指令取到指令队列中；2.同时EU从指令队列中取出一条指令并分析、执行指令；3.当指令队列已满而EU对BIU又无总线访问请求时，BIU进入空闲状态；4.在执行转移、调用和返回指令时，指令队列中原有内容被自动清除。微处理器结构分析2.38088CPU内部结构框架2

7、.4寄存器－通用寄存器四个16位通用寄存器、两个变址寄存器、两个指针寄存器。AX：累加器（Accumulator）BX：基址寄存器（BaseIndex）CX：计数寄存器（CountIndex）DX：数据寄存器（DataIndex）SI：源变址寄存器（SourceIndex）DI：目标寄存器（DestinationIndex）SP：堆栈指针（StackPointer）BP：基址指针（BasePointer）AXBXCXDX01587ALAHBLBHCLCHDLDHSIDISPBPAXAL在输入/输出指令中用作数

8、据寄存器；在乘法指令中存放被乘数或乘积；在除法指令中存放被除数或商AH在LAHF指令中作为目标寄存器使用AL在BCD码及ASCⅡ运算指令中作累加器使用；在XLAT指令中作累加器使用BX在间接寻址方式中作基址寄存器使用；在XLAT指令中作基址寄存器使用CX在循环指令和字符串指令中作为循环次数计数器,每作一次循环，CX的内容自动减1CL在移位/循环指令中作移位次数计数器使用DX在字乘法/除法指令中存放乘