第2章8086微处理器课件.ppt

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1、第2章8086微处理器2.18086微处理器2.28086微处理器引脚功能2.38086总线的操作时序2.4Intel80x86系列微处理器简介运算器控制器内部寄存器微处理器第2章8086微处理器概述程序：具有一定功能的指令的有序集合指令：由人向计算机发出的、能够为计算机所识别的命令。2顺序执行和并行流水线顺序执行方式：各功能部件交替工作，按顺序完成指令的执行过程。并行流水线方式：各功能部件并行工作。3顺序工作方式取指令1执行指令1分析指令1CPUBUS忙碌忙碌取指令2执行指令2分析指令24并行流水线工作方式EU取指令1执行指令1分析指令1CPU取指令2执行指令2分析指令2取指令

2、3执行指令3分析指令3BIU忙碌忙碌忙碌忙碌忙碌5第2章8086微处理器2.18086微处理器概述2.1.18086CPU的内部结构微处理器(CPU)是采用大规模或超大规模集成电路技术做成的半导体芯片，上面集成了控制器、运算器和寄存器组。若字长8位，即一次能处理8位数据，称为8位CPU，如Z80CPU；字长为16位的，即一次能处理16位数据，称为16位CPU，如8086/8088、80286等。图2-1所示是8086CPU实物图。图2-18086CPU实物图8086CPU是Intel公司1987年推出的一种高性能的16位微处理器，是第三代微处理器的代表。它有16根数据线和20

3、根地址线，所以可寻址的地址空间是220＝1MB，内部总线和ALU全部为16位，可以进行8位和16位操作。8086微处理器有16根数据线和20根地址线，所以可寻址的地址空间是220＝1MB，内部总线和ALU全部为16位，可以进行8位和16位操作。8086CPU的内部结构如图2-2所示。图2-28086CPU内部结构框图第2章8086微处理器从功能上来看，8086CPU可分为两部分，即执行部件EU（ExecutionUnit）和总线接口部件BIU（BusInterfaceUnit）。在执行指令的过程中，两个部件形成了两级流水线：执行部件执行指令的同时，总线接口部件完成从主存中预取后继

4、续指令的工作，使指令的读取与执行可以部分重叠，从而提高了总线的利用率。第2章8086微处理器BIU与EU的动作协调原则：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，BIU就会自动把指令取到指令队列中。其取指的顺序是按指令在程序中出现的前后顺序。②每当EU准备执行一条指令时，它会从BIU部件的指令队列前部取出指令的代码，然后用几个时钟周期去执行指令。在执行指令的过程中，如果必须访问存储器或者I／O端口，那么EU就会请求BIU，进入总线周期，完成访问内存或者I／O端口的操作；如果此时BIU

5、正好处于空闲状态，会立即响应EU的总线请求。如BIU正将某个指令字节取到指令队列中，则BIU将首先完成这个取指令的总线周期，然后再去响应EU发出的访问总线的请求。第2章8086微处理器③当指令队列已满，且EU又没有总线访问请求时，BIU便进入空闲状态。④在执行转移指令、调用指令和返回指令时，由于待执行指令的顺序发生了变化，则指令队列中已经装入的字节被自动消除，BIU会接着往指令队列装入转向的另一程序段中的指令代码。从上述BIU与EU的动作管理原则中，我们不难看出，它们两者的工作是不同步的，正是这种既相互独立又相互配合的关系，使得8086可以在执行指令的同时，进行取指令代码的操作，

6、也就是说BIU与EU是一种并行工作方式，改变了以往计算机取指令→译码→执行指令的串行工作方式，大大提高了工作效率，这种工作方式称为流水线作业。第2章8086微处理器(1)执行部件（EU）●功能：负责进行所有指令的解释和执行，同时管理下述有关的寄存器。●组成：由4个通用寄存器、4个专用寄存器、1个16位的算术逻辑单元（ALU）、1个16位的标志寄存器PSW、1个数据暂存寄存器和EU控制电路等组成。详细介绍如下：第2章8086微处理器8088/8086含4个16位数据寄存器，它们又可分为8个8位寄存器，即：AXBXCXDXAH，ALCH，CLBH，BLDH，DL①4个通用寄存器13表

7、2-1内部寄存器主要用途第2章8086微处理器数据寄存器特有的用法AX：累加器。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：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。15②专用寄存器16位的专用寄存器有4个，它们分别是：●两个16位的指针寄存器SP和BP，其中SP是堆栈指针寄存器，由它和堆栈段寄存器S