微机原理内容总结

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1、1.简述8086CPU内部功能结构？答：从功能上分：总线接口部件BIU（BusInterfaceUnit）执行部件EU（ExecutionUnit）。总线接口部件（BIU）总线接口部件的功能：CPU与外部（存储器、I／O端口）传送指令代码或数据。CPU执行指令的工作分为两个阶段：取指令和执行指令过程。取指令时，BIU从内存取指令送到指令队列执行指令时，BIU配合EU从指定内存或外设端口取数据，送给EU或把EU的操作结果送到指定内存或外设端口(1)BIU的组成①20位的地址加法器②16位的4个段地址寄存器(CS、D

2、S、ES、SS)16位的指令指针寄存器IP16位的内部暂存器③6字节的指令队列缓冲器④总线逻辑控制器2）BIU各部件的作用1）段地址寄存器CS：16位代码段寄存器，寄存程序代码段首地址的高16位。DS：16位数据段寄存器，寄存数据段首地址的高16位。ES：16位扩展段寄存器，寄存另一个数据段首地址的高16位。SS：16位堆栈段寄存器，寄存堆栈区数据段首地址的高16位。2）16位的指令指针寄存器IP：指出当前指令在程序代码段中的16位偏移量。3）16位的内部暂存器：暂存输入/输出信息的寄存器。4）20位的地址加法器

3、：用来产生20位物理地址。　　段基址：段寄存器提供的16位信息,左移4位。　　偏移地址：EU提供的16位信息或者IP提供的16位信息。5）6字节的指令队列缓冲器：用来存放预取指令的指令队列。6）总线逻辑控制器：以逻辑控制方式实现总线上的信息传送，如信息分时传送等。执行部件EU执行部件的功能就是负责指令的执行。(1)EU的组成：执行部件由4个通用寄存器（AX、BX、CX、DX）4个专用寄存器（BP、SP、SI、DI）算术逻辑单元EU控制器标志寄存器组成。(2)EU各部件的作用1）4个通用寄存器可以作为16位或2个八

4、位寄存器AX：16位的累加器许多指令的执行都用到AXBX：16位的基数寄存器寄存器间接寻址CX：16位的计数寄存器DX：16位的数据寄存器I/O指令中用到2）4个专用寄存器BP：16位的基数指针寄存器堆栈段数据区基址的偏移地址SP：16位的堆栈指针寄存器栈顶的偏移地址堆栈：一组寄存器或一个存储区域，用来存放调用子程序或响应中断时的主程序断点地址，以及暂存其它寄存器的内容。当信息存入堆栈或从堆栈中取出信息时，都必须严格按照“先进后出”的规则进行。SI：16位的源变址寄存器当前数据段的偏移地址串指令DI：16位的目的

5、变址寄存器当前数据段的偏移地址串指令3）算术逻辑部件ALU功能有两个：一是进行算术／逻辑运算；二是按指令的寻址方式计算出所寻址的16位偏移地址。4）EU控制器：执行指令的控制电路，实现从队列中取指令、译码、产生控制信号等。　5）标志寄存器：16位状态标志寄存器（7位未用）存放操作后的状态特征和人为设置的控制标志。这些标志可分两类：状态标志，控制标志4.8086CPU内部流水线管理工作原理1）当指令队列为空时，这种情况一般发生在程序刚开始执行或刚执行了跳转指令（转移指令、调用指令和返回指令）。这时EU等待BIU提取

6、指令，BIU会从存储器中把要执行的那个程序段指令装入指令队列中2）当指令队列不空时，这时EU和BIU独立工作，EU负责从指令队列前部取出指令代码，并进行译码和执行；BIU负责从存储器中把指令取到指令队列中，直到指令队列满为止。3）当指令队列已满且EU又无访问请求时，BIU便进入空闲状态。4）当指令队列出现2个空字节时，BIU又会自动地从存储器中把后面的指令装满指令队列。5）当EU执行特殊指令时，这有两种情况：一是EU在执行指令过程中必须进行外部（存储器或I／O端口)访问，这时EU请求BIU去做外部访问，如果BIU

7、正好处于空闲状态，则立即响应EU的请求，如果BIU正在取指过程中，则BIU在完成当前取指令的操作后再去响应EU的请求；二是EU执行跳转指令，这时，指令队列中已装入的指令字节就不再有用，则指令队列被自动清空。5.字节分为奇字节和偶字节。字分为奇字、偶字对于奇字节、偶字节、奇字、偶字的读／写操作一个总线周期完成：奇字节、偶字节和偶字操作均可用一个总线周期完成，总线周期完成：奇字操作需二个总线周期，分别用奇字节和偶字节操作来完成。其过程是通过A0、BHE（8086CPU的两条引脚）信号的配合来实现的6.8086CPU总

8、线周期的概念？在计算机中时间的最小单位是时钟周期（一个时钟脉冲的时间长度）。BIU通过系统总线完成对外界（存储器或I/O端口）的一次访问所需的时间称作一个总线周期。在8086CPU中，一个最基本的总线周期由4个时钟周期组成。4个时钟周期分别称为4个状态，即T1状态、T2状态、T3状态和T4状态。除了上述四个状态外，还有等待状态Tw和空闲状态TI。7.简述各个时钟周期的作用