第2章 典型微处理器

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1、本章主要教学内容8086微处理器内部组成、寄存器结构8086微处理器的外部引脚特性和作用8086微处理器的存储器和I/O组织8086的时序和总线概念以及最小/最大工作方式80X86和Pentium系列微处理器的组成结构及特点第2章典型微处理器1本章教学目的及要求通过学习，使学生掌握8086微处理器的基本应用；熟悉8086微处理器的组成及其寄存器结构；掌握8086微处理器的存储器和I/O组织。第2章典型微处理器22.1Intel8086微处理器Intel8086微处理器是典型的16位微处理器，它采用高速运算性能

2、的HMOS工艺制造，芯片上集成了2.9万只晶体管，使用单一的+5V电源，40条引脚双列直插式封装，有16根数据线和20根地址线，可寻址的地址空间为1MB（220B），时钟频率为5MHz~10MHz，基本指令的执行时间为0.3ms~0.6ms。第2章典型微处理器38086CPU的特点是：采用并行流水线工作方式，通过设置指令预取队列实现；对内存空间实行分段管理，将内存分为4个段并设置地址段寄存器，以实现对1MB空间的寻址；支持多处理器系统；8086可工作于两种模式下，即最小模式和最大模式。8086还具有多重处理能

3、力，使它能极方便地和浮点运算器8087、I/O处理器8089或其他处理器组成多处理器系统，从而极大地提高了系统的数据吞吐能力和数据处理能力。第2章典型微处理器42.1.18086微处理器的内部结构Intel8086微处理器内部安排了两个逻辑单元，即执行部件EU（ExecutionUnit）和总线接口部件BIU（BusInterfaceUnit），其组成结构如图2-1所示。第2章典型微处理器561.执行部件EU执行部件EU负责指令的译码、执行和数据运算，它由算术逻辑单元（ALU）、8个通用寄存器，1个状态标志寄

4、存器、1个数据暂存寄存器和EU控制电路等组成。执行部件EU的基本功能是：从总线接口部件BIU的指令队列中取出指令代码，经过指令译码器译码后执行该指令所规定的操作功能。EU中的各个部件都通过16位的ALU数据总线连接在一起，在内部可实现快速的数据传输。第2章典型微处理器72.1.28086的寄存器8086CPU中可供编程使用的有14个16位寄存器，按其用途可分为8个通用寄存器、2个控制寄存器和4个段寄存器，如图2-2所示。第2章典型微处理器8累加器AHALBHBLCLDHDLCHSPSIDIIPFLAGSCSD

5、SSSESBP基址寄存器计数寄存器数据寄存器堆栈指针寄存器基址指针寄存器源变址寄存器目的变址寄存器指令指针寄存器标志寄存器代码段寄存器段寄存器附加段寄存器堆栈段寄存器数据寄存器地址指针和变址寄存器控制寄存器通用寄存器数据段寄存器91.通用寄存器通用寄存器是一种面向寄存器的体系结构，操作数可以直接存放在这些寄存器中。（1）数据寄存器：有4个16位的寄存器，其典型功能归纳如下：AX：累加器，用于完成各类运算和传送、移位等操作；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

6、存放计数值；DX：数据寄存器，在间接寻址的I/O指令中存放。此外，还可将每个16位的寄存器分成独立的两个8位寄存器来使用，即AH、BH、CH、DH和AL、BL、CL、DL两组。16位数据寄存器主要用于存放常用数据，也可存放地址，而8位寄存器只能用于存放数据。第2章典型微处理器10（2）指针与变址寄存器：8086的指针寄存器和变址寄存器都是16位寄存器，一般用来存放偏移地址，4个寄存器的功能如下：SP：堆栈指针寄存器，保存位于当前堆栈段中的数据，其内容为栈顶的偏移地址。BP：基址指针寄存器，在访问内存时存放内存

7、单元的偏移地址，或用来存放位于堆栈段中的一个数据区基址的偏移地址。SI：源变址寄存器，用来存放源操作数的偏移地址。DI：目的变址寄存器，用来存放目的操作数的偏移地址。第2章典型微处理器112.控制寄存器（1）指令指针寄存器IP：由于指令代码是存放在存储器的代码段中，代码段寄存器CS指示代码段的开始，16位指令指针寄存器IP用来指示当前指令在代码段的偏移位置。CPU利用CS和IP取得要执行的指令，然后修改IP中的内容，使之指向BIU要取的下一条指令的偏移地址。指令序列执行时，每取一次指令IP就自动加1，这样保证

8、按顺序取出指令并执行相应操作。需要注意的是，IP是指令代码存放单元的地址指针，不能用指令取出IP或给IP设置给定值，但可以通过某些指令（如转移类指令）来修改IP的内容。第2章典型微处理器12（2）标志寄存器FLAG：FLAG用于反映指令执行结果或控制指令执行的形式。它是一个16位的寄存器，共有9个可用的标志位，其余7个位空闲不用。各种标志按作用可分为两类：6个状态标志：CF-进位标志；PF-奇偶标志