第二章微机中的微处理器 ppt课件.ppt

《第二章微机中的微处理器 ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章微机中的微处理器引言微处理器是组成微计算机系统的核心部件。本章重点讲解8086微处理器，因为它体现了简单微处理器的一般原理，也是学习汇编语言程序设计的基础。主要讨论：微处理器的内部结构、与之配合的存储器组织、I/O组织和寻址方式。第二章微机中的微处理器2.18086微处理器的内部结构2.28086的寄存器结构2.38086的存储器组织2.38086的I/O组织2.58086的寻址方式微处理器的功能：MPU是组成计算机系统的核心部件，它具有运算和控制的功能。具体来讲，它有以下基本功能支持功能完善的指令系统，进行各种算术逻辑运算，通过程序完成复杂的科学计算。支持各种结构

2、的程序的执行，如程序的分支、循环、嵌套、子程序的调用和返回、中断服务程序等。控制与存储器、外部设备等相连，组成完整的微机系统。2.1微处理器的内部结构2.1微处理器的一般结构微处理器的功能：具体来讲，它有以下基本功能①进行算术运算和逻辑运算；②接收存储器和I/O接口送来的数据和发送数据给存储器和I/O接口；③暂存少量数据；④对指令进行寄存、译码并执行指令所规定的操作；⑤提供整个系统所需的定时和控制信号；⑥响应I/O设备发出的中断请求。2.1微处理器的内部结构2.1微处理器的一般结构微处理器的功能：从程序设计的角度考虑，CPU必须便于处理:①赋值和算术表达式②无条件转移③条

3、件转移以及关系和逻辑表达式④循环⑤数组和其它数据结构⑥子程序⑦输入/输出2.1微处理器的内部结构CPU的实际工作就是执行每一条指令。执行每一条指令都可分为三个阶段，即：1.取指令2.分析指令3.执行指令2.1微处理器的内部结构取指令：从存储器中读出现行指令，把指令送入CPU中。分析指令：对指令进行译码，分析其指令性质。如指令要求操作数，则寻找操作数地址。执行指令：进行相应的操作。3.1.1微处理器的内部结构串行处理指令的执行过程：取指令—取操作数(如需要)—执行指令—写入存储器（如需要）。取指令1译码1取数据1执行1存结果1取指令2译码2执行2取指令1译码1取数据1执行1

4、存结果1取指令2译码2执行2取指令3译码3执行3存结果3并行处理123456内部寄存器IPESSSDSCS总线控制逻辑EU控制器∑ALU标志寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDI通用寄存器地址加法器指令队列执行单元（EU）总线接口单元（BIU）16位20位16位8位ALU数据总线数据总线8086总线2.18086微处理器的功能结构总线接口单元（BIU）总线接口单元由下列各部分组成：（1）4个段地址寄存器；CS——16位的代码段寄存器；DS——16位的数据段寄存器；ES——16位的扩展段寄存器；SS——16位的堆栈段寄存器；（2）16位的指令指针寄存器IP；

5、（3）6字节的指令队列寄存器；（4）20位的地址加法器；（5）完成与EU通讯的内部寄存器；（6）总线控制逻辑。取指令时：从存储器指定地址取出指令送入指令队列排队；执行指令时：根据EU命令对指定存储器单元或者I/O端口存取数据。执行单元（EU）执行单元由下列各部分组成：（1）算术逻辑运算单元（ALU）；（2）标志寄存器（FR）：（3）通用寄存器组-AX,BX,CX,DX,SP,BP,DI,SI；（4）EU控制器；（5）暂存器。工作：执行指令，进行全部的算术逻辑运算、完成偏移地址的计算，向BIU提供指令执行结果的数据和偏移地址，并对通用寄存器和标志寄存器进行管理。2.1808

6、6的内部结构指令和程序执行过程如下图：取指令1执行1取指令2取数据2执行2取指令3执行3BIUEU2.28086的寄存器结构AXAHALBXBHBL数据寄存器CXCHCL（8/16位）DXDHDL通用寄存器SP堆栈指针BP基址指针地址指针/变址寄存器SI源变址（16位）DI目的变址CS代码段DS数据段段寄存器SS堆栈段（16位）ES附加段专用寄存器IP指令指针控制寄存器FLAG标志寄存器（16位）2.2.1通用寄存器组4个16位数据寄存器（存在于EU中）：包括AX，BX，CX，DX。主要功能:(见P14表2.1)1.存放数据2.存放地址每一个寄存器又可分为两个8位的数据寄

7、存器：AX---AHALBX---BHBLCX---CHCLDX---DHDL16位数据寄存器可存放数据和地址，而8位寄存器只能存放数据2.2.1数据寄存器AX——累加器，使用频度最高，用于算术、逻辑运算，以及与外设传送信息等；累加器一般用来存放参加运算的数据和结果。尤其在乘、除法运算、I/O操作中有不可替代的作用。乘法运算：存放结果除法运算：存放商I/O操作：AX(或AL)与I/O端口进行数据通信。2.2.1数据寄存器BX——基址寄存器基址寄存器可作数据寄存器还可放内存的逻辑偏移地址，而AX，CX，DX则不能。如：MOVAX