第2章8086微处理器及其体系结构ppt课件.ppt

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1、第2章IA-32结构微处理器本章主要教学内容IA-32结构微处理器的概要历史8086微处理器的基本性能指标、组成及其寄存器结构8086微处理器的存储器组织8088与8086的关系与比较80286、80386、80486等高档微处理器（选讲）教学重点：8086微处理器的组成及其寄存器结构8086微处理器的存储器组织11971年世界上第一枚集成电路的通用型CPU诞生摩尔        诺宜斯         葛洛夫第一个微处理器40042.1IA-32结构微处理器的概要历史21974年世界上第一个知名的个人电脑诞生基于8080芯片的计算机ProcessorTechnologySol

2、-2031978年，8086处理器诞生了从8086开始，才有了目前应用最广泛的PC行业基础出现了IBMPC/XT计算机历史上第一个成就两大国际企业的CPU41982年：英特尔发布了80286处理器历史上第一个具有“多任务”功能的CPU51985年：英特尔发布了80386处理器61993年：第一款与数字无关的处理器“Pentium”Pentium处理器集成了310万个晶体管，最初推出的初始频率是60MHz、66MHz，后来提升到200MHz以上。引入了SIMD（单指令多数据）执行方式内建MMX（多媒体指令集）7PentiumII首次引入了S.E.C封装(SingleEdgeCon

3、tact)技术，将高速缓存与处理器整合在一块PCB板上1997年英特尔发布了PentiumII处理器8从PentiumIII开始，英特尔又引入了70条新指令（SSE）1999年英特尔发布了PentiumIII处理器9Pentium4提供了SSE2指令集，这套指令集增加144个全新的指令2000年英特尔发布了Pentium4处理器102001年：“Itanium”第一款英特尔64位CPU诞生在Itanium处理器中体现了一种全新的设计思想，完全是基于平行并发计算而设计（EPIC）。112003年英特尔发布了PentiumM处理器PentiumM处理器加上802.11的无线WiFi

4、技术，就构成了英特尔Centrino（迅驰）移动运算技术的整套解决方案122005年第二季度，基于“Smithfield”双核心的英特尔Pentium8XX处理器发布Pentium8XX处理器采用90纳米工艺生产，支持800MHz前端总线，配备2MB二级缓存(每个核心1MB)，能用两个核心实现两个进程。132.28086微处理器的内部结构微型计算机是由具有不同功能的一些部件组成的，包含运算器和控制器电路的大规模集成电路，称为“微处理器”，又称“中央处理器（CPU）”，其职能是执行算术/逻辑运算，并负责控制整个计算机系统，使之能自动协调地完成各种操作。2.2.1基本性能指标16位

5、微处理器；采用高速运算性能的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；时钟频率为5MHz~10MHz，基本指令执行时间为.3ms~0.6ms16根数据线和20根地址线，可寻址的地址空间达1MB8086可以和浮点运算器、I/O处理器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。142.2.28086微处理器内部结构组成图2-18086CPU内部结构框图15等待取指1执行1等待取指2执行2等待取指3执行3MPU总线忙闲忙闲忙闲传统微处理器的指令执行过程取指1取指2取指3取指4取指5取指6EU总线

6、执行1执行2执行3执行4执行5执行6忙忙忙忙忙忙BIU8086CPU的指令执行过程162.2.38086CPU的寄存器结构8086CPU中可供编程使用的有14个16位寄存器，按其用途可分为3类：通用寄存器、段寄存器、控制寄存器。如图所示。累加器AHALBHBLCLDHDLCHSPSIDIIPFLAGSCSDSSSESBP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8086CPU内部寄存器结构171.通用寄存器通

7、用寄存器分为数据寄存器与指针和变址寄存器两组数据寄存器包括4个16位的寄存器AX、BX、CX和DX，一般用来存放16位数据，故称为数据寄存器。其中的每一个又可根据需要将高8位和低8位分成独立的两个8位寄存器来使用，即AH、BH、CH、DH和AL、BL、CL、DL两组，用于存放8位数据，它们均可独立寻址、独立使用。指针和变址寄存器包括指针寄存器SP、BP和变址寄存器SI、DI，都是16位寄存器,，一般用来存放地址的偏移量。这8个16位通用寄存器都具有通用性，从而提高了指令系统的灵活性。需要注意