第二章 IA-32结构微处理器ppt课件.ppt

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1、第二章IA-32结构微处理器主要内容2.1IA-32结构微处理器发展2.2IA－32微处理器的功能结构2.2.1Intel8086微处理器结构2.2.2Intel80286CPU2.2.380386微处理器2.2.480486微处理器2.2.5Pentium2.3IA－32结构微处理器的执行环境2.3.1操作模式2.3.2基本执行环境概要本章小节本章思考题1本章重点8086CPU结构，原理Intel80286—80486微处理器特点本章难点8086CPU结构32位处理器流水线结构22.1IA-32结构微处理器发展从8086CPU到奔4CPU形成：IA(IntelArchitect

2、ure)结构IA结构的最重要成就：1978年建立的目标程序仍然可以在IA－32结构系列的CPU上运行。2.1IA-32结构微处理器发展31971年：发布Intel4004，4位CPU时钟：2.5~4MHZ集成度：2000只晶体管/片1973：Intel8080:8位CPU1978：Intel8086/8088：16位CPU时钟：2.5~5MHZ集成度：10000只晶体管/片随后：80286：16位增强型CPU1981年：推出IBMPC(Intel8080CPU)1981以来：三十二位微处理器：80386、80486、时钟：16~20MHZ，集成度:15~50万管/片。2.1IA-

3、32结构微处理器发展4微处理器地址与数据接口总线宽度微处理器首批生产时间性能(MIPS)首批CPU频率MHz集成度(百万)寄存器宽度外部数据总线宽度最大寻址空间内含高速缓存大小808619780.880.12916161MB无8028619822.712.50.134161616MB无80386DX19856.0200.27532324GB无80486DX198920251.232324GB8KBL1Pentium1993100603.132644GB16KBL1PentiumPro19954402005.5326464GB16KBL1256KB或512KBL2PentiumII

4、19974662667326464GB32KBL1256KB或512KBL2PentiumIII199910005008.2326464GB32KBL1512KBL2PentiumIV20001000注:MIPS每秒百万条指令2.1IA-32结构微处理器发展51993年以来：32位机Pentium——划时代的微处理器投入使用.时钟：60~150MHZ，集成度310万只/管以上Intel微处理器：形成IA－32结构2.1IA-32结构微处理器发展62.2IA－32微处理器的功能结构2.2.1Intel8086微处理器结构（重点）8086的内部结构－成两部分:总线接口部件BIU:总线

5、接口单元BIU，负责CPU与存储器之间的信息传送。执行部件EU:执行单元EU从指令队列中取出指令并执行。特点：取指令和执行指令分开进行，提高了速度。2.2IA－32微处理器的功能结构7内部暂存器IPESSSDSCS输入/输出控制电路外部总线执行部分控制电路123456∑ALU标志寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDI通用寄存器地址加法器指令队列缓冲器执行部件（EU)总线接口部件（BIU)16位20位16位8位图2－1Intel8086微处理器结构通用寄存器四个专用寄存器SP：堆栈指针BP：基址指针：SI:源变址寄存器DI:目的源变址寄存器算术逻辑单元ALU：主要是

6、加法器。大部分指令的执行由加法器完成。标志寄存器：16位字利用了9位。820位地址加法器四个段寄存器：CS、DS、SS、ESCS管理代码段;DS管理数据段SS管理堆栈段;ES管理附加段.16位的指令指针寄存器IP：IP中的内容是下一条指令对现行代码段基地址的偏移量，6字节的指令队列指令队列共六字节，总线接口部件BIU从内存取指令，取来的总是放在指令队列中；执行部件EU从指令队列取指令，并执行。92.2.1Intel8086微处理器结构一、总线接口部件1、段寄存器CS：16位的代码段寄存器，管理程序段DS：16位的数据段寄存器，管理数据段。ES：16位的扩展段（附加段）寄存器，管理

7、扩展段。SS：16位的堆栈段寄存器，管理堆栈段。2.2IA－32微处理器的功能结构102.16位的指令指针寄存器IP：IP中的内容是下一条指令对现行代码段基地址的偏移量，与段寄存器CS的内容相加，形成取指令的物理地址。3、20位地址加法器例：CS=A000H，代码段可寻址的空间？CS左移四位：A0000HIP的内容：0000H~FFFFH物理地址：A0000H~AFFFFH2.2IA－32微处理器的功能结构114、6字节的指令队列指令队列共六字节，总线接口部件BIU从内存取指令，