微机原理及其应用ppt第二章8086微处理器与汇编语言（上）ppt课件.ppt

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1、微机原理及其应用普通高等教育“十一五”国家级规划教材作者丁新民2007年5月第二章8086微处理器与汇编语言（上）学习目标1、识记8086微处理器的基本结构、系统总线周期、基本工作原理。2、理解通用寄存器、段寄存器、标志和指针寄存器、基址和变址寄存器的功能和作用。3、理解8086存储器的地址分段和结构，数据和程序地址的计算方法。4、识记8086系统最大和最小模式，及其在不同方式下的工作时序要求。5、理解80X86寻址方法的区别和应用要求。第二章微处理器与汇编语言（上）2.18086系统结构2.2寻址方式一、808

2、6系统结构1.8086内部结构2.寄存器组3.引脚及其功能4.总线周期5.存储器组织6.输入/输出组织7.最小与最大模式系统第一节8086内部结构8086分为总线接口部件BIU和执行部件EU两个部分，如图2-1-1所示。内部通讯ESIPSSDSCSAHALCHCLSPSIDIBPDHDL标志位ALUEU控制器123456指令队列执行部件总线接口部件图2-1-18086CPU内部结构暂存器16位ALU数据线总线控制逻辑8086总线BHBL16位数据线Σ20位地址线寄存器1．总线接口部件BIU提供16位双向数据总线和

3、20位地址总线。具体功能是：取指令、指令排队、读操作数和写操作数、地址形成和总线控制。BIU由段寄存器和指令指针IP，指令队列缓存器，地址加法器和总线控制逻辑部件等组成。（1）段寄存器8086最大可寻址1MB存储空间，将1MB空间划分成若干个逻辑段，每个段最大为64KB，用段寄存器来存放段起始地址。内设CS、DS、SS和ES段寄存器，分别用来存放代码段、数据段、堆栈段和扩展数据段的基地址。1．总线接口部件BIU（2）指令指针指令指针（IP）的功能类似于程序计数器PC，用来存放下一条要执行指令的偏移地址。指令地址由

4、CS和IP构成。但是，程序是不能直接访问IP，只能由BIU自动修改。（3）地址加法器地址加法器用来计算20位存储地址。当执行部件计算出寻址单元的偏移量后，就与左移4位后的段寄存器内容一起送地址加法器进行相加，得到一个20位的存储地址。寻址单元的偏移地址可以来自IP，也可以来自其他寄存器。1．总线接口部件BIU（4）指令队列缓存器指令队列缓存器是用来暂存从存储器中取出的指令。指令队列缓存器为6个字节。指令队列采用FIFO的管理方式，预取6字节的指令代码。在执行指令的同时，从存储器中取下一条指令或几条指令，填充指令队

5、列缓存器。这样，CPU的取指令和执行指令操作是并行的。当指令队列中有一条指令或填满指令时，执行部件EU就从该队列中取出指令执行。EU从指令队列的输出端取出指令后，BIU自动调整指令队列输出端指针，并作指令预取操作。1．总线接口部件BIU（4）指令队列缓存器（续）EU从指令队列取出指令，经指令译码分析后，向BIU申请从存储器或I/O端口读写操作数。只要收到EU送来的逻辑地址，BIU就通过专用的地址加法器，以现行的段寄存器和逻辑地址产生一个20位的存储地址送地址总线。当EU执行转移、调用或返回指令时，BIU将自动清除

6、指令队列中原有的内容，重新填充指令队列。（5）总线控制逻辑总线控制逻辑用于产生存储器读/写、I/O读/写控制信号。2．执行部件EUEU的主要功能是完成指令译码和执行指令的工作。由ALU、标志寄存器、通用寄存器组、暂存器、控制部件等组成。（1）ALU16位的ALU用来对8位或16位操作数进行算术或逻辑运算。另外，16位的暂存器也可以参加运算。（2）标志寄存器16位标志寄存器用来表示ALU运算后的结果特征，为下一条指令的执行提供操作信息。2．执行部件EU（3）通用寄存器组通用寄存器组共有八个16位寄存器。其中，四个寄

7、存器可用作存放数据或地址，四个为指针和变址寄存器。这些都可以参加算术和逻辑运算，具体内容将在下一节介绍。（4）控制部件主要用于取指令的控制和时序控制。第二节寄存器组2．寄存器组如图2-1-2所示为8086的寄存器结构，共分为四组16位寄存器，它们分别是通用寄存器、指针和变址寄存器、段寄存器和标志位寄存器。通用寄存器：段寄存器：15870150AXBXCXDXAHAL累加器CS代码段寄存器数据段寄存器堆栈段寄存器附加段寄存器BHBL基址寄存器DSCHCL计数寄存器SSDHDL数据寄存器ES指针和变址寄存器：指令指针

8、和标志寄存器：150150SPBPSIDI堆栈指针IP基址指针FLAGS源变址寄存器目标变址寄存器图2-1-28086寄存器结构2．寄存器组（1）通用寄存器组通用寄存器组由八个16位寄存器构成，按用途可分为数据寄存器和指针/变址寄存器两大类。它们都可以参加算术和逻辑运算。①数据寄存器由四个16位的AX、BX、CX和DX寄存器组成。每个寄存器可作为一个独立的16位寄存器使用