微机原理深度学习课件.ppt

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1、主要内容80x86微处理器内部结构寄存器结构总线周期引脚及其功能8086/8088存储器及I/O组织3.180x86微处理器简介型号发布年份字长/位集成度主频/MHz内数据总线宽度/位外数据总线宽度/位地址总线宽度/位寻址空间高速缓冲存储器（Cache）80861978162.94.771616201M无80881979准162.94.77168201M无8028619821613.46~2016162416M无8038619853227.512.5~333232324G有80486199032120~16025~1003232324G8KPentium

2、199364310~33060~1663264324G8K数据8K指令PentiumII199764750233~33332643664G32K，512K二级高速缓存万/片芯片所使用的主时钟频率，影响计算机的运行速度。CPU内部数据传送的宽度CPU与外部交换数据的宽度宽度能决定处理器能直接访问的主存容量大小微型计算机采用三级存储器组织结构：高速缓冲存储器Cache、主存和外存。微处理器CPU高速缓冲存储器（Cache）主存储器（主存）外存储器（外存）硬盘、软盘、光盘使用频率较高Cache提高CPU读取指令或数据的速度3.28086/8088微处理器808

3、6：单一的＋5V供电；时钟频率为5～10MHz；16条数据总线，可以处理8位或16位数据；20条地址总线，可以直接寻址1M（220）个存储单元和64K个I/O端口。8088：CPU内部仍为16位外部数据总线为8位3.2.18086/8088内部结构功能总线接口单元BIU(BusInterfaceUnit)执行单元EU(ExecutionUnit)负责CPU与存储器或I/O设备之间的数据传送。负责指令的译码执行1、总线接口单元BIU取指令时，BIU负责从内存的指定地址处取出指令，送到指令队列流中排队；执行指令中需要操作数时，也由BIU从内存的指定地址中取出

4、，送给EU参加运算。4个16位段寄存器指令指针寄存器IP(InstructionPointer)地址加法器指令队列缓冲器代码段寄存器CS(CodeSegment)数据段寄存器DS(DataSegment)堆栈段寄存器SS(StackSegment)附加数据段寄存器ES(ExtraSegment)8086CPU地址引脚有根，但CPU内部可以提供地址信息的寄存器是位采用段结构的内存管理方法代码段寄存器CS(CodeSegment)：存储当前的代码段的段地址数据段寄存器DS(DataSegment)：存储当前的数据段的段地址堆栈段寄存器SS(StackSegm

5、ent)：存储当前的堆栈段的段地址附加数据段寄存器ES(ExtraSegment)：存储当前附加数据段的段地址1）段寄存器2）指令指针寄存器存放下一条要读取的指令在代码段中的偏移地址。由CS和IP的内容决定程序的执行顺序。3）20位地址加法器存储单元地址的表示形式逻辑地址物理地址段地址：段内偏移地址（EA）CPU与存储器进行数据交换时在地址总线上提供的20位地址信息对于一个确定的存储单元，逻辑地址不唯一，物理地址唯一。段内偏移地址150段寄存器0000194321020位物理地址190物理地址＝段地址×10H＋段内偏移地址假设（CS）=0BC00H，（I

6、P）=1000H试求下一条从内存中读取的指令所在存储单元的物理地址：4）指令队列缓冲器8086的指令队列有6个字节，当指令队列出现2个空字节，BIU就自动执行一次取指令周期，将下一条要执行的指令从内存单元读入指令队列；8088的指令队列有4个字节，当指令队列出现1个空字节时，BIU就自动执行一次取指令周期，将下一条要执行的指令从内存单元读入指令队列。原则：先进先出2、执行单元EU16位算术运算单元ALU：进行算术及逻辑运算16位标志寄存器FLAGS：存放CPU运算的状态特征和控制标志数据暂存寄存器：协助ALU完成运算通用寄存器：AX、BX、CX、DX，S

7、P、BP，SI、DIEU控制电路：接收指令，实时操作8086CPU内部结构框图3.2.28086/8088寄存器结构通用寄存器数据寄存器DLDHCLCHBLBHALAH指针寄存器BP基地址指针SP堆栈指针变址寄存器DI目的变址SI源变址控制寄存器FLAGS状态标志IP指令指针……ES附加段寄存器DS数据段寄存器SS堆栈段寄存器CS代码段寄存器…………………段寄存器3.2.28086/8088寄存器结构通用寄存器数据寄存器DLDHCLCHBLBHALAH指针寄存器BP基地址指针SP堆栈指针变址寄存器DI目的变址SI源变址控制寄存器FLAGS状态标志IP指令

8、指针1、通用寄存器1）数据寄存器AX、BX、CX、DXAXBXCXDX累加器：所