第3章 80X86微处理器ppt课件.ppt

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1、第3章Intel80X86微处理器3.18086/8088微处理器3.28088/8086存储组织和I/O组织3.38086微处理器时序3.4从80286到Pentium系列的技术发展3.18086/8088微处理器微处理器执行一条指令的过程：取指令（取操作数）、分析指令、执行指令（传送结果）在8086/8088内部分两大部件：执行部件EU(ExecutionUnit)：负责指令的执行总线接口部件BIU(BusInterfaceUnit)：负责与存储器、I/O端口传送数据这两大部件构成两级流水线

2、，使取指和执行可并行完成，并成为后续CPU的基本技术。3.1.18086/8088微处理器结构及寄存器内部总线16位8位队列总线总线控制逻辑地址加法器20位地址总线16位（8位）数据总线总线接口部件BIU123456指令队列CSDSSSES80888086IP暂存器总线EU控制单元ALU暂存器标志寄存器执行部件EU通用寄存器AXAHALBXBHBLCXCHCLDXDHDLSPBPDISI8086/8088结构图举例数据寄存器用于存放各种数据AX（Accumulator)累加器专用：所有I/O指令

3、都使用该寄存器与外设端口传送数据。BX(Base)基址寄存器专用：在计算内存地址时，常用来存放偏移地址。CX(Count)计数器专用：在循环和串操作指令中用作计数器。DX(Data)数据寄存器专用：在寄存器间接寻址的I/O指令中存放端口地址，在做双字长乘除法运算时，与AX配合使用。地址指针寄存器可存放各种数据SP(Stackpointer)堆栈指针寄存器专用：用来确定堆栈在内存中的地址。BP（Basepointer)基址指针寄存器专用：在计算内存地址时，常用来存放偏移地址。变址寄存器可存放各种数

4、据及偏移地址SI(SourceIndex)源变址寄存器专用：在串操作中，用于指向源串首地址。DI（DestinationIndex)目的变址寄存器专用：在串操作中，用于指向目的串首地址。ALU(ArithmeticandLogicUnit)算术逻辑单元进行所有的算术和逻辑运算；计算寻址单元的十六位偏移地址EA(EffectAddress)。CU（ControlUnit)控制单元接收指令队列中的指令，进行指令译码、分析，形成各种控制信号，实现EU中各部分完成规定动作的控制。标志寄存器（FLAG）唯

5、一能按位操作的寄存器只定义了其中9位，另外7位未定义（保留）6位状态标志：OF（Overflow）、SF（Sign）、ZF（Zero)、AF(Auxiliary)、PF(Parity)、CF(Carry)3位控制标志：DF(Direction)、IF(Interrupt-Enable)、TF(Trap)OFDFIFTFSFZFAFPFCFD15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0例1例20110011010101001运算结果最高位为1SF=1；第三位向第四位有

6、进位AF=1；根据双高判别法CFDF=01=1OF=1最高位没有进位CF=0；低8位中1的个数为偶数个PF=1；运算结果本身≠0ZF=0；10001101001101100011001000011001+例1：2个数相加后，分析各标志位的值返回001011001000110010001101001101100011001000011001-例2：2个数相减后，分析各标志位的值运算结果最高位为0SF=0；第三位向第四位没有借位AF=0；最高位没有借位CF=0；低8位中1的个数为奇数个PF=0；

7、运算结果本身≠0ZF=0；根据双高判别法CFDF=00=0OF=0返回段寄存器用来识别当前可寻址的四个段CS(CodeSegmentRegister)代码段寄存器指示当前执行的程序所在存储器中的区域。DS(DataSegmentRegister)数据段寄存器指示当前程序所用的数据在存储器中的区域。SS(StackSegmentRegister)堆栈段寄存器指示当前程序所用的堆栈在存储器中的区域。ES(ExtraSegmentRegister)附加段寄存器指示当前程序所用的数据在存储器中的另外

8、区域，在字符串操作中常用到。地址加法器左移4位20位+地址加法器段寄存器16位物理地址20位偏移地址0000指令队列8088为4字节，8086为6字节；存取为FIFO(先进先出)；指令队列至少保持有一条指令，且只要有一条指令，EU就开始执行；指令队列只要有空，BIU自动执行取指操作，直到填满为止；若EU要进行M/IO存取数据，BIU在执行完现行取指操作周期后进行；当执行转移指令时，EU要求BIU从新的地址中重新取指。队列中原有指令被清除。新取得的第一条指令直接送EU执行，随后取得的指令填入队列。