第2章80x86微处理器结构_48hppt课件.ppt

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1、第二章8086微处理器2.18086微处理器的结构2.1.1执行部件和总线接口部件2.1.28086的编程结构2.1.38086系统中的存储器组织与地址形成2.28086微处理器的的引脚功能2.1.1引脚功能说明2.1.28086、8088引脚功能不同之处2.38086微处理器的基本时序教学内容及教学方法（2学时）Intelx86微处理器内部结构；BIU和EU的功能、组成及动作协调；（先总后分的方式强调内部结构特点）8086/8088的编程结构；（从使用需要引出片内寄存器）地址形成方式（使用Flash动画模拟其工作

2、过程；举例法讲解地址转换方法）教学目标了解8086/8088的内部结构和工作特点；重点掌握可编程寄存器结构了解指令队列在BIU和EU的动作协调中所起的作用掌握物理地址的计算方法教学重点及难点8086/8088的内部可编程寄存器结构；段地址、段内地址、物理地址的概念及其关系学习引导从下列3方面学习理解：1)8086/8088μp的结构特点（§2.1.1）独立部件BIU、EU指令队列缓冲器特色：流水线工作方式，提高μp的效率2)可编程结构（§2.1.2）通用寄存器、段地址寄存器、其他寄存器（IP、FLAG）3)20位地

3、址加法器的作用（§2.1.3）逻辑地址物理地址内部通信寄存器IPESSSDSCS总线控制逻辑外部总线EU控制系统123456∑ALU标志寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDI通用寄存器地址加法器指令队列执行部件（EU)总线接口部件（BIU)16位20位16位8位2.1.1执行部件和总线接口部件AXBXCXDX暂存寄存器8086从功能上来说分成两大部分：总线接口单元BIU（BusInterfaceUnit)和执行单元EU（ExecutionUnit).BIU:与外部总线连接，为EU和内存及外设接口之

4、间提供信息通路(1)BIU从内存的指定部分取出指令，送至指令队列排队。(2)从内存的指定部分取出执行指令时所需的操作数，送至EU部分。总线接口部件由下列各部分组成：（1）4个段地址寄存器；CS——16位的代码段寄存器；DS——16位的数据段寄存器；ES——16位的扩展段寄存器；SS——16位的堆栈段寄存器；（2）16位的指令指针寄存器IP；（3）20位的地址加法器；（4）6字节的指令队列•地址加法器将左移4位的段寄存器的内容与偏移地址相加，形成20位的物理地址，以便对1兆空间的存储器寻址。•指令队列指令队列中包含若

5、干个（8086—6个，8088—4个）8位寄存器，用于顺序存放从存储器中取出的指令，供执行单元执行。•总线控制逻辑提供系统总线的控制信号，实现数据、地址和状态信息的分时传送8086是16位机，外部数据总线16位，8088是准16机，外部数据总线8位具有“流水线”结构特点：将CPU分为两个单元，可以使取指令和执行指令同时进行，减少了CPU为取指令而等待的时间，从而提高了CPU的利用率，提高了系统的运行速度。图2-2取指令和执行指令重叠进行取指1执行1取指2执行2取指3执行3取指4执行4执行5取指5μpt忙忙忙忙忙总线

6、t顺序执行执行1执行2执行3执行4执行5EUt取指令1取指2取指3取指4取指5BIUt忙忙忙忙忙总线t重叠执行2)EU:负责从指令队列取指令并执行执行部件由下列几个部分组成：（1）4个通用寄存器，即AX、BX、CX、DX；（2）4个专用寄存器：即SP、BP、DI、SI（3）标志寄存器FR；（4）算术逻辑单元ALU。•算术逻辑单元负责各种算术和逻辑运算•EU控制系统是控制、定时与状态逻辑电路。用于控制执行单元中各部件按制定的要求协调工作。8086CPU分EU和BIU，每部分负责不同工作。条件允许时，可按特定规则有管理

7、地并行工作：取指——由BIU完成，给出CS、IP，并修正IP；识别——由EU完成;取数——由BIU完成，EU给出偏、段地址，BIU获物理地址，取数；执行——由EU完成;送结果——由BIU完成，EU给出段：偏,BIU求得物理地址，并送结果。BIU与EU工作不冲突，可并行。8086动作管理过程BIU和EU并不是同步工作的，两者的动作管理遵循如下原则：1）每当8086的指令队列中有2个空字节，BIU就会自动把指令取到指令队列中。而同时EU从指令队列取出一条指令，并用几个时钟周期去分析、执行指令。当指令队列已满，而且EU对

8、BIU又无总线访问请求时，BIU便进入空闲状态。在执行转移、调用和返回指令时，指令队列中的原有内容被自动清出2）发生访问冲突时，EU优先思考8086与传统工作方式有哪些不不同？1.　传统的计算机在执行指令时，总是相继地进行提取指令和执行指令的动作，也就是说，指令的提取和执行是串行进行的。2.　在8086/8088中，指令的提取和执行是分别由总线接口部件和执行