第2章 8086体系结构与80X86CPUppt课件.ppt

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1、第2章8086体系结构与80x86CPU8086CPU结构8086系统的结构和配置8086CPU内部时序80x86典型微处理器介绍2.18086CPU结构8086CPU的内部结构8086CPU的寄存器结构8086CPU的管脚及功能8086CPU的内部结构组成8086CPU由两部分组成:指令执行部件(EU,ExecutionUnit)总线接口部件(BIU,BusInterfaceUnit)一、8086CPU的内部结构8086CPU的内部结构指令执行部件(EU)主要由算术逻辑运算单元(ALU)、标志寄存器FR、通用寄存器组和EU控制器等4个部件组成,其主要功能

2、是执行指令。总线接口部件(BIU)主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路等4个部件组成,其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行,访问存储器或I/O端口读取操作数参加EU运算或存放运算结果等。EU和BIU的操作原则lBIU中的指令队列有2个或2个以上字节为空时,BIU自动启动总线周期,取指填充指令队列。直至队列满,进入空闲状态。lEU每执行完一条指令,从指令队列队首取指。系统初始化后,指令队列为空,EU等待BIU从内存取指,填充指令队列。lEU取得指令,译码并执行指令。若指令需要取操作数或存操作结果,

3、需访问存储器或I/O,EU向BIU发出访问总线请求。l当BIU接到EU的总线请求,若正忙(正在执行取指总线周期),则必须等待BIU执行完当前的总线周期,方能响应EU请求;若BIU空闲,则立即执行EU申请总线的请求。lEU执行转移、调用和返回指令时,若下一条指令不在指令队列中,则队列被自动清除,BIU根据本条指令执行情况重新取指和填充指令队列。通用寄存器段寄存器标志寄存器FR指令指针寄存器IP二、8086CPU的寄存器结构1、通用寄存器指令执行部件(EU)设有8个通用寄存器AXBXCXDXSPBPSIDI通用寄存器AX(AccumulatorRegister

4、)累加器一般用来存放参加运算的数据和结果,在乘、除法运算、I/O操作、BCD数运算中有不可替代的作用。BX(BaseRegister)基址寄存器除可作数据寄存器外,还可放内存的逻辑偏移地址,而AX,CX,DX则不能。CX(Counter)将它称作计数寄存器,是因为它既可作数据寄存器,又可在串指令和移位指令中作计数用。DX(DataRegister)DX除可作通用数据寄存器外,还在乘、除法运算、带符号数的扩展指令中有特殊用途。SI(SourceIndex)源变址寄存器多用于存放内存的逻辑偏移地址,隐含的逻辑段地址在DS寄存器中,也可放数据。DI(Destin

5、ationIndex)目标变址寄存器多用于存放内存的逻辑偏移地址,隐含的逻辑段地址在DS寄存器中,也可放数据。BP(BasePointer)基址指针用于存放内存的逻辑偏移地址,隐含的逻辑段地址在SS寄存器中。SP(StackPointer)堆栈指针用于存放栈顶的逻辑偏移地址,隐含的逻辑段地址在SS寄存器中。寄存器的特殊用途和隐含性质在指令中没有明显的标出,而这些寄存器参加操作,称之为“隐含寻址”。具体的:在某类指令中,某些通用寄存器有指定的特殊用法,编程时需遵循这些规定,将某些特殊数据放在特定的寄存器中,这样才能正确的执行这些指令。采用“隐含”的方式,能有

6、效地缩短指令代码的长度。2、段寄存器总线接口部件BIU设有4个16位段寄存器CS(CodeSegment),代码段寄存器中存放程序代码段起始地址的高16位。DS(DataSegment),数据段寄存器中存放数据段起始地址的高16位。SS(StackSegment),堆栈段寄存器中存放堆栈段起始地址的高16位。ES(ExtendedSegment),扩展段寄存器中存放扩展数据段起始地址的高16位。3、标志寄存器FR标志寄存器FR中共有9个标志位,可分成两类:状态标志表示运算结果的特征,它们是CF、PF、AF、ZF、SF和OF控制标志控制CPU的操作,它们是I

7、F、DF和TF。标志寄存器FRFR中的状态标志CF(CarryFlag):进位标志位CF=l,表示本次运算中最高位(D15或D7)有进位(加法运算时)或有借位(减法运算时)。CF标志可通过STC指令置位,通过CLC指令复位(清除进位标志),还可通过CMC指令将当前CF标志取反。PF(ParityFlag):奇偶校验标志位PF=1,表示本次运算结果中有偶数个“l”,PF=0,表示本次运算结果中有奇数个“1”。AF(AuxiliaryCarryFlag):辅助进位标志位。AF=l,表示运算结果的8位数据中,低4位向高4位有进位(加法运算时)或有借位(减法运算时

8、),这个标志位只在十进制运算中有用。ZF(ZeroFlag):零标

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