第02章微处理器结构及工作原理ppt课件.ppt

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1、第二章微处理器及工作原理第2章：微处理器及工作原理-教学重点透彻理解与熟练掌握熟悉8086/8088CPU的内部结构及功能深入理解各寄存器结构、存储器结构及标志寄存器的功能及使用正确理解与熟练掌握物理地址和逻辑地址关系了解8086/8088CPU的工作原理第2章：2.1微处理器的内部结构从应用角度（不是从内部工作原理）展开典型微处理器的基本结构8086/8088的功能结构8086/8088的寄存器结构8086/8088的存储器结构为学习指令系统打好基础例如：关心用户“可编程”寄存器，不关心无法操纵的“透明”寄存器第2章：2.1微处理器的内部结构

2、8086是16位的微处理器8086加+5v电源，40条引脚，双列直插式封装，时钟频率为5~10MHZ，最快执行时间0.4微秒8086有16根数据线，20条地址线，寻址1MB的存储单元和64K的I/O端口。8088是准16位，内部有16条数据线，外部8条。内部数据总线控制总线数据总线地址总线暂存器累加器ALU标志寄存器指令寄存指令译码时序和控制逻辑通用寄存器组地址寄存器组地址总线控制数据总线控制第2章:2.1.1微处理器的基本结构1.算术逻辑单元（运算器）2.寄存器组3.指令处理单元（控制器）第2章:2.1.28086/8088的功能结构8086

3、的内部结构从功能上分成两个独立单元，可并行重叠工作。AXBXCXDX数据寄存器指针和变址寄存器第2章:2.1.28086/8088的功能结构总线接口单元(BusInterfaceUnit,BIU)负责完成CPU与存储器或I/O设备之间的数据传送，即：BIU从内存中预取指令，放到指令缓冲队列中CPU执行指令时，BIU配合EU对指令的内存单元或I/O端口存取数据EU单元(ExecutionUnit)负责执行指令，即执行的指令从BIU的指令队列缓冲器中获得指令执行的结果或所需要的数据，由EU向BIU发出请求再由BIU对存储器或I/O端口进行存取第2章

4、:2.1.28086/8088的功能结构总线接口单元组成4个16位段地址寄存器代码段寄存器CS(CodeSegment)数据段寄存器DS(DataSegment)附加段寄存器ES(ExtraSegment)堆栈段寄存器SS(StackSegment)1个16位的指令指针寄存器IP6个字节的指令队列缓冲器20位的地址加法器总线控制器第2章:2.1.28086/8088的功能结构1、指令队列缓冲器用于存放预取的指令8086指令队列为6个字节，8088为4个字节“先进先出”原则在执行指令的同时，从内存中取下一条或几条指令，放在指令队列缓冲器中2、地址

5、加法器8086有20根地址线，内部寄存器只有16位物理地址的形成过程(段加偏移)3、16位指令指针寄存器IPIP中含有BIU中要取的下一条指令(字节)的偏移地址有自动加1功能地址加法器和“段加偏移”技术“段加偏移”技术段寄存器存放各段起始地址由IP或其它相关寄存器存放16位偏移地址，也称为逻辑地址或偏移量将偏移地址与左移4位后的段地址相加，形成20位的实际地址物理地址=段地址X16+偏移地址第2章:2.1.28086/8088的功能结构执行单元组成16位的算术逻辑单元算术逻辑运算16位的标志寄存器存放CPU的运算状态特征及控制标志数据暂存寄存器

6、协助ALU完成运算8个16位通用寄存器4个数据寄存器，4个变址寄存器EU控制电路第2章：2.1.38086/8088的寄存器结构8086/8088内部共有13个16位寄存器和1个只用了9位的16位标志寄存器。8086/8088的寄存器组有8个通用寄存器4个段寄存器1个标志寄存器1个指令指针寄存器他们均为16位!图示汇编语言程序员看到的处理器，就是寄存器所以，一定要熟悉这些寄存器的名称和作用AHALBHBLCHCLDHDLAXBXCXDX累加器基址寄存器计数器数据寄存器通用寄存器SPBPSIDIIPFHFLCSDSSSES标志寄存器指令指针寄存器

7、堆栈指针基址指针源变址目的变址第2章：1.通用寄存器8088有8个通用的16位寄存器（1）数据寄存器:AXBXCXDX（2）变址寄存器(I组):SIDI（3）指针寄存器(P组):BPSP4个数据寄存器还可以分成高8位和低8位两个独立的寄存器，这样又形成8个通用的8位寄存器AX：AHALBX：BHBLCX：CHCLDX：DHDL第2章：（1）数据寄存器AX称为累加器（Accumulator）使用频度最高。用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等BX称为基址寄存器（BaseaddressRegister）常用做存放存储器地址CX称为计数器（Count

8、er）作为循环和串操作等指令中的隐含计数器DX称为数据寄存器（Dataregister）常用来存放双字长数据的高16位，或存放外设端口地址第2章：（1