清华大学–计算机硬件技术基础Chapter21.ppt

* 第二章 8086/8088微处理器 第一节 8086/8088微处理器的结构 第二节 8086/8088的寻址方式 第三节 8086/8088的指令系统 第四节 DOS操作系统简介 第一节 8086/8088微处理器的结构 一、简介 二、8086/8088的编程结构 1. 总线接口部件 2. 执行部件 3. 工作原理 三、8086/8088的寄存器组 四、8086/8088的存储器组织 1. 内存物理地址的形成 2. 内存单元内容的存放及表示 五、8086/8088的I/O组织 一、8086/8088简介 Intel 系列 的16位CPU 双列直插式封装 40根引脚 工作频率为4.77MHz ~ 10MHz 工作电源+5V 8088 8086 : 对外有16根数据线，20根地址线 可寻址的内存单元数 220 = 1M 内存地址范围00000 ~ FFFFFH 8088 : 内部寄存器、运算部件及 内部操作均按16位设计, 除对外数据线为8根外，其余与8086基本相同。 为与当时已有的8 位外设接口芯片兼容。 IBM PC、IBP PC/XT 采用8088CPU 8088 二、8086/8088的编程结构 编程结构： 指从程序员和使用者的角度看到的结构。 与芯片内部的物理结构和实际布局有区别。 某CPU芯片内部实物图 1. 总线接口部件BIU （Bus Interface Unit) → 运输部门 2. 执行部件EU (Execute Unit) → 加工部门 3. 工作原理 DS ES SS CS IP 数据暂存器 执 行 部 件 控 制 电 路 指令译码器 总线 接口 控制 电路 AX BX CX DX AH BH CH DH SI DI BP SP AL BL CL DL 寄存器组 BIU AB DB CB 地 址 加 法 器 指 令 队 列 PSW 标志寄存器 EU 运 算 器 8088 编程结构 DS ES SS CS IP 数据暂存器 执 行 部 件 控 制 电 路 指令译码器 总线 接口 控制 电路 AX BX CX DX AH BH CH DH SI DI BP SP AL BL CL DL 寄存器组 BIU AB DB CB 地 址 加 法 器 指 令 队 列 PSW 标志寄存器 EU 运 算 器 1. 总线接口部件 BIU 构成部分 4个16位段寄存器： CS，DS，ES，SS 16位IP指令指针寄存器 地址加法器 4字节的指令队列 ( 8086的指令队列为6字节 ) DS ES SS CS IP 数据暂存器 PSW标志 寄存器 执行部件控制电路 指令译码器 AX BX CX DX AH BH CH DH SI DI BP SP AL BL CL DL 寄存器组 指 令 队 列 总线 接口控制电路 运 算 器 地址加法器 8088 编程结构 BIU EU 主要功能 负责与存储器、I/O接口传递数据 具体完成： 1)从内存取指令，送到指令队列; 2)配合执行部件从指定的内存单元 或I/O端口取数据; 3)将执行部件的操作结果送到 指定的内存单元或I/O端口。 2．执行部件EU 构成部分： 8个16位寄存器： AX、BX、CX、DX SP、BP、DI、SI 1个标志寄存器PSW 1个算术逻辑运算部件ALU 主要功能 执行部件负责指令的执行。 (包括算术、逻辑运算，控制命令等) DS ES SS CS IP 数据暂存器 PSW标志 寄存器 执行部件控制电路 指令译码器 AX BX CX DX AH BH CH DH SI DI BP SP AL BL CL DL 寄存器组 指 令 队 列 总线 接口控制电路 运 算 器 地址加法器 8088 编程结构 BIU EU 3. 工作原理 计算机的工作过程是： 取指令, 执行指令 CPU 总线 内存 DS ES SS CS IP 数据暂存器 PSW标志 寄存器 执行部件控制电路 指令译码器 AX BX