第2章8086体系结构.ppt

/~mfy/ 实验课 联系人：何克东 老师 电话8086体系结构 苗付友 mfy@ 2009.9 本章着重介绍 8086 微处理器的组成、引脚功能和工作模式 时序基本概念 主流微处理器最新技术 2.1 微处理器概述 2.1.1微处理器的基本概念与组成 2.1.2微处理器的主要技术参数 2.1.1微处理器的基本概念与组成 微处理器包括运算器、控制器和寄存器三个主要组成都分。 运算器完成算术和逻辑运算； 控制器对微机各部件发出相应的控制信息，使它们协调工作； 寄存器用于存放临时数据。 Cache(高速缓冲存储器）分L1/L2两级，用以提高微处理器访问存储器的速度和效率。 2.1.1微处理器的基本分类 主流处理器 16 bit CPU 8086/8088 32 bit CPU Intel 80386/80486/Pentium/Pentium II /Pentium III/Pentium 4 (2001年） AMD K6、Athlon、Duron, 内核不同但相互兼容 64 bit CPU AMD Opteron ,sempron Intel Itanium 2.1.2微处理器的主要技术参数 1.位、字节和字长 位：在数字电路和电脑技术中采用二进制，l，0在微处理器中都占一“位”。 字节 :通常将8位称为一个字节 。 字长：微处理器在单位时间内能一次处理的二进制数的位数叫字长。 微处理器按照其处理信息的字长可以分为：8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及64位微处理器等。早期有代表性的IBM PC/XT、IBMPC／AT是16位机，386以后的微机都是32位机，64位微处理器有sempron,Itanium等。 2.1.2微处理器的主要技术参数 2．微处理器外频 * 每个计算机的主板上均有一个按固定频率产生时钟信号的装置，称为主时钟CLK，主时钟的频率叫主频率外频，是为CPU提供的基准时钟频率。 倍频技术的出现，可使CPU的内核实际运行频率比外频提高数倍。CPU的内核实际运行频率被称为主频，外频即CPU外部进行数据传输时使用的频率。 CPU外频是由主板为CPU提供的基准时钟频率，也叫做系统总线频率。而CPU的工作主频则按倍频系数乘以外频而来。 2.1.2 CPU的主要技术参数 2.1.2 CPU的主要技术参数 4．CPU主频 CPU主频是CPU内核(整数和浮点运算器)电路的实际运行频率。 主频等于“外频乘上倍频系数” 。主频是CPU内核运行时的时钟频率，主频的高低直接影响CPU的运算速度。 2.1.2 CPU的主要技术参数 5．L1和L2 Cache的容量和速率* CPU和常规主存之间增设一级（L1)或二级(L2)高速小容量存储器，称为高速缓冲存储器，简称cache。 其速度比内存大一个数量级，大体与CPU的处理速度相当。在cache中存放着最近访问或将要访问的指令和数据，它们是主存中相应内容 的副本，也是CPU当前执行中常用的内容。这就为CPU处理信息带来了方便，节省了时间。 2.2 8086 微处理器 2.2.0 8086 微处理器概述 2.2.1 8086 微处理器编程结构 2.2.2 8086微处理器工作模式和引脚功能 2.2.3 微处理器主流技术术语浅析 2.2.4 8086微处理器的系统组成 2.2.5 8086微处理器总线时序 2.2.0 8086概述 8086 16位微处理器 16根数据线和20根地址线 ，2字节字长，　　　　220=1MB内存空间 时钟频率为5MHz 2.2.1 8086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。这种结构与CPU内部的物理结构和实际布局是有区别的。 8086分为两部分 总线接口部件BIU(Bus Interface Unit) 执行部件EU(Execution Unit)。 2.2.1 8086编程结构 1．总线接口部件(BIU) 功能 总线接口部件的功能是负责与存储器、I／O端口传送数据。 CPU执行指令时，总线接口部件要配合执行部件从指定的内存单元或者外设端口中取数据，将数据经指令队列传送给执行部件，或者把执行部件的操作结果传送到指定的内存单元或外设端口中。 1．总线接口部件(BIU) 组成 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； 16位的指令指针寄存器IP； 20位的地址加法器； 6字节的指令队列缓冲器。 ２．执行部件EU 功能 负