第2章处理器结构[版本2]80X86微处理器.ppt

第3章 Intel 80X86微处理器 ; 8086微处理器采用HMOS工艺技术制造，外 型封装为双列直插式，有40个引脚。 主时钟频率有5MHz，8MHz和10MHz几种。 内部采用16位数据通路和流水线结构，从 而允许其在总线空闲时预取指令，使取指令与 执行指令实现了并行操作。 8086有20位地址线，可直接寻址的空间达 1MB。 Intel公司为了与一整套外围设备兼容推出 准16位CPU8088，内部结构和8086相同，但对 外数据总线只有8位。; 3.1.1 8086微处理器的功能结构 在8086内部分两大部件： 总线接口部件（BIU）：负责与存储器、I/O端口传送数据 执行部件（EU）：负责指令的执行 这两大部件构成两级流水线，使取指和执行可并行完成，并成为后续CPU的基本技术。;内部总线16位;段寄存器 用来识别当前可寻址的四个段 CS (Code Segment Register) 代码段寄存器 指示当前执行的程序所在存储器中的区域。 DS (Data Segment Register) 数据段寄存器 指示当前程序所用的数据在存储器中的区域。 SS (Stack Segment Register) 堆栈段寄存器 指示当前程序所用的堆栈在存储器中的区域。 ES (Extra Segment Register) 附加段寄存器 指示当前程序所用的数据在存储器中的另外区域，在字符串操作中常用到。;指令指针寄存器 用来存放下一条将要执行的指令在当前代码段中 的偏移地址。在程序运行中，IP的内容能够自动修 改，使之总是指向下一条要执行的指令地址。 总线控制逻辑电路 总线控制逻辑电路将8086微处理器的内部总线 和外部总线相连,是8086微处理器与内存单元或 I/O端口进行数据交换的必经之路。;地址加法器;指令队列 8088为4字节，8086为6字节； 存取为FIFO(先进先出)； 指令队列至少保持有一条指令，且只要有一条指令，EU就开始执行； 指令队列只要有空，BIU自动执行取指操作，直到填满为止； 若EU要进行M/IO存取数据，BIU在执行完现行取指操作周期后进行； 当执行转移指令时，EU要求BIU从新的地址中重新取指。队列中原有指令被清除。新取得的第一条指令直接送EU执行，随后取得的指令填入队列。; 通用寄存器 用于存放各种数据 AX （Accumulator) 累加器 在乘法和除法指令中作累加器, 所有I/O指令都使用该寄存器与外设端口传送数据。 BX (Base) 基址寄存器 在计算内存地址时，常用来存放偏移地址。 CX (Count) 计数器 在循环和串操作指令中用作计数器。 DX (Data) 数据寄存器 在寄存器间接寻址的I/O指令中存放端口地址，在做双字长乘除法运算时，与AX配合使用。 ;专用寄存器 可存放各种数据 SP (Stack pointer) 堆栈指针寄存器 用来确定堆栈在内存中的地址。 BP（Base pointer) 基址指针寄存器 在计算内存地址时，常用来存放偏移地址。 SI (Source Index) 源变址寄存器 可存放各种数据及偏移地址，在串操作中，用于指向源串首地址。 DI（ Destination Index) 目的变址寄存器 可存放各种数据及偏移地址，在串操作中，用于指向目的串首地址。 ; ALU (Arithmetic and Logic Unit) 算术逻辑单元 进行所有的算术和逻辑运算； 计算寻址单元的十六位偏移地址EA(Effect Address)。 EU控制器 作用是从BIU的指令队列中取指令，并对指令进行译码，根据指令要求向EU内部各部件发出相应的控制命令以完成每条指令所规定的功能。;标志寄存器 （FLAG） 唯一能按位操作的寄存器 只定义了其中9位，另外7位未定义（保留） 6位状态标志：OF（Overflow）、SF（Sign）、ZF（Zero)、 AF(Auxiliary) 、 PF(Parity)、CF(Carry) 3位控制标志：DF(Direction)、IF(Interrupt-Enable)、TF(Trap);0;0;返回;8086 CPU芯片在设计时，就考虑了能够在两种 方式下工作，即最小工作方式和最大工作方式。 8086微处理器采用40条引脚