第二章 8086微机系统体系结构.pdf
第二章：8086微机系统体系结构
通过本章的学习，应该掌握以下内容：
•8086CPU的结构
•8086CPU引脚功能
•8086系统的结构和配置
•8086CPU的操作时序
•80x86典型微机简介
2、18086/8088微处理器
2、1、18086/8088微处理器的结构及执行程序的操作过程
8086：Intel系列的16位微处理器，16条数据线、20条地址线，可寻址地址范围220=1MB，8086工作
时，只要一个+5V电源和一个时钟，时钟频率为5MHz。
8088：内部与8086兼容，也是一个16位微处理器，只是外部数据总线为8位，所以称为准16位微处
理器。它具有包括乘法和除法的16位运算指令，所以能处理16位数据，还能处理8位数据。8088有20
根地址线，所以可寻址的地址空间达1MB。
1、总线接口部件（BIU)
功能：负责与外部存储器及I/O口通信
（1）、从取指令送到指令队列。
（2）、CPU执行指令时，到指定的位置取操作数，并将其送至要求的位置单元中。
总线接口部件的组成：
（1）、四个段地址寄存器：均为16位
代码段寄存器CS：存放当前程序段的段基址
数据段寄存器DS：存放当前数据段的段基址
附加段寄存器ES：存放当前附加段的段基址
堆栈段寄存器SS：存放当前堆栈段的段基址
（2）、16位指令指针寄存器IP（PC）。
（3）、20位的地址加法器。
（4）、六字节的指令队列缓冲器。
说明：
（1）、指令队列缓冲器：在执行指令的同时，将取下一条指令，并放入指令队列缓冲器中。CPU执行
完一条指令后，可以取出下一条指令（流水线技术）。提高CPU效率。
（2）、地址加法器：产生20位地址。CPU内无论是段地址寄存器还是偏移量都是16位的，通过地址
加法器产生20位地址。
2、执行部件(EU)
作用：负责执行指令
（1）、从指令队列中取出指令。
（2）、对指令进行译码，发出相应相应的控制信号。
（3）、接收由总线送来的数据或发送数据。
（4）、进行算术、逻辑运算。
执行部件的组成：
（1）、四个通用寄存器A（累加器）、B（基址寄存器）、C（计数器）、D（数据寄存器）。
这四个通用寄存器都是16位或作两个8位来使用。
（2）、专用寄存器(4个）
SP堆栈指针寄存器
BP基址指针寄存器
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DI目的变址寄存器
SI源变址寄存器
（3）、算术逻辑单元ALU
完成8位或者16位二进制算术和逻辑运算，计算偏移量。
（4）、数据暂存寄存器
协助ALU完成运算，暂存参加运算的数据。
（5）、执行部件的控制电路
从总线接口的指令队列取出指令操作码，通过译码电路分析，发出相应的控制命令，控制ALU数据流
向。
（6）、标志寄存器
16位寄存器，其中有7位未用。
3、8086/8088CPU执行程序的操作过程
（1）、20位地址的形成，并将此地址送至程序存储器指定单元，从该单元取出指令字节，依次放入指
令队列中。
（2）、每当8086的指令队列中有2个空字节，8088指令队列中有1个空字节时，总线接口部件就会自
动取指令至队列中。
（3）、执行部件从总线接口的指令队列首取出指令代码，执行该指令。
（4）、当队列已满，执行部件又不使用总线时，总线接口部件进入空闲状态。
（5）、执行转移指令、调用指令、返回指令时，先清空队列内容，再将要执行的指令放入队列中。
2、1、28086/8088微处理器的引脚功能
根据所连的存储器和外设规模的不同，使它们可以在两种模式下工作：
系统的最小模式：只有一8086/8088CPU。
系统的最大模式：有两个或两个以上的CPU，一个为主CPU8086/8088，另一个为协CPU808