[法學(xué)]洪第2章8086cpu結(jié)構(gòu)(已修改)
2025-02-02 13:18 本頁(yè)面
【正文】 第 2章 微處理器 8086微處理器的結(jié)構(gòu) 8086系統(tǒng)組成和總線時(shí)序 高檔微處理器 8086微處理器的結(jié)構(gòu) ? 8086/8088 是 Intel公司的第三代微處理器，其中： ? 8086為 16位機(jī)，主頻 5MHz；內(nèi)部數(shù)據(jù)總線和外部數(shù)據(jù)總線都是 16位；地址總線為 20位，可最大尋址 1MB。 ? 8088為準(zhǔn) 16位機(jī)，時(shí)鐘頻率為 ；內(nèi)部數(shù)據(jù)總線 16位，外部數(shù)據(jù)總線是 8位；地址總線為20位，可最大尋址 1MB。與 80286統(tǒng)稱為 16位計(jì)算機(jī)系列 1. 執(zhí)行部件 EU——負(fù)責(zé)執(zhí)行指令。對(duì)指令譯碼、 分析并發(fā)出控制命令，執(zhí)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算。包含： ① 算術(shù)邏輯運(yùn)算單元 ALU 運(yùn)算器，用于 8位、 16位二進(jìn)制算術(shù)和邏輯運(yùn)算，計(jì)算尋址存儲(chǔ)器所需的 16位偏移量。 ② 通用寄存器組 AX、 BX、 CX、 DX、 SP、 BP、 SI、 DI。 ③ 標(biāo)志寄存器 16位的寄存器，反映運(yùn)算結(jié)果的狀態(tài)特征和控制標(biāo)志。 ④ 控制電路 負(fù)責(zé)從 BIU的指令隊(duì)列緩沖器中取指令，并對(duì)指令譯碼，并向 EU內(nèi)部各部件發(fā)出控制命令 。 2. 總線接口部件 BIU 負(fù)責(zé) CPU對(duì)存儲(chǔ)器和外設(shè)進(jìn)行的信息交換，提供總線地址，將數(shù)據(jù)和指令存放到目的單元。包含： ① 地址加法器和段寄存器 1個(gè) 20位地址加法器、用于形成 20位的物理地址。 ② 16位指令指針 IP 指令指針 IP用來存放下一條要執(zhí)行指令的偏移地址。 ③ 指令隊(duì)列緩沖器 當(dāng) EU正在執(zhí)行指令中，且不需占用總線時(shí)， BIU會(huì)自動(dòng)地進(jìn)行預(yù)取指令操作，將所取得的指令按先后次序存入 1個(gè) 6字節(jié)的指令隊(duì)列寄存器 ，該隊(duì)列寄存器按“先進(jìn)先出”的方式工作，并按順序取到 EU中執(zhí)行。 ④ 總線控制邏輯電路 8086的寄存器結(jié)構(gòu) 8086的寄存器都為 16位，分為： 通用數(shù)據(jù)寄存器 ： AX、 BX、 CX、 DX 地址 指針和變址寄存器 ： BP、 SP 、 DI、SI 段寄存器 ： CS、 SS、 DS、 ES 指令指針和 標(biāo)志寄存器 IP 、 PSW 掌握通用寄存器的作用 ,熟悉 PSW中各個(gè)標(biāo)志的含義，才能正確地使用微機(jī)解決實(shí)際問題。 通用數(shù)據(jù)寄存器 8086的 16位通用寄存器是： AX BX CX DX 4個(gè) 16位 數(shù)據(jù)寄存器 都可以分成高 8位和低 8位兩個(gè)獨(dú)立的寄存器，它們是： AH BH CH DH AL BL CL DL 對(duì)其中某個(gè) 8位寄存器的操作，并不影響它所對(duì)應(yīng)的另外一個(gè) 8位寄存器。各寄存器的用法是： ? 數(shù)據(jù)寄存器用來存放參加運(yùn)算和運(yùn)算結(jié)果的操作數(shù)的， 每個(gè)寄存器又有它們各自的專用目的： ? AX——16位累加器， 使用頻度最高，用于算術(shù)、邏輯運(yùn)算以及與外設(shè)傳送信息等； AL為 8位累加器 。 ? BX——基址寄存器， 常用來做基址指針，指向一批連續(xù)存放操作數(shù)的基地址。 ? CX——計(jì)數(shù)器， 作為循環(huán)和串操作等指令中的隱含計(jì)數(shù)器。 ? DX——數(shù)據(jù)寄存器， 用來存放外設(shè)端口的 16位地址，或雙字長(zhǎng)數(shù)據(jù)的高 16位。 變址寄存器 ? 變址寄存器常用于存儲(chǔ)器尋址時(shí)提供地址 ? SI是源變址寄存器 ? DI是目的變址寄存器 ? 在串操作類指令中， SI和 DI具有 特別的功能 指針寄存器 指針寄存器 用于尋址內(nèi)存 堆棧 內(nèi)的數(shù)據(jù) SP為堆棧指針寄存器，指示棧頂?shù)钠频刂贰? BP為基址指針寄存器，表示數(shù)據(jù)在堆棧段中的基地址 指令指針寄存器 IP 指令指針寄存器 IP，指示代碼段指令的偏移地址 IP寄存器是一個(gè)專用寄存器，用戶不能直接訪問。 段寄存器 CS 代碼段寄存器 計(jì)算機(jī)通過 CS : IP寄存器 聯(lián)合使用 來讀取程序存儲(chǔ)器的指令代碼，從而控制指令序列的執(zhí)行流程。 DS 數(shù)據(jù) 段寄存器 計(jì)算機(jī)通過 DS : BX/SI/DI寄存器聯(lián)合使用來存取數(shù)據(jù)區(qū)（ RAM）的臨時(shí)數(shù)據(jù)。 SS 堆棧段寄存器 計(jì)算機(jī)通過 SS： SP/BP寄存器聯(lián)合使用以確定堆棧段中 的存儲(chǔ)單元地址。 ES 附加段寄存器 計(jì)算機(jī)通過 ES : DI寄存器聯(lián)合使用來存取附加段的數(shù)據(jù)。 標(biāo)志寄存器 標(biāo)志 （ FLAGS）是用于存放 ALU執(zhí)行完算術(shù)和邏輯運(yùn)算后的狀態(tài)標(biāo)志和控制標(biāo)志的寄存器。反映指令執(zhí)行結(jié)果或控制指令執(zhí)行形式。 8086處理器中各種常用的標(biāo)志形成了一個(gè) 16位的標(biāo)志寄存器 FLAGS（也稱程序狀態(tài)字 PSW寄存器 ）。 OF 11 15 12 DF 10 IF 9 TF 8 SF 7 ZF 6 5 AF 4 3 PF 2 1 CF 0 控制標(biāo)志 反映結(jié)果狀態(tài) 反應(yīng)運(yùn)算過程 標(biāo)志的作用 標(biāo)志分成兩類： ? 狀態(tài)標(biāo)志 ——用來記錄程序運(yùn)行結(jié)果的狀態(tài)信息，許多指令的執(zhí)行都將自動(dòng)地改變它 。 CF OF AF SF ZF PF 控制標(biāo)志 ——可由用戶根據(jù)需要用指令進(jìn)行設(shè)置，用于控制處理器的具體工作方式 。 DF IF TF 進(jìn)位標(biāo)志 CF ? 當(dāng)運(yùn)算結(jié)果的最高有效位有進(jìn)位（加法）或借位（減法）時(shí)，進(jìn)位標(biāo)志置 1，即 CF = 1；否則
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