[計算機硬件及網(wǎng)絡]第2章80x86微處理器結(jié)構(gòu)(已修改)
2025-03-04 12:34 本頁面
【正文】 重慶理工大學 第二章 80X86微處理器的結(jié)構(gòu) 8086的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8086的編程結(jié)構(gòu) 地址形成 8086/8088的引腳 8086/8088的最大最小工作方式 8086/8088的時序 重慶理工大學 內(nèi)部暫存器 IP ES SS DS CS 輸入 /輸出控制電路 外部總線 執(zhí)行部分控制電路 1 2 3 4 5 6 ∑ ALU 標志寄存器 AH AL BH BL CH CL DH DL SP BP SI DI 通用 寄存 器 地址加法器 指令隊列緩沖器 執(zhí)行部件 （ EU) 總線接口部件 （ BIU) 16位 20位 16位 8位 8086/8088內(nèi)部結(jié)構(gòu) 重慶理工大學 8088從功能上來說分成兩大部分，總線接口單元 BIU（ Bus Interface Unit)和執(zhí)行單元 EU（ Execution Unit). ? BIU:負責與存儲器接口 ，即 8088與存儲器之間的信息傳送，都是由 BIU負責進行的 ，即： (1) BIU從內(nèi)存的指定部分取出指令，送至指令隊列排隊。 (2) 從內(nèi)存的指定部分取出執(zhí)行指令時所需的操作數(shù)，送至 EU部分 。 總線接口部件由下列各部分組成： （ 1） 4個段地址寄存器； CS—— 16位的代碼段寄存器； DS—— 16位的數(shù)據(jù)段寄存器； ES—— 16位的擴展段寄存器； SS—— 16位的堆棧段寄存器； （ 2） 16位的指令指針寄存器 IP； （ 3） 20位的地址加法器； （ 4） 6字節(jié)的指令隊列緩沖器 重慶理工大學 。 ? 地址加法器 將左移 4 位的段寄存器的內(nèi)容與偏移地址相加，形成 20 位的物理地址， 以便對 1 兆空間的存儲器尋址。 ? 指令隊列 指令隊列中包含若干個（ 8086— 6個， 8088— 4個） 8 位寄存器，用于順序存放從存儲器中取出的指令，供執(zhí)行單元執(zhí)行。 ? 輸入 /輸出控制電路 提供系統(tǒng)總線的控制信號，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、地址和狀態(tài)信息的分時傳送。 重慶理工大學 ?具有“流水線”結(jié)構(gòu) 特點： 將 CPU分為兩個單元，可以使取指令和執(zhí)行指令同時進行，減少了 CPU為取指令而等待的時間，從而提高了 CPU的利用率，提高了系統(tǒng)的運行速度。 總線接口部件 BIU和執(zhí)行部件 EU并不是同步工作的，兩者的動作管理遵循如下原則： 每當 8086的指令隊列中有 2個空字節(jié)， BIU就會自動把指令取到指令隊列中。而同時 EU從指令隊列取出一條指令，并用幾個時鐘周期去分析、執(zhí)行指令。當指令隊列已滿，而且 EU對 BIU又無總線訪問請求時， BIU便進入空閑狀態(tài)。在執(zhí)行轉(zhuǎn)移、調(diào)用和返回指令時，指令隊列中的原有內(nèi)容被自動清除。 重慶理工大學 ? EU: 負責指令的執(zhí)行 。 執(zhí)行部件的功能就是負責從指令隊列取指令并執(zhí)行 。 從編程結(jié)構(gòu)圖可見 ， 執(zhí)行部件由下列幾個部分組成： （ 1） 4個通用寄存器 ， 即 AX、 BX、 CX、 DX； （ 2） 4個專用寄存器： （ 3） 標志寄存器 FR； （ 4） 算術(shù)邏輯單元 ALU。 ? 算術(shù)邏輯單元 負責各種算術(shù)和邏輯運算 ? 執(zhí)行單元控制電路 是控制、定時與狀態(tài)邏輯電路。用于控制執(zhí)行單元中各部件按制定的要求 協(xié)調(diào)工作。 重慶理工大學 8086/8088的編程結(jié)構(gòu) 重慶理工大學 8086/8088的內(nèi)部寄存器 AH AL BH BL CH CL DH DL AX BX CX DX SP BP SI DI IP FLAG CS DS SS ES (A) 累加器 基地址寄存器 計數(shù)器 數(shù)據(jù)寄存器 (SP) 堆棧指針寄存器 基地址寄存器 源變址寄存器 目的變址寄存器 (PC) 指令指針寄存器 (PSW) 狀態(tài)標志寄存器 代碼段
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