微機(jī)原理及接口技術(shù)(1)(已修改)
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【正文】 2022/6/23 1 ? 8086微處理器按功能可分為執(zhí)行部件和總線接 口部件 。 ? 執(zhí)行部件負(fù)責(zé)指令執(zhí)行 ， 它由寄存器 、 算邏部 件 、 標(biāo)志寄存器組成 。 ? 總線接口部件執(zhí)行所有的總線操作 ， 如 20位地 址形成 、 與主存儲(chǔ)器或 I/O設(shè)備交換數(shù)據(jù) 。 第一節(jié) 8086微處理器 第二章 80X86微處理器 2022/6/23 2 DISIBPSPDLDHCLCHBLBHALAH算邏部件CSSSDSES標(biāo)志寄存器執(zhí)行部件控制系統(tǒng)654321總線控制邏輯加法器8086 微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)EUBIU數(shù)據(jù)20 位地址指令隊(duì)列IP2022/6/23 3 ① 地址總線傳輸?shù)刂沸畔?， 用來(lái)尋址存儲(chǔ)器單元和 I/O接口 。地址總線 ” 寬度 ” 決定系統(tǒng)內(nèi)存的最大容量 。 8086有 20根地址線 ， 可尋址 1M內(nèi)存 。 80486有 32根地址線 ， 可尋址 4G內(nèi)存 。 奔騰有 64根地址線 ， 可尋址內(nèi)存 。 存儲(chǔ)容量單位 1TB=1024GB 1GB=1024MB 1MB=1024KB 1KB=1024字節(jié) 1字節(jié) =二進(jìn)制 8位 微處理器的三總線 2022/6/23 4 ② 數(shù)據(jù)總線傳輸數(shù)據(jù) ， 用來(lái)與存儲(chǔ)器單元和 I/O接口交換數(shù)據(jù) 。 8086/80286CPU內(nèi) /外數(shù)據(jù)線都是 16位 。 80386/80486CPU數(shù)據(jù)線是 32位 。 奔騰 CPU數(shù)據(jù)線是 64位 。 ③ 控制總線對(duì)于不同的 CPU來(lái)講 ， 其條數(shù)是不一樣控制線向系統(tǒng)各部件發(fā)出 (或接收 )控制信號(hào) 。 的?？刂凭€向系統(tǒng)各部件發(fā)出 (或接收 )控制信號(hào)。 2022/6/23 5 ⒈ 通 用寄存器 有 8個(gè) 16位通用寄存器 AX、 BX、 CX、 DX、SI、 DI、 BP、 SP。這些寄存器可以存放數(shù)據(jù)和地址，并能進(jìn)行 16位運(yùn)算。其中 AX、 BX、 CX、DX的低位字節(jié)或高位字節(jié)也可作為獨(dú)立的 8位寄存器使用，低位字節(jié)的寄存器分別稱作 AL、 BL、CL和 DL，高位字節(jié)的寄存器分別稱作 AH、 BH、CH和 DH。 2022/6/23 6 ⒉ 段寄存器 有 4個(gè) 16位段寄存器 CS、 DS、 ES、 SS。 段寄存器主要解決20位地址形成和程序中指令代碼與數(shù)據(jù)分開存放 。 此 4個(gè)段寄存器名稱為代碼段 、 數(shù)據(jù)段 、 附加數(shù)據(jù)段 、 堆棧段 。 除CS是用于指示指令代碼的地址空間之外 ， 其它段寄存器都用于指示數(shù)據(jù)的地址空間 。 ⒊ 指令指針 IP 16位的 IP總是保存著下一次將要從主存中取出指令的偏移地址 ， 其值為該指令到所在段首址的字節(jié)距離 2022/6/23 7 ⒋ 標(biāo)志寄存器 FLAG 16位標(biāo)志寄存器用來(lái)保存在一條指令執(zhí)行之后 ， CPU所處狀態(tài)的信息及運(yùn)算結(jié)果的特征 。 如有進(jìn)位 /借位 CF= 運(yùn)算溢出 OF= 運(yùn)算結(jié)果為零 ZF=1等 9個(gè)標(biāo)志 。 2022/6/23 8 二。 8086的物理地址的形成 （段寄存器） （ CS） （ DS） （ SS ） （ ES） 16 偏移地址 20位物理地址 偏移地址由 IP ， SP或?qū)ぶ贩绞教峁? 2022/6/23 9 三。 80486 微處理器結(jié)構(gòu)框圖 2022/6/23 10 ? ⒈ 基本部件 ? 運(yùn)算部分：進(jìn)行定點(diǎn)運(yùn)算時(shí)需要算術(shù)邏輯運(yùn)算單元 、 移位器和寄存器組；進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算時(shí)需要浮點(diǎn)運(yùn)算單元和浮點(diǎn)寄存器組 。 ? 高速緩存：用來(lái)存放最近運(yùn)行程序所需要的指令代碼和數(shù)據(jù) 。減少訪問內(nèi)存次數(shù)從而提高 CPU運(yùn)行速度 。 ? 存儲(chǔ)器段頁(yè)管理：為實(shí)現(xiàn)虛以存儲(chǔ)器而設(shè)置 。 ? 指令譯碼與控制：根據(jù)指令的信息產(chǎn)生微指令對(duì) CPU內(nèi)部進(jìn)行控制 。 ? 80486外部地址線有 32根 ， 主存空間為 4GB。 數(shù)據(jù)線有 32根 ，同時(shí)可訪問 4個(gè)字節(jié)的內(nèi)存數(shù)據(jù) 。 2022/6/23 11 ? ⒉ 基本結(jié)構(gòu)寄存器 ? 8個(gè) 32位的通用寄存器 ， 6個(gè) 16位的段寄存器 ， 1個(gè) 32位的指令指針 ， 1個(gè) 32位的標(biāo)志寄存器 ? ⒈ 80486的工作模式 ? 80486有兩種工作模式 ， 一種是實(shí)地址模式 ， 一種是保護(hù)虛擬模式 。 ? 80486實(shí)地址模式與它的前輩 16位的 8086完全兼容 ， 在 8086和80286編寫的程序不需作任何修改 ， 就可以在 80486的實(shí)地址模式下運(yùn)行 。 ? 保護(hù)虛擬模式為多用戶操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供必要條件 ， 在保護(hù)虛擬模式下 ， 80486可為每一個(gè)任務(wù)提供 4GB的物理空間 ， 并允許程序在 64TB的虛擬空間內(nèi)運(yùn)行 。 ? 80486虛地址 、 線性地址和物理地址的關(guān)系圖： 2022/6/23 12 第二節(jié) Intel80X86微處理器體系結(jié)構(gòu) 繼 78年 8086之后 ,Intel公司與 81年推出了 80286CPU,它也是 16位微機(jī)，與 8086向上兼容。 而在 85年和 89年， Intel又分別推出了 80386和 80486CPU，這兩者均為 32位微處理器。
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