微型計(jì)算機(jī)中的先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)(編輯修改稿)
2025-06-20 04:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 8086 是標(biāo)準(zhǔn) 16位微處理器 ， 內(nèi)外數(shù)據(jù)總線都為 16位； 8088 是準(zhǔn) 16位微處理器 ， 內(nèi)數(shù)據(jù)總線為 16位 ， 外數(shù)據(jù)總線為 8位 。 8086／ 8088 除了外數(shù)據(jù)位數(shù)及與此相關(guān)的部分邏輯稍有不同外 ，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和基本性能相同 ， 指令系統(tǒng)完全兼容 。 第一節(jié) Intel系列微處理器概述 在計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程中，尤其是在微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程中， Intel 光彩奪目。 P24~26 表 。 第 17頁 電氣工程學(xué)院 *8086的地位： 假想機(jī) ——8086——80286——80486——80586 入門 基礎(chǔ) 過渡 重 點(diǎn) 對(duì)于 8086/8088，請(qǐng)大家注意兩個(gè)重要的 結(jié)構(gòu)概念： CPU中， 這兩個(gè)概念的 意義 : *把 CPU的 性能提高 到一個(gè)嶄新的階段 。 *在升級(jí)后的 CPU中 一直沿用這兩個(gè)概念 。 使 8086／ 8088 與原來的 8位微處理器相比，在運(yùn)行速度、處理能力 和對(duì)存儲(chǔ)空間訪問等性能方面有很大提高。 這也是在奔 4問世的今天，我們還要了解 8086的原因之一。 1）非流水線結(jié)構(gòu) 假想機(jī)在執(zhí)行指令時(shí)，總是重復(fù)如下步驟： 取指 、 分析 、 執(zhí)行 。 特點(diǎn)： 執(zhí)行指令有間斷 ，要等提取指令這一動(dòng)作完成。 提取指令、分析、執(zhí)行這 三個(gè)動(dòng)作是串行的 。 指令流水線 存儲(chǔ)器分段 1． 流水線結(jié)構(gòu) 第 18頁 電氣工程學(xué)院 2）流水線結(jié)構(gòu) 8086/8088采用了指令流水線概念，增加了一個(gè)指令隊(duì)列，使 指令提取 和 指令執(zhí)行 分別由 總線接口單元 BIU和 執(zhí)行單元 EU獨(dú)立完成。 EU和 BIU并行工作 ， 提取指令 和 執(zhí)行指令 重疊進(jìn)行， 形成 兩級(jí)指令流水線結(jié)構(gòu)， EU可以 不停地執(zhí)行 存放在指令隊(duì)列中的 指令 。 總線接口單元 BIU（ Bus Interface Unit）完成： 取指 1——取指 2——取指 3——取指 4——……. 等待 執(zhí)行 1——執(zhí)行 2——執(zhí)行 3——執(zhí)行 4——… 執(zhí)行單元 EU（ Execution Unit）完成 在工作頻率相同的情況下， 具有流水線結(jié)構(gòu)的 CPU的運(yùn)行速度 顯然更快 。高檔的 CPU是多級(jí)流水線 第 19頁 電氣工程學(xué)院 2. 存儲(chǔ)器分段 ( 1）為什么要對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行 分段？ 從講課的邏輯來看 , 有兩個(gè)理由： 1） 解決 16位寄存器 提供 20位地址信號(hào) 的問題 * 8086CPU有 20條地址引腳，可以產(chǎn)生 20位地址信號(hào)， 形成 1M個(gè)編號(hào)，從 00000HFFFFFH。 每一編號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)存儲(chǔ)單元，即： 00000H ： ： ： FFFFFH 2）更有利于編程和運(yùn)行程序 可以對(duì) 1M存儲(chǔ)單元尋址 1M *在 8086CPU內(nèi)部， 各寄存器只有 16位 ， 無法形成、存儲(chǔ) 20位的地址信息。 如果把 1M存儲(chǔ)器劃分為若干段 (邏輯段 )， 每段的大小 規(guī)定為 1~ 64K。這樣，按一 定規(guī)則， 16位 的寄存器就可以提供 20位 地址信號(hào) 。 第 20頁 電氣工程學(xué)院 （ 2）如何分段？ *把 1M存儲(chǔ)器分為若干個(gè)段，每段從 1B64KB； *段與段之間可以 連續(xù) （首尾相連），可以有 間隔 ，可以 重疊 （部分重疊和完全重疊）； *類型 : 代碼段 (存放程序的代碼）， 數(shù)據(jù)段 (存放數(shù)據(jù) )， 附加段（作為通用數(shù)據(jù)區(qū)）和 堆棧段 （作為堆棧區(qū)）。 代碼段 數(shù)據(jù)段 堆棧段 附加段 CS DS SS ES 用 段寄存器 指明 某段的起始位置， 即：存放 段基址 重疊部分 CPU每次可以 同時(shí)對(duì)四個(gè)段 進(jìn)行尋址 范圍： 64K程序區(qū)， 64K堆棧區(qū)， 128K數(shù)據(jù)區(qū) 第 21頁 電氣工程學(xué)院 8086/8088內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖（圖 ） 第 22頁 電氣工程學(xué)院 3. 8086的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 在兩個(gè)重要的結(jié)構(gòu)概念的基礎(chǔ)上，介紹 8086/8088的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 分為兩大部分： 執(zhí)行單元 EU（ Execution Unit） 總線接口單元 BIU（ Bus Interface Unit） 先介紹 圖 ： （ 1）
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