[經(jīng)濟(jì)學(xué)]第2章16位和32位微處理器-在線瀏覽
2024-12-06 02:38本頁面
【正文】 應(yīng)用角度的 CPU結(jié)構(gòu)。 ① 讀指令 —— 當(dāng)指令隊(duì)列出現(xiàn)空字節(jié) (8088 有 1個(gè)空字節(jié)， 8086 有 2個(gè)空字節(jié) )時(shí)，從內(nèi)存取出后續(xù)指令。 ② 讀操作數(shù) —— EU需要從內(nèi)存或外設(shè)端口讀取操作數(shù)時(shí)，根據(jù) EU給出的地址從內(nèi)存或外設(shè)端口讀取數(shù)據(jù)供EU使用。 9 ① 4個(gè) 16位段寄存器： 代碼段寄存器 CS(Code Segment)、數(shù)據(jù)段寄存器 DS(Data Segment)、堆棧段寄存器SS(Stack Segment)和附加數(shù)據(jù)段寄存器 ES(Extra Segment)； ② 一個(gè) 16位的指令指針寄存器 IP(Instruction Pointer)。 （ 2）總線接口單元（ BIU）的組成 10 ① 段寄存器 8086CPU的地址引腳有 20根 ， 能提供 20位的地址信息 ， 可直接對(duì) 1M個(gè)存儲(chǔ)單元進(jìn)行訪問 。 將指令代碼和數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)在 代碼段 數(shù)據(jù)段 堆棧段 附加數(shù)據(jù)段 （簡(jiǎn)城附加段） 中， 每一段最大 64KB（ 216個(gè)字節(jié)），可用 16位的地址寄存器管理。 13 ? 代碼段寄存器 CS： 存儲(chǔ)程序當(dāng)前使用的代碼段的段地址。下一條要讀取指令在代碼段中的偏移地址由指令指針寄存器 IP提供； ? 數(shù)據(jù)段寄存器 DS： 用來存放程序當(dāng)前使用的數(shù)據(jù)段的段地址。堆棧是在存儲(chǔ)器中開辟的一個(gè)特定區(qū)域； 附加數(shù)據(jù)段寄存器 ES： 用來存放程序當(dāng)前使用的附加數(shù)據(jù)段的段地址。 15 程序員在編寫匯編語言源程序時(shí)，應(yīng)該按照上述規(guī)定將程序的各個(gè)部分放在規(guī)定的段內(nèi)。 16 ② 指令指針寄存器 指令指針寄存器 IP： 用來存放下一條要讀取的指令在代碼段中的偏移地址。由于 CS和 IP的內(nèi)容決定了程序的執(zhí)行順序，因此程序員不能直接用賦值指令對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行修改。 17 (4) 20位地址加法器 8086/8088CPU在對(duì)存儲(chǔ)單元進(jìn)行訪問以讀取指令或讀 /寫操作數(shù)時(shí) ， 必須在地址總線上提供 20位的地址信息 ， 以便選中對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元 。 那么 ， CPU是如何產(chǎn)生 20位地址的呢 ？ CPU提供的用來對(duì)存儲(chǔ)單元進(jìn)行訪問的 20位地址是由 BIU中的地址加法器產(chǎn)生的。 段內(nèi)偏移地址又稱為“ 有效地址 EA(Effective Address)。 19 物理地址 ： CPU與存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)在地址總線上提供的 20位地址信息稱為物理地址 。 20 ∑015段 內(nèi) 偏 移 地 址段 寄 存 器19 0340 0 0 0 段 地 址 左 移 4 位20 位 物 理 地 址19 021 段寄存器內(nèi)容左移四位后（相當(dāng)于乘以 10H），與 16位段內(nèi)偏移地址，在 BIU中的地址加法器中進(jìn)行相加，形成一個(gè) 20位的物理地址。由邏輯地址求物理地址的公式為： 物理地址 =段地址 ?10H+段內(nèi)偏移地址 例如：假設(shè)當(dāng)前 (CS)=1000H，取出當(dāng)前指令后指令指針 (IP)=4052H，求下一條指令的地址。 下一條指令所在存儲(chǔ)單元的物理地址為 14052H。 對(duì) 8086而言 ， 當(dāng)指令隊(duì)列出現(xiàn) 2個(gè)空字節(jié) ， 對(duì) 8088而言 ， 指令隊(duì)列出現(xiàn) 1個(gè)空字節(jié)時(shí) ， BIU就自動(dòng)執(zhí)行一次取指令操作 ， 將下一條要執(zhí)行的指令 （ 1個(gè)字 ）從內(nèi)存單元讀入到指令隊(duì)列 。 指令隊(duì)列的引入使得 EU和 BIU可并行工作，即 BIU在讀指令時(shí)，并不影響 EU單元執(zhí)行指令， EU單元可以連續(xù)不斷地直接從指令隊(duì)列中取到要執(zhí)行的指令代碼，從而減少了 CPU為取指令而等待的時(shí)間，提高了 CPU的利用率，加快了整機(jī)的運(yùn)行速度。 ② 4個(gè)專用寄存器 ， 即 基數(shù)指針寄存器 BP（ Base Pointer） 堆棧指針寄存器 SP(Stack Pointer) 源變址寄存器 SI(Source In
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