文档介绍：2015/01/14Fio出版※、运算器、寄存器组及片内总线等部分组成。1)控制器:又称指令控制部件。功能:提取指令、识别翻译指令代码,安排操作次序,向计算机各部件发出适当的操作信号,指挥计算机有条不紊地工作。组成:由指令寄存器、指令译码器、程序计数器(或指令指针)及相应的控制电路组成。2)运算器功能:根据指令完成指定的算术或逻辑运算,以及移位循环等操作。组成:由算术逻辑部件ALU(ArithmeticLogicUnit)、累加器及标志寄存器组成3)寄存器组功能:包括若干不同功能的寄存器,协助算术逻辑单元ALU及控制器工作。组成:各种处理器的寄存器组不尽相同,但至少有以下六类寄存器:指令寄存器IR,程序计数器PC,地址寄存器AR,缓冲寄存器DR,累加寄存器AC,状态标志寄存器PSW※微处理器的主要性能指标1)字长:CPU一次所能处理的二进制数的位数,一般等于CPU数据总线的宽度;字长越长,运算精度越高;速度越快;性能越高;CPU的字长有8位、16位、32位和64位。2)寻址范围:CPU能够直接存取数据的内存地址范围,由CPU地址总线的宽度决定。n为地址总线根数——寻址范围0~2n。16根:216=64K20根:220=1024K=1M(00000H~FFFFFH)24根:224=16M32根:232=4096M=4G3)主频:CPU的主时钟频率(简称主频)是CPU的内部工作频率,是用来表示CPU工作速度的重要指标,也是影响其运算速度的一个重要因素。主频越高,速度越快。3.※8086CPU的内部结构-EU和BIU的组成1)执行单元EU(ExecutionUnit)功能:负责指令的执行,从BIU的指令流队列中取指令,分析指令和执行指令组成:算术逻辑单元(ALU):用于算术、逻辑运算,并且按指令的寻址方式,计算出寻址单元地址的16位偏移量。标志寄存器FLAGS:用于反映CPU运算的状态特征以及存放控制标志。寄存器阵列:包括4个16位通用寄存器AX、BX、CX、DX;4个专用寄存器,指针寄存器SP、BP和变址寄存器SI、DI。数据暂存器:协助ALU完成运算,暂存参加运算的数据。EU控制电路:包括控制、定时与状态逻辑电路,根据指令译码形成各种定时控制信号,对EU的各个部件实现的定时操作。2)总线接口单元BIU(BusInterfaceUnit)功能:负责CPU与存储器或CPU与I/O设备之间传送数据和指令组成:4个16位段寄存器,CS,DS,SS,ES;1个16位指令指针IP;1个指令流队列;20位地址加法器;总线控制电路“指令的流水线”结构1)自动取指令:每当8086的指令队列中有2个空字节,同时EU也未要求BIU进入存取操作数的总线周期,BIU就会自动从内存单元中顺序取出指令字节,并填满指令队列。2)并行执行:同时,EU从指令队列取出一条指令,并用几个时钟周期去分析、执行指令。当指令队列已满,而且EU对BIU又无总线访问请求时,BIU便进入空闲状态。3)执行转移、调用和返回指令时,下面执行的指令不是内存中紧接的指令,顺序装入指令队列中的前4个字节失去作用。这时,CPU自动清除指令队列中原有内容,并从新的地址单元取出指令,立即送EU执行;然后,自动取出后续指令填满指令队列。指令流队列——取指令、分析和执行指