文档介绍：第2章80x86系列结构微处理器与8086本章主要教学内容8086微处理器的基本性能指标、组成及其寄存器结构8086微处理器的存储器组织80286、80386、80486等高档微处理器(选讲)教学重点:,包含运算器和控制器电路的大规模集成电路,称为“微处理器”,又称“中央处理器(CPU)”,其职能是执行算术/逻辑运算,并负责控制整个计算机系统,使之能自动协调地完成各种操作。;采用高速运算性能的HMOS工艺制造,;使用单一的+5V电源,40条引脚双列直插式封装;时钟频率为5MHz~10MHz,~,可寻址的地址空间达1MB8086可以和浮点运算器、I/O处理器或其他处理器组成多处理器系统,从而极大地提高了系统的数据吞吐能力和数据处理能力。-18086CPU内部结构框图执行部件EU执行部件中包含一个16位的算术逻辑单元(ALU),8个16位的通用寄存器,一个16位的状态标志寄存器,一个数据暂存寄存器和执行部件的控制电路。总线接口部件BIU 内部设有四个16位段地址寄存器:代码段寄存器CS、数据段寄存器DS、堆栈段寄存器SS和附加段寄存器ES,一个16位指令指针寄存器IP,一个6字节指令队列缓冲器,20位地址加法器和总线控制电路。执行部件EU功能:从BIU的指令队列中取出指令代码,经指令译码器译码后执行指令所规定的全部功能。执行指令所得结果或执行指令所需的数据,都由EU向BIU发出命令,对存储器或I/O接口进行读/写操作。总线接口部件BIU功能:根据执行部件EU的请求,负责完成CPU与存储器或I/O设备之间的数据传送。38086CPU的指令流水线工作模式(1)每当8086的指令队列中有两个空字节,或8088的指令队列中有一个空字节时,BIU就会自动把指令取到指令队列中。其取指的顺序是按指令在程序中出现的前后顺序。(2)每当EU准备执行一条指令时,它会从BIU部件的指令队列前部取出指令的代码,然后用几个时钟周期去执行指令。在执行指令的过程中,如果必须访问存储器或者I/O端口,那么EU就会请求BIU,进入总线周期,完成访问内存或者I/O端口的操作;如果此时BIU正好处于空闲状态,会立即响应EU的总线请求。(3)当指令队列已满,且EU又没有总线访问请求时,BIU便进入空闲状态。(4)在执行转移指令、调用指令和返回指令时,由于待执行指令的顺序发生了变化,则指令队列中已经装入的字节被自动消除,BIU会接着往指令队列装入转向的另一程序段中的指令代码。4等待取指1执行1等待取指2执行2等待取指3执行3MPU总线忙闲忙闲忙闲传统微处理器的指令执行过程取指1取指2取指3取指4取指5取指6EU总线执行1执行2执行3执行4执行5执行6忙忙忙忙忙忙BIU8086CPU的指令执行过程-,按其用途可分为3类:通用寄存器、段寄存器、控制寄存器。如图所示。8086CPU内部寄存器结构数据寄存器包括4个16位的寄存器AX、BX、CX和DX,一般用来存放16位数据,故称为数据寄存器。其中的每一个又可根据需要将高8位和低8位分成独立的两个8位寄存器来使用,即AH、BH、CH、DH和AL、BL、CL、DL两组,用于存放8位数据,它们均可独立寻址、独立使用。寻址方式:指令中操作数字段实质上是指出操作数存放于何处。一般来说,,称为立即数;,称为寄存器操作数。,称为存储器操作数。指令指定操作数的位置,即给出地址信息,在执行时需要根据这个地址信息找到需要的操作数。这种寻找操作数的过程称为寻址,而寻找操作数的方法称为寻址方式。SP:堆栈指针寄存器,其内容为栈顶的偏移地址;BP:基址指针寄存器,常用于在访问内存(堆栈段)时存放内存单元的偏移地址。变址寄存器常用于指令中对于存储器操作数的寻址。特别是在串操作指令中,用SI存放源操作数的偏移地址,而用DI存放目地操作数的偏移地址。偏移地址:偏移地址是某存储单元相对其所在段起始位置的偏移字节数,或简称偏移量。它是一个16位的地址,根据指令的不同,它可以来自于CPU中不同的16位寄存器(SP、BP、SI、DI、BX等)。。如图所