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微机原理课件:8086系统结构
二者既独立又相互配合 —— 并行工作。
EU
执指1 执指2 执指3 执指4 执指5 t
8086 BIU 取指1 取指2 取指3 取指4 取指5
t
BUS 忙 忙 忙 忙 忙 忙 t
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第二章
工 作 过 程 动 画 演 示
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第二章
三、寄存器结构
u 寄存器:用于存放运算过程中所需要操作数 地址、操作数及中间结果;
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第二章
标志位寄存器PSW具体格式:
u 状态标志:存放运算结果的特征
• 6个状态标志位(CF,PF,AF,ZF,SF, OF)
u 控制标志:控制某些特殊操作
• 3个控制标志位(TF,IF,DF)
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第二章
状态标志位的名称和定义如下:
CF(进位标志):保存加法的进位和减法的借 位,有进位或借位时CF=1,否则CF=0
组
SS
堆栈段寄存器Stack Segment
CS
代码段寄存器Code Segment
段寄存器
IP PSW
指令指针寄存器Instruction Pointer 状态标志寄存器Program Status Word
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控制寄存器
第二章
1、通用寄存器组
常用来存放参与运算的操作数或运算结果 特殊用途见 P26表2-1
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第二章
2、指针和变址寄存器
可作通用寄存器,存放一般操作数或运算结果 作指针和变址寄存器,用于存放某段地址偏移量
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第二章
3、段寄存器
用于存放逻辑段的段基地址
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第二章
4、指令指针和标志位寄存器 IP存放下一条指令在现行代码段中的偏移地址
PSW用来存放运算结果的特征,常用作后续条 件转移指令的转移控制条件。
OF(溢出标志):溢出是在两个带符号数相加 、减时可能产生的。溢出则OF=1,否则 例O:F=P028 例2.2
对无符号数操作则不用考虑溢出标志。
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第二章
例2.2 将5394H与-777FH两数相加,并说明标志位状态:
解:设X=5394H,Y=-777FH,由:[X+Y]补=[X]补+[Y]补 [X]补=0101 0011 1001 0100B [Y]补=[1111 0111 0111 1111B]补=1000 1000 1000 0001B
通
SI
源变址寄存器 Source Index
用 变址寄存器 寄
DI
目的变址寄存器 Destination Index
存
BP
基址指针寄存器 Base Pointer
器
指针寄存器
寄
SP
堆栈指针寄存器 Stack Pointer
存
DS
数据段寄存器Data Segment
器
ES
附加段寄存器Extra Segment
u 最大模式:有两个或多个微处理器,系统中所需要的控制信 号由总线控制器8288提供(多机系统)
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2
第二章
二、8086CPU的内部结构 8086CPU内部按功能可分为两部分: 1、BIU(总线接口部件) 功能:地址形成、取指令、指令排队、
读/写操作数、总线控制 2、EU(执行部件) 功能:指令译码、指令执行
组成部件见下页图(教材P23 图2-1 )
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第二章
8086CPU的内部组成
1、BIU
执行单元(EU)
u 特点:在CPU内部;
•
存取速度比存储器快得多;
•
容量小;
u 8086CPU内部有4组16位寄存器(P24 图2-2 )。
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第二章
8086CPU
AH AL AX 累加器 Accumulator
BH BL BX 基数寄存器Base CH CL CX 计数寄存器Count
数据寄存器
DH DL DX 数据寄存器Data
第二章 8086系统结构1
2.1 8086CPU结构 2.2 8086CPU的引脚及其功能 2.3 8086存储器组织 2.4 8086系统配置 2.5 8086CPU时序 2.6 小结
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第二章
2.1 8086CPU结构
一、Intel 8086CPU主要特性
u 数据总线:16位 u 地址总线:20位 u 内存空间:CPU可直接寻址1MB内存空间 u 端口地址线:16位 u 时钟频率: 5MHz、 8MHz、 10MHz u 工作模式:单处理器工作模式、多处理器工作模式 u 流水线工作方式:取指令、执行指令并行进行 u 兼容性:与8080、8085兼容
PF(奇偶标志):表示计算结果低8位 ‘1’ 的个数是奇数还是偶数. 偶数个PF=1, 否则,PF=0
AF(辅助进位):保存加法或减法结果第4、5
位之间的进位或借位。有则AF=1,否则,
AF=0
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第二章
ZF(零标志):表示运算结果是否为零,为零则 ZF=1
SF(符号标志):保存运算结果的算术符号。 SF=1,表示本次运算结果的最高位(第8位 或第16位)为“1”,否则SF=0。
0101 0011 1001 0100B + 1000 1000 1000 0001B
1101 1100 0001 0101B [X+Y]原= [[X+Y]补]补=[[X]补+[Y]补]补=1010001111101011B 所以: X+Y=-010 0011 1110 1011B=-23EBH 标志位:CF=0,PF=0,AF=0,ZF=0,SF=1,OF=0
或递减方式. D=1,寄存器内容自动递减;
D=0,则相反。
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第二章
2.2 8086CPU的引脚及
一、概述
其功能
• 1、8086CPU芯片:40引脚、双列直插式封装、由于工艺限制
,部分引脚采用分时复用技术;
• 2、8086CPU有两种工作模式:
u 最小模式:Hale Waihona Puke 有8086CPU一个处理器(单机系统)
① 总线控制逻辑 ③ 段寄存器 ⑤ 指令队列缓冲器
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总线接口单元(BIU)
② 指令指针寄存器IP ④ 地址加法器
第二章
8086CPU的内部组成
执行单元(EU)
总线接口单元(BIU)
2、EU ① 算术逻辑单元(ALU) ② EU控制电路
③ 寄存器组
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第二章
3、8086的内部结构特点: 指令的提取与执行分别由BIU和EU两部件完成,
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第二章
控制标志位的名称和定义如下:
• TF(单步标志):T=1可使微处理器进入跟踪 方式,即单步调试状态。
• IF(中断允许标志):用来控制CPU是否能够 响应可屏蔽中断。IF=1表示允许CPU响应
可屏蔽中断。
• DF(方向标志):在串操作指令中,通过 D
可选择对 DI / SI 寄存器的内容进行递增