第2章 8086和奔腾系列微处理器原理初步.

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1、汕头大学工学院汕头大学工学院 微机与单片机系统及应用微机与单片机系统及应用 2014-2015 春季学期春季学期 2 . 8086 8086和奔腾系列微处理器原理初步和奔腾系列微处理器原理初步2.1 8086 8086的编程结构的编程结构 2.2 8086 8086的引脚信号和工作模式的引脚信号和工作模式 2.3 8086 8086的存储器编址的存储器编址2.4 奔腾系列微处理器特点奔腾系列微处理器特点 微微第第2章章汕头大学工学院汕头大学工学院 微机与单片机系统及应用微机与单片机系统及应用 2014-2015 春季学期春季学期 本章学习要求本章学习要求1 1、掌握、掌握8086CPU8086

2、CPU的内部结构的内部结构3 3、掌握、掌握8086CPU8086CPU的两种工作模式的两种工作模式2 2、掌握、掌握8086CPU8086CPU对存储器的分段管理的基对存储器的分段管理的基本概念本概念4 4、了解奔腾系列微处理器的特点、了解奔腾系列微处理器的特点汕头大学工学院汕头大学工学院 微机与单片机系统及应用微机与单片机系统及应用 2014-2015 春季学期春季学期 2.1 8086CPU 8086CPU的内部结构（编程结构）的内部结构（编程结构）从功能上看，从功能上看，CPUCPU可以分为两大部分：可以分为两大部分：1 1、总线接口部件、总线接口部件BIU (Bus Interfac

3、e Unit) BIU (Bus Interface Unit) 2 2、执行部件、执行部件EU (Execution Unit)EU (Execution Unit) 8086CPU8086CPU内部结构框图如下所示：内部结构框图如下所示：汕头大学工学院汕头大学工学院 微机与单片机系统及应用微机与单片机系统及应用 2014-2015 春季学期春季学期 8086CPU8086CPU的的内部结构框图内部结构框图汕头大学工学院汕头大学工学院 微机与单片机系统及应用微机与单片机系统及应用 2014-2015 春季学期春季学期 一一. 总线接口部件总线接口部件总线接口部件负责与存储器、总线接口部件负责

4、与存储器、I/O接口传送数接口传送数据，包括物理地址的形成、预取指令、指令队列据，包括物理地址的形成、预取指令、指令队列排队、读排队、读/写操作数和总线控制等写操作数和总线控制等。总线接口部件。总线接口部件由下列由下列4部分组成：部分组成： 4 4个段地址寄存器个段地址寄存器（CSCS、DSDS、ESES、SSSS） 1616位的指令指针寄存器位的指令指针寄存器 IP(InstructionIP(Instruction Pointer) Pointer) 20 20位的地址加法器位的地址加法器 6字节的指令队列缓冲器字节的指令队列缓冲器汕头大学工学院汕头大学工学院 微机与单片机系统及应用微机与

5、单片机系统及应用 2014-2015 春季学期春季学期 二二. 执行部件执行部件 执行部件负责指令的执行。执行部件负责指令的执行。由下列由下列4部分组成：部分组成： 4 4个通用寄存器，即个通用寄存器，即AXAX、BXBX、CXCX、DXDX； 4 4个专用寄存器，即个专用寄存器，即 基数指针寄存器基数指针寄存器BPBP（base pointerbase pointer） 堆栈指针寄存器堆栈指针寄存器SP(stack pointer)SP(stack pointer) 源变址寄存器源变址寄存器SI(source index)SI(source index) 目的变址寄存器目的变址寄存器DI(d

6、estination index)DI(destination index)； 标志寄存器；标志寄存器； 算术逻辑部件算术逻辑部件ALU(arithmetic logic unit)。 汕头大学工学院汕头大学工学院 微机与单片机系统及应用微机与单片机系统及应用 2014-2015 春季学期春季学期 80868086内部寄存器有：内部寄存器有：v 4 4个通用寄存器和个通用寄存器和4 4个专用寄存器个专用寄存器v 1 1个指令指针寄存器个指令指针寄存器v 1 1个标志寄存器个标志寄存器v 4 4个段寄存器个段寄存器汕头大学工学院汕头大学工学院 微机与单片机系统及应用微机与单片机系统及应用 201

7、4-2015 春季学期春季学期 1 1、4 4个个1616位的通用寄存器位的通用寄存器AXAX、BXBX、CXCX、DXDXn它们还可以分成高它们还可以分成高8 8位和低位和低8 8位两个独立的寄位两个独立的寄存器：存器：AHAHBHBHCHCHDHDHALALBLBLCLCLDLDLn对其中某对其中某8 8位的操作，并不影响另外对应位的操作，并不影响另外对应8 8位位的数据的数据n每个寄存器又有它们各自的专用目的：每个寄存器又有它们各自的专用目的：nAXAX累加器累加器( (AccumulatorAccumulator) )，使用频度最高，使用频度最高，用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等

8、用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等汕头大学工学院汕头大学工学院 微机与单片机系统及应用微机与单片机系统及应用 2014-2015 春季学期春季学期 nBXBX基址寄存器，常用做存放存储器地址基址寄存器，常用做存放存储器地址nCXCX计数器，作为循环和串操作等指令中的隐计数器，作为循环和串操作等指令中的隐含计数器含计数器nDXDX数据寄存器，常用来存放双字长数据的高数据寄存器，常用来存放双字长数据的高1616位，或存放外设端口地址。位，或存放外设端口地址。汕头大学工学院汕头大学工学院 微机与单片机系统及应用微机与单片机系统及应用 2014-2015 春季学期春季学期 2 2、变址寄存器、变址

9、寄存器SISI、DIDIn变址寄存器常用于存储器寻址时提供地址：变址寄存器常用于存储器寻址时提供地址：nSISI是源变址寄存器（是源变址寄存器（source indexsource index）nDIDI是目的变址寄存器（是目的变址寄存器（destination indexdestination index）n串操作类指令中，串操作类指令中，SISI和和DIDI具有特别的功能。具有特别的功能。汕头大学工学院汕头大学工学院 微机与单片机系统及应用微机与单片机系统及应用 2014-2015 春季学期春季学期 3 3、指针寄存器、指针寄存器SPSP、BPBPn指针寄存器用于寻址内存堆栈内的数据。指针

10、寄存器用于寻址内存堆栈内的数据。nSPSP为堆栈指针寄存器为堆栈指针寄存器(Stack Pointer)(Stack Pointer)，指示，指示栈顶的偏移地址。栈顶的偏移地址。nSPSP不能再用于其他目的，具有专用目的。不能再用于其他目的，具有专用目的。nBPBP为基址指针寄存器为基址指针寄存器(Base Pointer)(Base Pointer)，表示数，表示数据在堆栈段中的基地址。据在堆栈段中的基地址。nSPSP和和BPBP寄存器与寄存器与SSSS段寄存器联合使用以确定堆段寄存器联合使用以确定堆栈段中的存储单元地址。栈段中的存储单元地址。汕头大学工学院汕头大学工学院 微机与单片机系统及

11、应用微机与单片机系统及应用 2014-2015 春季学期春季学期 4 4、段寄存器、段寄存器CSCS、DSDS、ESES、SSSSDS DS 数据段寄存器数据段寄存器 (Data Segment) (Data Segment) CS CS 代码段寄存器代码段寄存器 (Code Segment) (Code Segment) ES ES 附加段寄存器附加段寄存器 (Extra Segment) (Extra Segment) SS SS 堆栈段寄存器堆栈段寄存器 (Stack Segment) (Stack Segment) 这些段寄存器的内容与有效地址一起，这些段寄存器的内容与有效地址一起，用