微处理办法器

1、微处理办法器EU控控制制器器ALU暂暂 存存 器器标志寄存器标志寄存器8位队列位队列总线总线总总线线控控制制逻逻辑辑内部总线内部总线16位位地址加法器地址加法器20位地址位地址总线总线16位位数据数据总线总线执行执行部件部件EU总线总线接口接口部件部件BIU1 2 3 4 5 6指令队列指令队列通用寄存器通用寄存器AX AH ALBX BH BLCX CH CLDX DH DL SP BP DI SICSDSSSESIP暂存器暂存器CS左移4位20位+地址加法器CS16位物理地址20位或偏移地址数据寄存器数据寄存器地址指针及变地址指针及变址寄存器址寄存器控制寄存器组控制寄存器组段寄存器组段寄存

2、器组AX AH AL 累加器累加器BX BH BL 基址寄存器基址寄存器CX CH CL 计数寄存器计数寄存器DX DH DL 数据寄存器数据寄存器通用寄存器组通用寄存器组 SP 堆栈指针堆栈指针 BP 基址指针基址指针 SI 源变址指针源变址指针 DI 目的变址指针目的变址指针 IP 指令指针指令指针 FLAG 标志寄存器标志寄存器 CS 代码段寄存器代码段寄存器 DS 数据段寄存器数据段寄存器 SS 堆栈段寄存器堆栈段寄存器 ES 附加段寄存器附加段寄存器 15 8 7 0AXBXCXDX目的变址指针(Destination Index)DI源变址指针(Source Index)SI基址指

3、针(Base Pointer)BP堆栈指针(Stack Pointer)SP数据寄存器(Data)DLDHDX计数寄存器(Count)CLCHCX基址寄存器(Base)BLBHBX累加器(Accumulator)ALAHAX数据寄存器数据寄存器 可可分为两个分为两个8 8位，位，主要用于数据主要用于数据操作操作地址指针地址指针主要用于主要用于地址操作地址操作OF DF IF TF SF ZF AF PF CFD15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 10 00 00 01 11 10 01 10 00 01 11 10 01

4、11 10 00 00 01 11 10 00 01 10 00 00 00 01 11 10 00 01 1+ +0 01 11 10 00 01 11 10 01 10 01 10 01 10 00 01 1运算结果最高位为运算结果最高位为1SF=1；第三位向第四位有进位第三位向第四位有进位 AF=1；次高位向最高位有进位次高位向最高位有进位 ，最高位向前没有进位，最高位向前没有进位，OF=1 0=1最高位没有进位最高位没有进位 CF=0；低低8位中位中1的个数为偶数个的个数为偶数个 PF=1；运算结果本身运算结果本身0 ZF=0；1 10 00 00 01 11 10 01 10 00

5、01 11 10 01 11 10 00 00 01 11 10 00 01 10 00 00 00 01 11 10 00 01 1- -0 00 01 10 01 11 10 00 01 10 00 00 01 11 10 00 0运算结果最高位为运算结果最高位为0SF=0；第三位向第四位没有借位第三位向第四位没有借位 AF=0；次高位向最高位没有借位次高位向最高位没有借位 ，最高位向前没有借位，最高位向前没有借位，OF=0 0=0最高位没有借位最高位没有借位 CF=0；低低8位中位中1的个数为奇数个的个数为奇数个 PF=0；运算结果本身运算结果本身0 ZF=0；标志名标志名标志为标志为1

6、 1标志为标志为0 0OFOF溢出溢出( (是是/ /否）否）OVOVNVNVDFDF方向（减量方向（减量/ /加量加量) )DNDNUPUPIFIF中断中断( (允许允许/ /关闭关闭) )EIEIDIDISFSF符号符号( (负负/ /正正) )NGNGPLPLZFZF零零( (是是/ /否）否）ZRZRNZNZAFAF辅助进位辅助进位( (是是/ /否）否）ACACNANAPFPF奇偶标志奇偶标志( ( 偶偶/ /奇奇) )PEPEPOPOCFCF进位标志进位标志( (是是/ /否）否）CYCYNCNC1234567891011121314151617181920403938373635

7、3433323130292827262524232221GNDAD14AD13AD12AD11AD10AD9AD8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDVCCAD15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6BHE/S7MN/MXRDHOLD*HLDA*WR*M/IO*DT/R*DEN*ALE*INTA*TESTREADYRESET8086BHERDTESTS4S3当前正在使用的段寄存器当前正在使用的段寄存器00ES01SS10CS或未使用任何段寄存器或未使用任何段寄存器11DS1234567891011121314151617181920403938

8、3736353433323130292827262524232221GNDAD14AD13AD12AD11AD10AD9AD8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDVCCAD15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6BHE/S7MN/MXRDHOLD*HLDA*WR*M/IO*DT/R*DEN*ALE*INTA*TESTREADYRESET8086MX12345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221GNDAD14AD13AD12AD11AD10AD9AD8

9、AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDVCCAD15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6BHE/S7MN/MXRDHOLD*HLDA*WR*M/IO*DT/R*DEN*ALE*INTA*TESTREADYRESET8086WRINTARDENIO12345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221GNDAD14AD13AD12AD11AD10AD9AD8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDVCCAD15A16/S3A17

10、/S4A18/S5A19/S6BHE/S7MN/MXRDRQ/GT0*RQ/GT1*LOCK*S2*S1*S0*QS0*QS1*TESTREADYRESET8086210SSS0GT/RQ1GT/RQLOCK12345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221GNDA14A13A12A11A10A9A8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDVCCA15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6SS0MN/MXRDHOLD*HLDA*WR*IO/M*DT/R*DEN

11、*ALE*INTA*TESTREADYRESET8088MMX82828282DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7DO1DO2DO3DO4DO5DO6DO7D QDOCLKDI00STBOEDO0DO1DO2DO3DO4DO5DO6DO7STBVCC82821234567891020191817161514131211DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7OEGNDDI0A0B08286OETA1A2A3A5A4A6A7B1B2B3B5B4B6B7OET传送方向01AiBi00BiAi11高阻状态10高阻状态B0A1A2A3A4A5A6A7OEGNDB1B2B3B4B5B6B7TVC

12、CA082861234567891020191817161514131211地地5V读写控读写控制制读写读写控制控制读写读写控制控制CSH奇地址存奇地址存储体储体8284时钟时钟发生器发生器RESETREADYCBD7 D0D15 D8DBCSL偶地址存偶地址存储体储体CSI/O接口接口ABA0A1 A19BHE STB OE8282锁存器锁存器8086CPUMN/MX INTA RD C L K W RREADY M/IORESETALEBHE A19-A16 AD15-AD0DEN DT/R TOE 8286 收发器收发器D15D0无效110写存储器010读存储器100取指令000暂停11

13、1写I/O011读I/O101中断响应001操作SS0DT/RIO/M状态译码器控制逻辑控制信号发生器命令信号发生器S0S1S2AMWCIORCIOWCAIOWCINTAMWTCMRDCCLKAENCENIOBDT/RDENALEMCE/PDEN+5VGND8086状态信息控制输入IOBCLKS1DT/RALEAENMRDCAMWCMWTCGNDVCCS0S2MCE/PDENDENCENINTAIORCAIOWCIOWC8288总线控制器1234567891020191817161514131211地地地地读写读写控制控制读写读写控制控制读写读写控制控制CSI/O接口接口 STB OE8282

14、锁存器锁存器TOE8286TOE 8286 收发器收发器8284时钟时钟发生器发生器RESETREADYA1 A19A0BHEABD7 D0D15 D8DBCBD15D0CSH奇地址奇地址存储体存储体CSL偶地址偶地址存储体存储体8288S0 INTAS1 MRDCS2 MWTCDEN IORCDT/R IOWC ALE8086CPUS0S1S2MN/MX CLK READY RESET BHE A19-A16 AD15-AD082888288输出命令输出命令CPUCPU状态状态中断响应中断响应读读I/OI/O端口端口写写I/OI/O端口端口暂停暂停取指令取指令读存储器读存储器写存储器写存储器

15、无源状态无源状态INTAINTAIORCIORCIOWCIOWC AIOWCAIOWC无无MRDCMRDCMRDCMRDCMWTC,MWTC,AMWCAMWC无无0 0 00 0 00 0 10 0 11 1 11 1 11 1 01 1 01 0 01 0 00 1 10 1 10 1 00 1 01 0 11 0 1S S2 2 S S1 1 S S0 0 最小模式下最小模式下8086的的31、30脚提供一组脚提供一组总线请求总线请求/响应信号响应信号（HOLD、HLDA），而最大模式下），而最大模式下8086的的31、30脚将提供两组总线请求脚将提供两组总线请求/响应信号响应信号（RQ/

16、GT0、RQ/GT1）。）。 8086的数据线通过的数据线通过数据收发数据收发器器8286后形成系后形成系统数据总线，以增大驱动能力，数据收发器主统数据总线，以增大驱动能力，数据收发器主要由要由DEN和和DT/R两个信号控制。两个信号控制。 M/IO高高M低低IOCLKT1T2T3T4A150ALEA19A16/ /S6S3S6 S3A19A16AD15AD0 A15 0D15 0RDDT/ /RDENCLKT1T2T3T4WR A19A16S6 S3A19A16/ /S6S3高高M低低IOM/ /IOA15A0DT/ /RDENA15 A0D15 D0AD15AD0ALE( DS )=300

17、0H, (BX)=500CH, (3500CH)=9AH A19A16T1T2T3T4A19A16/S6S3 M/ /IOA15A8RDDT/RDENCLKS6 S3 D15 D0AD15AD0ALEA15 A0 A19A16T1T2T3T4A19A16/S6S3 M/ /IOA15A8RDDT/RDENCLKS6 S3 D15 D0AD15AD0ALEA15 A0( DS )=3000H, (BX)=500CH, (3500CH)=9AH 9.AD7AD0上出上出现数据信号现数据信号1 0 0 1 1 0 1 0 A19A16T1T2T3T4A19A16/S6S3 M/ /IOA15A8RD

18、DT/RDENCLKS6 S3 D15 D0AD15AD0ALEA15 A010. RD变高，变高，CPU从数据线上读数据从数据线上读数据,数据数据9AH读到读到AL中中11. DEN变高，数据变高，数据收发器与总线断开，收发器与总线断开，AD7AD0 变高阻态变高阻态 A19A16T1T2T3T4A19A16/S6S3 M/ /IOA15A8RDDT/RDENCLKS6 S3 D15 D0AD15AD0ALEA15 A0内存单元既可以存放数据，也可以存放地址指针（包括偏移内存单元既可以存放数据，也可以存放地址指针（包括偏移地址和段地址），此时地址也可以看成是数据地址和段地址），此时地址也可以

19、看成是数据 地址地址 内容内容 19H 0CH 1AH 1FH 1BH 01H 1CH 23H 1DH 74H 1EH ABH 1FH 41H 20H 42H 21H 43H 22H 44H 23H 45H地址为地址为1AH的的字节数据字节数据1FH1AH 1FH地址为地址为1BH的非的非规则字数据规则字数据2301H1BH 01H1CH 23H地址为地址为1EH的规的规则字数据则字数据41ABH1EH ABH1FH 41H首地址为首地址为1FH的的字符串字符串“ABCDE” 21H 43H 23H 45H20H 42H22H 44H1FH 41H地址为地址为1AH的双字数的双字数据据7423

20、011FH；如解释为指针数据，如解释为指针数据，则段基址为则段基址为7423H，偏移量为偏移量为011FH1AH 1FH1BH 01H1CH 23H1DH 74Ha）存储器地址空间分配）存储器地址空间分配D7 D0D15 D8A0A19 A1DBABb）存储体与总线的连接）存储体与总线的连接BHED7 D0奇地址存储体奇地址存储体SEL A18 A0D7 D0偶地址存储体偶地址存储体SEL A18 A0A1-A19D15D8D7D0SELA0-A18高位（奇）高位（奇）库库512KD0-D7SELA0-A18低位（偶）低位（偶）库库512KD0-D7A0BHE分段原因分段原因:8086有有20

21、根地址线，根地址线，但其内部可以表示但其内部可以表示的地址最多只能是的地址最多只能是16位。位。为了能寻址为了能寻址1MB空空间，间，8086对存储器对存储器进行逻辑分段，每进行逻辑分段，每个段最大为个段最大为64KB，最小为最小为16B（此时最（此时最多多64K个段）。个段）。 连续连续逻辑段逻辑段A段段B段段C段段D段段E段段00000H10000H20000H30000H40000H实际（物理）实际（物理）存储器存储器分离分离完全完全重叠重叠部分重叠部分重叠加法器加法器8086物理地址物理地址PA的形成，的形成，其中的其中的16位偏移量也称为位偏移量也称为有效有效地址地址EA(出现在指令

22、中出现在指令中) 段寄存器段寄存器15016位偏移量位偏移量01520位物理地址位物理地址019段基址段基址1123H偏移量偏移量13H段基址段基址1124H偏移量偏移量03H物理地址物理地址PA与与逻辑地址逻辑地址LA的对应的对应存储单元存储单元 物理地址物理地址 11230H 11231H 11232H 1123FH 11240H 11241H 11242H 11243H0000* * 由指令给的出寻址方式所指定的地址由指令给的出寻址方式所指定的地址逻辑地址源堆栈段起始地址堆栈段起始地址栈底及初始栈顶栈底及初始栈顶 地址地址 存储单元存储单元10200H10202H10204H10206H10208H1020AH1020CH10230H 00 11 SS 10 20SP初值初值 00 30栈顶栈顶PUSH AX 12 34PUSH BX 1A B110200H10202H10204H10206H10208H1022CH1022EH10230H 00 11 SS 10 20 SP 00 30栈栈底底00 2E00 30堆