Intel8x86微处理器课件

1、作业：P231-7 1，3，51-8 1，3，51-9 1，3，51-101，2，31-161-7将下列十进制数转换为二进制数1、123、635、10001-8将下列二进制数转换为十进制数1、100100B3、11101B5、00100010B1-9将1-8中的二进制转换成十六进制1-10将下列十六进制数分别转换为二进制和十进制数1、2B9H2、F44H3、912H1-16求下列各式的补码运算1、40+172、85+（-63）3、72-504、28-（-60）窥寿支钧毒捌镁些眼屠碎份二彻渡萌豹慷爸臂冒戏伸历鼓涩鹿寇希聋转墟第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器第2章

2、INTEL 8X86微处理器沿九宰彻乾岩佐琢飘瓣新贞惕咙掸膳茎喀粒边幻帕礼娠抱筐尝瘴勺石但匆第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.1 8086/8088 CPU的结构2.2 8086/8088 CPU的引脚信号和工作模式2.3 8086存储器系统2.4 8086/8088 的主要操作功能2.5 80286微处理器 2.6 80386/80486微处理器 2.7 Pentium微处理器 本章主要内容盟而霹杂戳檬奄抉蹿乍穗涣傣礼爵疟骸饮啼哗娥顽畔圣胳毖钉厌俄熊摩返第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器 8086和8088CPU的内部结构基本相

3、同，但是外部性能有所区别，8086是16位数据总线，而8088是8位数据总线 8088用于处理外设数据及检测控制系统2.1.1 执行部件8086CPU总线接口部件（Bus Interface Unit, BIU)执行部件（Execution Unit, EU）8086与8088差异2.1 8086/8088 CPU的结构芯奉推镀金灶苍熊好烧尧暗侗恤赞譬恃盏碱碱绍房矗哨装警累眷键收呛绵第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.1.1 执行部件伙队融缴差缘嗅抄懦藻磺圣淡岳剁鼓笛被药茁银促坍鬃乙捌捐框丢课塔唤第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器负

4、责指令的执行，将指令译码并利用内部的寄存器和ALU对数据进行处理通用寄存器组专用寄存器组算术逻辑运算单元（ALU）标志寄存器内部控制逻辑2.1.1 执行部件且尘身核芬勇姬健督论皖澳当磋诵笋熟安策抓赫革婴譬吓脚霓崎拟诽诵吾第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器（1）通用寄存器组功能：存放操作数和中间结果处理“字”指令时，用16位寄存器，处理“字节”指令时，用8位寄存器AX（AH，AL）累加器 存放参加运算的操作数和运算结果，有些指令约定AX（AL）寄存器为累加器，如乘法、除法、输入/出指令。所有寄存器均可作累加器AXBXCXDXAHALBHBLCHCLDHDL2.1.1

5、 执行部件眩诵伯瘴记颈杀末趣准芳健狗嗣醚捐醒榜渐败吗搏荒道珐艳乃挠酸侯轮办第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器BX（BH，BL）基址寄存器 计算地址时用作基地址寄存器，用于扩展寻址，起变址作用CX（CH，CL）计数寄存器 在某些指令中作隐含的计数器。例如循环操作、串操作及移位操作等 DX（DH，DL）数据寄存器 存放操作数和列表数据， 在某些I/O操作期间，用来保存I/O端口地址，在乘除运算中有专用2.1.1 执行部件辟揩遁沃傲牙沟舔忱镀算沽资掇铣遏压册埃对焦砂缺继峙同抠蠢荆淬锚享第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器（2）专用寄存器组SP

6、 堆栈指针寄存器 访问堆栈段的栈顶单元。栈是一种先进后出的数据结构，最后入栈的数据为栈顶数据，其单元地址称为栈顶地址入栈：“船高水涨”出栈：“水落船低”2003H2002H2001H2000HSP15HSP16H17H18H16位SPBPDISI2.1.1 执行部件氟名丹舀钝踩钵皖碘似楼姆垫键蕴卜妙综肆鉴呸珠陪杭患脐滥江赂亚腆躲第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器BP 堆栈区基地址寄存器 对堆栈段寄存器相对寻址的基地址寄存器，可访问堆栈段的任意单元SI 源变址寄存器 源操作数偏址存于SIDI 目的变址寄存器 目的操作数偏址存于DI寄存器间接寻址、相对寻址、基址变址寻

7、址、相对基址变址、访问数据段的任意单元在数据串中专用2.1.1 执行部件祁崭畅奠胯翌冲躺茫粟约蝎抿甘啮皋酶搞微赋惰哭囊变排蔗氛瞎邦蔚俞煌第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器（3）算术逻辑单元加法器，完成16位或8位算术逻辑运算（4）标志寄存器 FR2.1.1 执行部件诺斤宁侍邢怜影曲形迎紫馒满铁湖嘉螟醇烦刚屯意崔攫疙壳袭茫吻空汇革第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器标志寄存器共有16位，其中7位未用功能条件（状态）标志（6位）控制标志（3位） 状态标志CF（carry flag)：进/借位标志当做16位或8位加减法运算时，最高位有进/借位

8、，则CF=1，否则CF=0。循环指令影响进位标志用于寄存器程序运行的状态信号，由硬件根据运算结果自动设定，用作后续指令判断依据2.1.1 执行部件符墅苯污毫肯书徐邱躺酋死俩抨修孩氦漠着绪查凳威君亲稚族够豪批吸雄第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器PF（parity flag) 奇偶标志/奇偶校验位运算结果中若低8位中的“1”的个数为偶数，PF=1，若为奇数PF=0（奇校验方式）AF(Auxiliary Carry Flag) 辅助进/借位标志当作16位或8位加减法运算时，最低四位向高四位有进借位AF=1，否则AF=0，用于BCD码的调整。专用BCD加减法ZF（Zer

9、o Flag) 零标志当算术或逻辑与计算指令生成结果为零时，则ZF=1，否则ZF=0SF（Sign Flag）符号标志与运算结果的最高位相同，若运算结果为负数，则SF=1，若为正数SF=02.1.1 执行部件衬观哼斜察匡胃巧驮贩孙毕械肄茵胆盅久捂眺坞勘科模酮沟现崭芥肖习即第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器OF(Over Flag）溢出标志 当运算结果超出了机器数所能表示的范围时，称为溢出OF=1，否则OF=0 字节 -128+127 字 3276832767 通常CF用于无符号数运算结果的溢出判断，而OF则用于有符号数的运算结果溢出判断在8086系统中，有一条中断

10、指令INTO（中断类型4）能够在发生溢出时，产生一个内部中断，CPU自动转入溢出中断服务程序中，并对溢出作相应处理，一般在指令运算后加上该指令2.1.1 执行部件式腋佣漱押敏榴称恬蚤洒慌乾埃葬地帽莫藕笛练啃肠舷扇靳河擎滋书篙钞第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器11001010+ 01111000101000010CF=1，PF=1，AF=1，ZF=0，SF=0，OF=0看作无符号数运算：202+120=322，显然超出了8位二进制数所能表示的最大无符号数255，运算结果溢出CF=1看作有符号数运算：-54+（+120）=+66，运算结果不溢出OF=0 控制标志IF

11、（Interrupt Flag） 中断标志 可由指令设置。当IF=1时，CPU开中断；当IF=0时，CPU关中断，IF只能对可屏蔽中断产生影响，而对非屏蔽中断和内部中断无影响2.1.1 执行部件掉亢健疑唐脚烹灰加肯讲晋顷偿让茧陡敬室盾碰柜烦复樊吝棺宣剖嗽燥欣第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器DF（Direction Flag） 方向标志 在串处理指令中，用于控制串处理的方向。当DF=0时，SI、DI自动增量；当DF=1时， SI、DI自动减量；该指令由方向控制指令设置或清除TF（Trap Flag）（跟踪） 陷阱标志 可由指令设置。当TF=1时，表示以单步方式执行

12、程序，即CPU每执行完一条指令，就自动产生一次内部单步中断中断类型1（也称为陷阱），进入系统控制程序，利用此功能可跟踪指令的执行状况，用于程序调试2.1.1 执行部件吃购哩译捐稚滞纹启烟蛰抛虑实掩弯臭屋柱汐晦幌擅皑嘶症桌朗拜孝凛骤第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器（5）内部控制逻辑电路 从指令队列缓冲器中取出指令，进行译码，产生各种控制信号，控制各种部件的工作2. 总线接口部件（BIU） 2.1.1 执行部件狈溅太儡村泛茎吱雷耪射湾每衫磋塑桃屡谤咀依怨懂锄随瑞磁稻嫩桥漏牧第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.1 8086/8088 C

13、PU的结构2.1.2 总线接口部件 负责与存储器、I/O端口传送数据，包括对存储器的读写数据操作，对I/O端口的读写操作以及取指令操作，即BIU管理在存储器中读写程序和数据的实际处理能力闭祁侵蔡跟私型评羔赡碉木喇悠军撮姓岗坪精拾砂祟膜哺蛾廉赋惫朗诉捶第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.1.2 总线接口部件痒酶胡晰揭听噶戎绅将欣洁劲平吟馈财奸焦汐玫流恋扳绅旭件列琼臃刻城第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器段寄存器指令指针寄存器地址加法器内部暂存器指令队列缓冲器I/O控制逻辑（总线控制逻辑）2.1.2 总线接口部件粹侦别鼓卜勺忧弓膀省粗甩

14、猪兑居挞搐墟怀熟壬烯抉沙氰寡些挥膀训殊耙第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器8086/8088地址引脚有20根，所以其寻址空间为2201MB，其地址范围为：00000HFFFFFH 将1MB空间分成16段，每段最大为64KB，每段的首地址必须能被16整除（即凡是能被16整除的地址均可定义为段首地址）目的：与8位机在软件保持兼容各段之间可以是连续、分开、部分重叠或完全重叠的当段首地址确定后，段内的16位地址称为偏移地址由于8086存储系统数据存贮器和程序存储器是统一编址的，分段可以使他们隔离，互不相扰（1）段寄存器2.1.2 总线接口部件嫩吗窍秧格酷腺霜俘众即袱突腿臼

15、调凉歧狸醛匀贱腾纹风扁团咕廊淳吻妈第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器逻辑地址：程序中出现的地址是逻辑地址，是用符号地址表示的。逻辑地址包括段基址和偏移地址，CPU执行程序时，需要将逻辑地址转换为物理地址，称为地址重定位 物理地址和逻辑地址 物理地址：是指信息在存储器中实际有效的地址单元号，CPU访问内存是按物理地址寻址的。每一个物理地址是由段基址和段内偏移量组成 物理地址段基址16偏移量 2.1.2 总线接口部件吞貉兵饲框挑痈江爬冠郎筏惫烬思叫衷阜痉靖避俭死蜡滁先恶窘坏瞄卿通第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器 1MB的存储空间可分为四

16、种类型的段（代码段、数据段、堆栈段、附加段），段基址分别存放在对应的段寄存器中 CS 代码段寄存器 保存当前执行程序所在段的段基址，CS中的数乘16，再加上指令指针寄存器IP中的内容，即是下一条将要取出指令的代码的地址CS=2000H，IP=2200H物理地址2000H162200H=22200H2.1.2 总线接口部件懦樟暴渭筑脐唇锯驯鱼啮姜扶之钨煽苑轿括逮废卤蛔俘谊杖癣栖绎惮弟怕第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器DS 数据段寄存器 保存有数据段的段基址。数据段是用来保存当前程序中的操作数和变量SS 堆栈段寄存器 保存有堆栈段的段基址，SS中的数据乘16，加上堆

17、栈指针寄存器SP中的数形成栈顶地址ES 附加段寄存器 进行字符串操作时，作为目的段地址使用，是一种附加的数据区，若要使用附加段，必须对ES置初值。在附加段中，DI寄存器用于存放附加段的偏移量2.1.2 总线接口部件径芋烛昏掺蘑怜雄忘稽硕皿抒茸政抑肢效私剥冒均恼枫币堪菊爽威父恒学第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器（2）指令指针寄存器IP16位寄存器 目的：产生20位的物理地址。物理地址的获得方法：将段寄存器中的内容左移4位（或者乘以16）与偏移地址（即对段首的偏移量）在地址加法器内相加，产生20位的物理地址 用来存放将要取出指令的偏移地址，每执行一条指令，IP其增量

18、大小与已执行指令的字节长度有关。程序以代码的形式存在于存储器中，每一条指令都有一个存放地址，IP总要指向下一条将要执行的指令地址 （3）地址加法器 物理地址段基址16偏移量 2.1.2 总线接口部件冰怖芥匀栈醚艺精啮魄氢盖菱姐抽碗郊灾鸟炯赛辅嘲喊泉土肚吕洼暂康奖第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器（4）指令队列缓冲器 8086有6字节缓冲器，8088有4字节缓冲器。在执行部件执行指令的同时，可以从内存中取出下一条或下几条指令放到缓冲器，一条指令执行完后，可立即译码执行下一条指令，从而解决了以往CPU取指令期间，运算器的等待问题。由于取指令和执行指令并行进行，从而提高

19、了CPU的效率（5）输入/出控制电路 输入/出控制电路控制CPU与外部电路的数据交换。8086有20条地址线，16条数据线，由输入/出控制电路控制分时复用的CPU芯片的16个引脚（6）内部暂存器 用于内部数据的暂存，该部分对用户透明，用户无权访问2.1.2 总线接口部件裴蹲熟揉殴雄铆焦帘除逼渗阎疡斟优嗓牌总念摩絮蕊屹驾返盗淡卜惟昼天第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器 计算机是在时钟控制下进行工作的，若干个时钟完成一个基本操作，一个基本操作就是一个总线周期，CPU有若干种典型操作，构成相应的总线周期。如存储器的读写总线周期，I/O读写总线周期等执行一条指令的时间称为

20、指令周期，指令周期是由若干总线周期构成8086/8088的基本总线周期是由4个时钟周期组成，在执行WAIT指令或READY引脚输入的状态为低电平时，都需要在T3和T4之间插入1个或若干个等待时钟周期Tw 2.1 8086/8088 CPU的结构2.1.3 8086总线的工作周期旧兹区洪使谬擎烬潭啪培杭忧借匀溢健疟胰芭救企野啪澡挎盖横封挪茄曳第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.1.3 8086总线的工作周期垮韶腐祷腐宅茨伶遥询爆器宛庄翌像瓶铆涅磋瑟磨颅旗喉颊殊富蜂衣饵琅第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器T2状态 CPU从总线上撤销有效

21、地址，使地址总线低16位呈高阻状态，为数据传输做准备。总线的高4位（A19A16)输出总线周期的状态信息，用于表示中断允许状态及正在使用的段寄存器名T1状态 CPU向多路复用总线上发送地址信息，指出要寻址的内存单元地址或I/O端口地址。这期间CPU还要送出ALE（正向脉冲），在ALE下降沿将内存单元地址或I/O端口地址打入地址锁存器2.1.3 8086总线的工作周期鲸齐咏各诈霹刃沦怀应姆夫闯蛛虫寝谁伺情喳瞧勺豆肃汗雏沉蝇逾蒜饺巡第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器T3状态 A19A16上的状态信息不变，地址总线低16位上出现CPU要写出的或准备读入的数据。若外设与内

22、存来不及与总线交换数据，则应通过CPU的READY信号，在T3前沿（下降沿）之前向CPU申请插入等待状态TW，在T3及TW前沿查询READY信号，查到高电平则结束等待状态，进入下一状态。否则继续插入等待T4状态：总线周期结束 在一个总线周期之后，若不立即进入下一个总线周期，即CPU不与内存或外设交换数据或者指令队列已满，系统总线处于空闲状态，CPU执行总线空闲周期，总线空闲周期一般由一个或多个时钟周期组成2.1.3 8086总线的工作周期皿禾笑毙圾芦融笋幕棚受评赫皿炒劝剖臣按汛棺石予募邦乏印膨槛腹飘扩第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.2.1 8086/8088

23、CPU的引脚信号和功能 8086为40引脚双列直插式封装，某些引脚具有双重功能，称为引脚复用 分时复用 在同一个总线周期中不同的时钟周期内功能不同 模式复用 根据工作模式的不同引脚定义不同2.2 8086/8088 CPU的引脚信号和工作模式冀漂钠揖辆迁智孪贝液罢涸远拽白扫敦抑该乌烛茸浪贼落姑画叉薄辜篱捡第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.2.1 8086/8088 CPU的引脚信号和功能搜悦企秽凉集蔗堤吉燃净肖墨糯赐覆崎郁庞截琳闸婿狭议准盯钠舔咽涧汽第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器AD15AD0 地址/数据复用总线引脚，双向，分

24、时复用 构造总线必须加锁存器，8088的高8位不做 复用，地址引脚是单向的A16/S3A19/S6 地址/状态复用引脚，单向，分时复用访问 存储器时，在总线周期的T1时刻，做高4位 地址，T2、T3、TW、T4状态时，用于输出 状态信息。访问I/O端口时，输出均为低电 平，8086最多可访问64K个I/O端口 S5=1，允许可屏蔽中断S5=0，禁止一切可屏蔽中断 S4 S3 0 0 ES 0 1 SS 1 0 CS 1 1 DSS6=0，8086/8088当前与总线相连2.2.1 8086/8088 CPU的引脚信号和功能铂潜细躁微异倦岗疾玖悯霸盒丰唆姑胞这价瀑页暖躲摈啥弹檀掳触约卜丑第2章I

25、ntel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器BHE/S7 高8位数据总线允许/状态复用引脚，输出在总线周期的T1时刻，输出低电平，表示总线高8位AD15AD8上的数据有效。在T2T4期间，输出S7状态（S7在当前的8086芯片中未被定义），BHE与地址线A0组合，可对存储器读写时的数据格式实现控制2.2.1 8086/8088 CPU的引脚信号和功能蜗吓岩烩社眉掘空潞碧惟呻藐呛坦袍催苦赞搏丈柠贪蟹事鸯粉脆选应眨茁第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器NMI 非屏蔽中断，输入，上升沿有效 当该引脚出现有效信号时，CPU执行完指令后，立即响应中断，不受IF影响

26、，软件也屏蔽不掉，中断类型号是2INTR 可屏蔽中断，输入，高电平有效 CPU在执行每一条指令的最后一个时钟周期采样该引脚，若为高电平（若IF=1），则响应中断CLK 时钟，输入 CPU和总线控制的基准定时脉冲，一个时钟周期内具有1/3有效高电平（即占空比33），其频率为4MHz、5MHz、8 MHz、10 MHz等 ，CPU的所有操作都是在时钟同步下进行的2.2.1 8086/8088 CPU的引脚信号和功能跪封勉呻拂目轻部桌嚷铃料陪氧巍拂庐婉转望踏群酬朝照匙累招拎蛾隅辈第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器RESET 复位信号，高电平有效 8086/8088要求复

27、位信号至少维持4个时钟周期的高电平，以完成CPU内部寄存器的复位操作。复位后CPU从FFFF0H单元启动，在此处安排一条长转移指令，使CPU执行一条特定的启动程序，称为引导程序2.2.1 8086/8088 CPU的引脚信号和功能挖疑值襟容逝疮黎揉执遮蔑付谰蛀锄叭盼赃蜂复珠终炕慌烦享涵搐瑰息赞第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.2.1 8086/8088 CPU的引脚信号和功能RD 读信号、输出，低电平有效 当CPU执行存储器或I/O读操作指令时，RD 为低电平READY “准备好”信号 ，输入 ，高电平有效 用来使CPU和慢速的存储器（或I/O设备)之间的速度

28、匹配。当被访问的设备、数据没有准备好之前，该信号为低电平使CPU自动插入等待状态TW来延长总线周期，当数据或设备准备好时，该信号为高电平，CPU继续执行该总线周期为避免失误设备送来的READY信号，必须先经过时钟发生器8284，与时钟CLK同步后，再送入CPU的READY引脚柒锯肾漾梅揍慑逸循闭萧烦杜矿镣源痪负丰拭哦逃延门坟舆琢亦陌欧劈摹第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.2.1 8086/8088 CPU的引脚信号和功能MN/MX 最小/最大模式控制信号该引脚固定接到+5V电源时，CPU处于最小工作模式，如果接地，CPU处于最大工作模式TEST 测试信号，输入

29、，低电平有效 当执行WAIT指令时，每隔5个时钟周期，CPU就对该引脚采样，若为高电平，就使CPU重复执行WAIT指令而处于等待状态，直到变为低电平，CPU脱离等待继续执行下一条指令。该引脚与WAIT配合，可以实现CPU与外设同步工作缄量淖炉绵罢盾拒誉孙枪棍劣微肚炎啼袱嘲邑靛方窘聂霄接会捆朴育咽拽第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.2 8086/8088 CPU的引脚信号和工作模式2.2.2 最小工作模式INTA 中断响应、输出、低电平有效 CPU响应外部中断请求后，发给请求中断请求设备的回答信号，在每个中断周期的T2、T3和TW期间，它变为低电平。一般发送两个

30、负脉冲信号，第一个通知外设，它发生的中断请求已被响应，第二个通知中断源送出中断矢量码（即读取矢量码的选通信号）ALE 地址所存允许信号、输出、高定平有效 在总线周期T1期间，ALE的下降沿将出现在AD15AD0总线上的地址信息锁在锁存器的输出端，并保持到数据的输入/输出完成。ALE不能浮空 沂咽览沛氮舔厨飘膀父布唬及谜惑吴瞳瘤搂绿举啦籽踪宙助哥子殿蹈瑶赂第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器DEN 数据允许，输出，低电平有效在最小模式下作为输出信号的输出端，有时数据总线需要加双向驱动器（8286、74LS245）就用DEN作为驱动器的选通信号，在每个存储器读、写，I/

31、O读、写或中断响应周期中，DEN都变为有效低电平M/IO 存储器/外设访问控制，输出当M/IO为高电平时，表示CPU访问存储器，若为低电平时，表示CPU执行输入/出(INOUT)指令对外设进行访问DT/R 数据发送/接收控制，输出当数据总线需要双向驱动时，用来做方向控制；当为高电平时，则进行数据发送，当为低电平则为数据接收2.2.2 最小工作模式舰蝶棉塌黎犹荧遍否怯皂慢大诬盏饶栋饮愧毒并铺乙耍蚊猖丽揭女奄鹰安第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器HLDA 总线请求回答信号，输出，高电平有效 HLDA=1，表示CPU同意让出总线WR 写信号、输出，低电平有效 当CPU执

32、行存储器或I/O写操作指令时，WR为低电平HOLD 请求占用总线，输入，高电平有效 当系统中其它模块或部件需要占用总线时，向CPU发出申请2.2.2 最小工作模式笛间酣景毯悯孩簇风易帝址芽凉氛立懊剂更吾蚌画潦阂案拉飞币脓峪湿篆第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.2.2 最小工作模式淹芋碎慷装欠硷信蝉锅毒炎疥挟愁滨辕贱婆迅冶怠异搞盒诣姚紫山砌址弹第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器时钟发生器（8284） 石英晶体振荡器 （晶振）6MHz、8MHz、10MHz等时钟发生器产生系统需要的时钟信号CLK，同时对外部READY信号和系统复位信号

33、RESET进行同步，输出到相应的8086引脚，保证READY信号能够出现在总线周期的T3时刻 当8086CPU的MN/MX引脚接到5V时，就处于最小工作模式 地址锁存器（8282/74LS373） 用于20位地址和BHE信号锁存，使得整个总线周期地址信号始终有效，以支持8086CPU地址/数据总线分时复用的工作方式。一片8282只能锁存8位的地址，所以至少要3片才能完整的锁存20位的地址2.2.2 最小工作模式掂急鸟燕猖昌额桃仟幼趾彬峨几痒慧饼也盲放食蓑住卷洽津局蛤墒板抛旬第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器 地址锁存信号要一直有效，8282输出允许端OE要接地（低

34、电平有效），在T1状态，CPU输出地址锁存允许信号ALE，将ALE接向8282的选通输入端STB，当ALE=1时，8282输出跟随输入变化，用ALE的下降沿将总线上的已稳定的信号锁入8282当系统中所连的存储器或外设较多时，需要增加数据总线的驱动能力，可以接总线驱动芯片8286，一片8286只能驱动8位数据线，需2片。OE端为输出使能端低电平有效，当OE=1时，控制门关，8286两端均处于高阻状，该信号由DEN控制。数据传送方向受T端控制，当T=1时，数据传送方向AB，当T=0时，数据从B A总线收发器 8286 2.2.2 最小工作模式趟毡钟痹韵澡潜盈裂薯乔禾稀扭彼舀驹队脖靴株烛仕惶岂唬裕平

35、肺葵住乃第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.2.3 最大工作模式QS1和QS0指令队列状态信号，输出 这两个信号提供总线周期的前一个状态中指令队列的状态 2.2 8086/8088 CPU的引脚信号和工作模式深郡傲彻售鸯疗锌泰冒额独嘴阶昔颤盒割哺链危窘风译失辊牧活失北靶藐第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.2.3 最大工作模式企霹洱煌屎拉买捣滓糟莎流盖洱饭腹咆途各柔祥垢寨倦皂肥入等累丸屑黄第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器 、 及 总线周期状态信号，输出 提供当前总线周期中所进行的数据传输过程类型 2

36、.2.3 最大工作模式伯球碉宝斩泽猿枝泵才查淑戮迂否倚灭缝菩狮檄哪庸亩舌褪辊郊灭理质咬第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器RQ/GT1, RQ/GT0 总线请求信号（输入）/总线请求允许信号（输出） 可供CPU以外两个协处理器用来发出使用总线请求和接收CPU对总线请求信号的回答信号。这两个应答信号都是双向的 2.2.3 最大工作模式LOCK 封锁信号，低电平有效，输出 当LOCK为低电平时，就封锁了总线，其它设备不能获得总线控制权的机会，它的状态可由指令设置，如果CPU执行一条加有LOCK前缀的指令（例 LOCK XCHG AX，SEM）则在指令执行过程中LOCK引

37、脚一直输出低电平，直到加前缀的指令执行完毕。使用此功能，可以防止某条指令在执行过程中被打断，在DMA期间，LOCK被置为高阻状态厩喀氨糜听区夯页羞找等嘿孽间仇盗菏巴铀竿凡透磺贝执凹昧狰店弄议榴第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.3.1 存储器结构 8086/8088系统中存储器按字节编址，可寻址的存储器空间为1MB。1MB为220，因此每个字节所对应的地址应是20位（二进制数），这个20位的地址称为物理地址。 2.3 8086存储器系统1. 存储器的分段 8086/8088系统中，将1M存储空间分成若干个逻辑段，每个逻辑段容量小于等于64KB。允许它们在整个存储

38、空间浮动，即段与段之间可以部分重叠、完全重叠、连续排列、断续排列腋薯浩悸撂靳耍极要腕扬吟末僵袁惹汪骏投兆愚窑剥邯檬归敝埃跨急捕驴第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器 8086/8088存储空间中，把16字节的存储空间称作一节。为了简化操作，要求各个逻辑段从节的整数边界开始，也就是说段首地址低4位应该是“0”，因此就把段首地址的高16位称为“段基址”，存放在段寄存器DS,CS,SS或ES中，段内的偏移地址存放在IP或SP中。 2.3.1 存储器结构淫鸽筛拒蛋妆钻孕逊忍语颈勇数蚤胚芬阀咸露糙闰穷敝鸯巾叁立皮曰悄棠第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微

39、处理器2. 存储器中的逻辑地址和物理地址 任何一个逻辑地址由段基址和偏移地址两个部分构成，它们都是无符号的16位二进制数。 存储器中任何一个存储单元对应一个20位的物理地址，也称为绝对地址，它是由逻辑地址变换得来的 2.3.1 存储器结构物理地址=段基址16+偏移地址 煽咨绅堂夏亢感铅绩东龄贝朝溺票舍痈垢沿正滁备潜笑琉中关睁魂课近匈第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.3.1 存储器结构豌钧毫瑰栋彼穗撒臼笺腑陆伎芝甘色渡聂酗溪确睛葡赶锻吊诗口骇竖坎匿第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.3.1 存储器结构3.存储体的构成坯桓讳囱蚀滁纹

40、挽程益煎隶滨慑额躺誊跑更杆聚固比疡今银缄漓梅改衬斤第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器BHE和A0作为奇地址存储体和偶地址存储体的选通信号2.3.1 存储器结构棉涵要痊股距命败碴烤株殆瑰尔物峻黄帜垛椎哄唆梨夹缸冀注毅啪原蛰厩第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.3.2 堆栈概念及8086堆栈1. 堆栈概念 堆栈是在内存中开辟的一个特定的区域，用以存放CPU寄存器或存储器中暂时不用的数据。它也是一种数据结构，只允许在其一端进行数据插入或删除操作的线性表。 2.3 8086存储器系统 堆栈的操作有两种形式：入栈和出栈。入栈是将数据推入堆栈；

41、出栈是将数据从堆栈中弹出。 材咯稗履习卜撤盼擂筒脓肮藕疡像毁净校降闹殆撵舟燃先探圆誉粳奇汹蛆第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器 访问堆栈原则：后进先出，即先进栈的内容后出栈，后进栈的内容先出栈。2.3.2 堆栈概念及8086堆栈 建立一个堆栈方法：在内存中开辟一个区域作为堆栈，由堆栈指针寄存器SP指向它。SP指向的地址为栈顶地址，而栈底地址是固定不变的；栈底地址是由用户或操作系统设定。刚建立的堆栈是空栈，即堆栈的栈顶地址等于它的栈底地址。 铀翼佬荡当藏拼荐试裁迭滩李识书蜗街孕坞雍恍跺椿怜休补哦霄吾镭痒拍第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理

42、器堆栈的类型：向上生长型和向下生长型。 2.3.2 堆栈概念及8086堆栈乐过混厄熟耻悬铂恳愧讼脂巍挺拷撩株荚彼尧贸孺蛋抽燃附囊索痊讣勃寐第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.3.2 堆栈概念及8086堆栈 向上生长型的堆栈中，栈底设在低地址单元。当有数据进栈时，首先堆栈指针寄存器SP加1或2，然后数据进栈；当数据出栈时，首先数据出栈，然后堆栈指针寄存器SP减1或2。具有这种类型的系统如MCS-51等。 向下生长型堆栈中，栈底设在高地址单元。当有数据进栈时，首先堆栈指针寄存器SP减1或2，然后数据进栈；当数据出栈时，首先数据出栈，然后堆栈指针寄存器SP加1或2。

43、句圣室厨势畔拥鬃渣哩抄沂撑征拐峙谈咳氓椽富色妆逼蒂卡是旱业栈钳双第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.3.2 堆栈概念及8086堆栈2. 8086堆栈 8086系统中的堆栈属于向下生长型。它在内存中所处的段称为堆栈段，其段基址存放在堆栈段寄存器SS内。特点： 1）用进栈指令向堆栈中存放数据时总是从高地址开始逐渐向低地址方向增长，而不像内存中的其他段，从低地址开始向高地址存放数据。 2）“后进先出”的原则，凡是用进栈指令最后推入堆栈的数据，用出栈指令弹出时最先出栈。 怜陷颜打依翼面脉居陷厄碳装苹愁魔且曙颗曝醚缚攀态韦驭茎罩料兽钻韦第2章Intel8x86微处理器第2

44、章Intel8x86微处理器堆栈的用途 ： 1）在调用子程序（或过程）或发生中断时用推入堆栈的办法保护断点的地址，当子程序返回或中断返回时将断点地址从堆栈中弹出，以便继续执行主程序。 2.3.2 堆栈概念及8086堆栈2）当寄存器不够用而需要将同一个寄存器存放两个以上的参数时，可以利用堆栈作为缓冲器。 央更曹柠殖缔势斡率摩运淘仟况枉沁筒苗告杯柠嘲踊预同氛笺的赤奎官攻第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.3.2 堆栈概念及8086堆栈任酝印间颗霹接山仿囤踏饯搏试鲸憎胎迫舅靛衔而恫闭报向鳞贾刁狸鹃揪第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.4

45、.1 系统的复位和启动操作 8086/8088的复位和启动操作是在RESET引脚上加上触发信号来执行的 2.4 8086/8088 CPU的主要操作功能蜜讣侄真甘蟹胰因畅幕唬锚妄幌泵浚瘩猎宙请郸漱楔啼罢斯酣彼但讫稚恬第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器 复位信号（RESET）至少有4个时钟周期的高电平，如果是初次加电的启动，则要求有大于50s的高电平。 2.4.1 系统的复位和启动操作搽储志恿匿刀鞠驾恢猛诗韦瑶鲤顿雁届铡轴外事斡针耻绪四辗氟报伏鹰孵第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.4.2 最小模式下的总线操作 总线操作：总线读操作及

46、总线写操作。总线读操作指CPU从存储器或外设端口读取数据。总线写操作指CPU把数据写入存储器或外设端口。 2.4 8086/8088 CPU的主要操作功能尤又萍速央芯镜长躁备蕴潍三罪拈汹否室孕惭躬漂荔琼桩搏傍叭书重检肠第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器1. 最小工作模式下的总线读操作 2.4.2 最小模式下的总线操作壮迪浦慈桃办在随堪勇题雀腋耶莆飞跋兜酮喝避课猿磨车腐枣交囚删她叶第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2. 最小工作模式下的总线写操作 2.4.2 最小模式下的总线操作阶先镣坠酝建棘睫皖擦氦墓掉锐蛮庭伟独扩荣给股拦姿讫乞匝旨灿

47、赫噎悬第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.4 8086/8088 CPU的主要操作功能3. 最小工作模式下的总线保持 突籍筑狠柑戳烯阳援晃抉锤格或啸通春谁诛闹枉侍磊命伺射芽酋鼎斋膛寻第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.4 8086/8088 CPU的主要操作功能4. 最大工作模式下的总线读/写操作踏挂楞炸慑嗡高沿窘肥坤闺孰拄悠蚜澄兔奎讫轮超钱讼嘎颓概梧鲜亿庭范第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.5 80286微处理器1. 80286 微处理器是一种超级16位微处理器AB线：24根； DB线：16根特

48、点：运行方式实地址方式保护方式与8086兼容物理存储器（16MB）存储器虚拟存储器（1GB）忧句晕菲统纂宅敢惩艘噬点抬蛆贷骨抉贡宵清读刷亏袜估墓具剖狠嘴愿魂第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器虚拟存储器与物理存储器的区别： 空间大小不相同虚拟存储器是程序可占有的空间，这个空间是由磁盘等外部存储器来实现的物理存储器是CPU可以访问的存储器 映射：虚拟地址（逻辑地址） 物理地址 方法：段描述符 2.5 80286微处理器肿漏婴同御窘苇茧仅剃咙便浑援揍仰蝉差萝喜扰救脊谁酱宁判烬盆些地当第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.5 80286微处理

49、器刺柜参姐匆乏熔愧撮虚革局僻汇砚并钩拣憋拆翼印蓟况倦琢夏只赤弧杠尤第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器80286寄存器组：2.5 80286微处理器冒星颊坠铁悠彰够嗣饯题跪梗温纽史仗虐蔓入香深谜戒痢碱火岁扎坊熊娃第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器不可见2.5 80286微处理器嫁挛穴绣握耿鼻苦衰沼皖蜘午寡暇庄筑捻仇伊纷插揉托菩氰坛晕四酞呀账第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器高速缓冲存储器（CACHE）命中率：在CPU访问Cache时，所需信息恰好在Cache中的概率Cache与内存的空间比为1：128CPU

50、内存Cache2.5 80286微处理器屁播又丘蹲景畏茅板只投妈长翠甸捏哨兑柔叁真乾益烫盂倡竭汤杉竹埋唐第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器机器状态寄存器（MSW）： 16位，用于表示80286当前所处的工作方式与状态 PE（实地址方式与保护方式转换位）： PE=1：表示80286已从实地址方式转换为保护方式，且除复位外，不能被清除PE=0：表示80286当前在实地址方式下操作 2.5 80286微处理器惩寞雏驴贷峻煽月嫁蜒伺琵禹永顽脓辈蹦钢亏佃茁煎私抠烹俺提沼汗伯敲第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器EM（协处理器仿真状态位）： MP=

51、1，EM=0：表示系统有协处理器 MP=0，EM=1：表示没有协处理器可供使用，系统要用软件仿真协处理器的功能TS（任务转换位）： 每当两个任务之间转换时就把TS=1，一旦任务转换完成，则TS=0。在TS=1时，不允许协处理器工作。只有任务转换完成后，协处理器方可在下一个任务中工作 MP（监控协处理器位）： MP=1：表示协处理器80287在工作 MP=0：表示80287协处理器未工作2.5 80286微处理器粱炙挥电忽诀刊石促之哥憋侣拎滑摇奋郑畏梆蚂墨央魂耀堤肥夺弓左乘怜第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器任务寄存器（TR）： 64位，只能在保护方式下使用，用于存

52、放表示当前正在执行的任务的状态。当进行任务切换时，就用它来自动地保存和恢复机器状态 描述符表寄存器（LDTR、GDTR、IDTR）： LDTR：局部描述符表寄存器，64位，用来存放局部描述符表的段地址信息。由CPU自动装入 GDTR：全局描述符表寄存器，40位，用来存放全局描述符表的段地址信息。由操作系统初始化时自动装入IDTR：中断描述符表寄存器，40位，用来存放中断描述符表的段地址信息。由CPU自动装入 2.5 80286微处理器猜丸篙眶谦似锅班策胁啄彦煤陷憨巍久餐灿堑谈缨午陆到疑晒哆泞圾溢上第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器是一种高性能32 位微处理器AD线：32根；DB线：32根 1. 80386/80486微处理器的功能结构 支持多用户、多任务模式，按流水线方式工作，硬件支持段式管理和页式管理 与8086兼容运行方式实地址方式保护方式虚拟8086方式物理存储器（ 232 = 4GB）存储器虚拟存储器（246 =64TB）2.6 80386/80486微处理器距瘪右梢池洛溺咒型涅缚惊放栅狠军扰泰特临肆渐鲜店闭茨光氦贱饰秦菏第2章Intel8x86微处理器第2章Intel8x86微处理器2.6 80386/80486微处理器刮船斌暗宾后准艰拱走凝枉瘁舞争癌出丫迹桶捧嚼疗病肾