第3章（2）微机原理与接口技术（第三版）（王忠民）

微机原理与接口技术西安邮电大学计算机学院范琳——8086微处理器第三章80x86微处理器

80x86微处理器简介18086微处理器28086寄存器38086引脚功能48086存储器组织58086如何实现并行工作方式8086的结构

8086微处理器为了充分使用总线以提高程序的执行速度被设计成为两个独立的功能部件：执行部件（EU）和总线接口部件（BIU）。EUBIUCPU内部DB外部DB第三章80x86微处理器

AHALBHBLCHCLDHDL通用寄存器SPBPSIDI数据寄存器指针和变址寄存器ALU数据总线(16位)暂存寄存器EU控制电路AXBXCXDX标志寄存器执行单元(EU)总线接口单元(BIU)123456指令队列缓冲器内部寄存器IPESSSDSCSALU∑DB(16位)AB(20位)总线控制电路8086总线地址加法器第三章80x86微处理器

总线接口单元BIUBusInterfaceUnit组成：总线接口部件由段寄存器、指令指针、地址形成逻辑、总线控制逻辑和指令队列等组成。

任务：

BIU与外部总线连接为执行部件EU完成所有的总线操作，并计算形成20位的内存物理地址。第三章80x86微处理器

总线接口单元BIU功能：负责完成CPU与存储器（内存或主存）或I/O设备之间的数据传送。①取指令到指令队列缓冲器②从内存或外设端口读取数据③向内存或外设端口发送数据④形成20位物理地址俗称完成“外勤”工作。在执行转移程序时，BIU使指令预取队列复位，从指定的新地址取指令，并立即传给执行单元执行。第三章80x86微处理器

段寄存器(SegmentRegister)8086系统中把可直接寻址的1MB内存空间分为称作“段”的逻辑区域，段的段地址由称为“段寄存器”的4个16位寄存器决定:(1)

代码段寄存器CS(16位)(2)

堆栈段寄存器SS(16位)(3)

数据段寄存器DS(16位)(4)

附加段寄存器ES(16位)ESSSDSCS第三章80x86微处理器

前缀段（PSP段）ES：0000H附加段CS：0000H代码段SS：0000H堆栈段256字节用户程序DS：0000H数据段段寄存器的作用？BIUCS，DSSS，ESCPU用户程序在内存中的分段信息第三章80x86微处理器

IP指令指针寄存器IP(16位)指令指针IP是一个16位专用寄存器，它指向当前需要取出的指令字节，当BIU从内存中取出一个指令字节后，IP就自动指向下一条指令。1.程序运行过程中IP如何变化？2.IP使用过程中的要求？

第三章80x86微处理器

∑015段内偏移地址20位物理地址190段地址1900000地址加法器的作用逻辑地址和物理地址⑴逻辑地址：由段地址（逻辑段起始地址的高16位）和偏移地址（16位）表示的存储单元的地址称为逻辑地址，记为：

段地址∶偏移地址⑵物理地址：由CPU内部总线接口单元BIU中的地址加法器根据逻辑地址产生的20位存储单元地址称为物理地址。第三章80x86微处理器

123456指令队列缓冲器指令指针IP是一个16位专用寄存器，它指向当前需要取出的指令字节，当BIU从内存中取出一个指令字节后，IP就自动指向下一条指令。问：如果取到转移类指令，指令队列将如何变化？第三章80x86微处理器

执行单元EUExecutionUnit组成：执行部件EU由通用寄存器、标志寄存器、运算器(ALU)和EU控制系统等组成。

任务：①向BIU提供所需要访问的内存或I／O端口的地址，②对通用寄存器、标志寄存器和指令操作数进行管理。第三章80x86微处理器

执行单元EU功能:执行指令

从指令队列中取指令代码译码

在ALU中完成数据的运算运算结果

的特征保存在标志寄存器FLAGS中。第三章80x86微处理器

AHALBHBLCHCLDHDL通用寄存器SPBPSIDI数据寄存器指针和变址寄存器ALU数据总线(16位)暂存寄存器EU控制电路AXBXCXDX标志寄存器ALUEU：AHBHCHDHALBLCLDL15870AXBXCXDX累加器基址寄存器计数寄存器数据寄存器数据寄存器