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8086-8088微处理器的基本结构_快乐学习
larrybird | 2010-04-14 20:58:31    阅读:3062   发布文章
8086/8088微处理器的基本结构
 

◆执行部件(EU):由ALU、通用寄存器组、状态寄存器及操作控制器电路组成。

◆总线接口部件(BIU):由专用寄存器、指令队列缓冲器、地址加法器等功能部件组成。形成对外总线,与存储器、I/O接口电路进行数据传输。

◆EU 与 BIU的流水线操作: EU 与 BIU可独立工作,BIU在保证EU与片外传送操作数前提下,可进行指令预取,与EU可重叠操作。

1. 执行部件(EU)

构成部件:

(1)算术逻辑运算部件(ALU)

(2)寄存器组

(3)标志寄存器

(1)算术逻辑运算部件(ALU):

       功能:完成算术运算、垃圾运算及数据传送操作。

(2)寄存器组:

①4个16位通用的数据寄存器:AX、BX、CX、DX

        各可分为两个8位的寄存器: AL、AH、BL、BH、CL、CH、DL、DH

     AX:具有累加功能,可作16位累加器,AL可作为8为累加器。

     BX:在基址变址寻址时作为基址寄存器。

     CX:在循环类与串处理类指令执行时作为默认 的计数器寄存器。

     DX:作为数据寄存器使用,在双字运算中存放高16位数据。

②堆栈指针寄存器SP:用来指出堆栈的顶部偏移地址。

③基地址指针寄存器BP:在间接寻址时作为基地址寄存器。

④目的变址寄存器DI:在间接寻址时作为地址寄存器或变址寄存器。在字符串处理指令中,作为目的变址寄存器。

⑤源变址寄存器SI:在间接寻址时作为地址寄存器或变址寄存器。在字符串处理指令中,作为源变址寄存器。

(3)标志寄存器

在EU中设置有一个16位的标志寄存器FR,用来记录程序执行时的状态。    

2. 总线接口部件BIU

构成部件:

(1)段寄存器:存放段地址。

①代码段寄存器CS:存放当前被执行的程序的段地址。

②数据段寄存器DS:存放当前被执行的程序所用操作数的段地址。

③堆栈段寄存器SS:存放当前被执行的程序所用堆栈操作数的段地址。

④附加段寄存器ES:存放当前被执行的程序所用操作数的段地址。

(2)指令指针寄存器IP:存放将要执行的下一条指令的偏移量,与CS联合形成下一条指令的物理地址。(3)地址加法器(20位)按以下算式计算存储单元的物理地址:

                       物理地址=段地址*10H+偏移地址

(4)指令队列缓冲器(6B):在EU不使用总线时,BIU从存储器中读取指令填充指令队列缓冲器。

(5)输入输出控制电路:是处理器与外部总线的接口。根据地址码经数据总线进行操作数或指令代码的传输。

3. BIU与EU的重叠操作

◆8080/8085受结构限制,取指令和执行指令串行进行,操作无重叠(无并行性)。

◆8086由EU与BIU两个独立的功能部件组成,它们的操作有并行性。

◆ EU 与 BIU的流水线操作: EU 与 BIU可独立工作,BIU在保证EU与片外传送操作数前提下,可进行指令预取,与EU可重叠操作。

◆8086指令队列出现2个空字节,且EU未占总线,BIU自动取指令填充队列。

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