1、第二章 微處理器微處理器的基本結構Pentium微處理器微處理器的功能數據發送和接收發送控制信號算術邏輯運算尋找設備讀取指令。微處理器的基本結構8086/8088內部結構引腳信號與功能時序與操作注意：這三者的聯系EU控控制制器器標志寄存器標志寄存器ALU暫暫 存存 器器8位隊位隊列總線列總線總總線線控控制制邏邏輯輯內部總線內部總線16位位地址加法器地址加法器20位地位地址總線址總線16位位數數據據總總線線執執行行部部件件EU總總線線接接口口部部件件BIU1 2 3 4 5 6指令隊列指令隊列通用寄存器通用寄存器AX AH ALBX BH BLCX CH CLDX DH DL SP BP DI

2、SICSDSSSESIP暫存器暫存器8086/8088CPU功能結構圖執行單元(EU)4個通用寄存器（AX,BX,CX,DX)4個專用寄存器(BP,SP,DI,SI)標志寄存器狀態標志（SF,ZF,PF,CF,AF,OF)控制標志（DF,IF,TF)算術邏輯單元(ALU)功能：從BIU的指令隊列中取出指令代碼，經指令譯碼器譯碼后執行指令所規定的全部功能。執行指令所得結果或執行指令所需的數據，都由EU向BIU發出命令，對存儲器或I/O接口進行讀/寫操作。 總線接口單元（BIU)4個段地址寄存器(DS,CS,ES,SS)16bit指令指針寄存器（IP)20bit地址加法器6字節的指令隊列功能：根據

3、執行部件EU的請求，負責完成CPU與存儲器或I/O設備之間的數據傳送。BIU和EU的管理BIU和EU可以并行工作，提高CPU效率。BIU監視著指令隊列。當指令隊列中有2個空字節時，就自動把指令取到隊列中。EU執行指令時，從指令隊列頭部取指令然后執行。如需訪問存儲器，則EU向BIU發出請求， 由BIU訪問存儲器。在執行轉移、調用、返回指令時，需改變隊列 中的指令，要等新指令裝入隊列中后，EU才繼續執行指令。寄寄存存器器結結構構累加器累加器基址寄存器基址寄存器計數寄存器計數寄存器數據寄存器數據寄存器堆棧指針堆棧指針基址指針基址指針源變址寄存器源變址寄存器目的變址寄存器目的變址寄存器指令指針指令指針

4、標志寄存器標志寄存器代碼段寄存器代碼段寄存器數據段寄存器數據段寄存器堆棧段寄存器堆棧段寄存器附加段寄存器附加段寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDIIPFRCSDSSSES數據數據寄寄存器存器地址指針地址指針和變址和變址寄存器寄存器控制寄控制寄存器組存器組段寄存器組段寄存器組通通用用寄寄存存器器組組標志寄存器標志寄存器16位寄存器，其中有位寄存器，其中有7位未用。位未用。D15D0 OF DF IF TF SF ZF AF PF CF進進借借位位標標志志奇奇偶偶標標志志半半進進借借位位標標志志零零標標志志符符號號標標志志單單步步中中斷斷中中斷斷允允許許方方向向標標志志溢溢出出標

5、標志志1-有進、借位有進、借位0-無進、借位無進、借位1-低低8位有偶數個位有偶數個10-低低8位有奇數個位有奇數個11-低低4位向高位向高4位有進、借位位有進、借位0-低低4位向高位向高4位無進、借位位無進、借位1-結果為結果為00-結果不為結果不為0存儲器分段和地址訪問物理地址的生成物理地址=段基址x16+偏移地址地址訪問寄存器是16bit的，但物理地址是20bit的，所以對存儲器進行分段管理，類似于班級命名。例如：一個年級有0401，0402其中“04”就可以認為是段基址，01，02可以認為是偏移地址存儲器分段和地址訪問1.存儲器組織：存儲器組織：按字節編址，可尋址空間按字節編址，可尋址

6、空間1MB(220*8)地址地址為為20位二進制數，地址范圍位二進制數，地址范圍00000FFFFFH。存放順序：低位字節低地址，高位字節高存放順序：低位字節低地址，高位字節高地址。地址。高位字節：高位字節：低位字節：低位字節：存儲器分段和地址訪問存儲器與存儲器與CPU的連接的連接存儲器分段和地址訪問存儲器分段和地址訪問1.分段機理：寄存器字長與存儲器單元分段機理：寄存器字長與存儲器單元地址字長的匹配：地址字長的匹配：內存空間內存空間1MB需需20位地址碼，寄存器位地址碼，寄存器為為16位，尋址范圍位，尋址范圍64KB，需對內存分需對內存分段控制，每段空間最大段控制，每段空間最大64KB。存儲

7、器中的邏輯地址和物理地址：每個存儲單元可用兩種形式的地址表每個存儲單元可用兩種形式的地址表示：示：物理地址（實際地址）、邏輯物理地址（實際地址）、邏輯地址地址。物理地址：物理地址：用唯一的用唯一的20位二進制數表位二進制數表示的地址示的地址邏輯地址：邏輯地址：一個存儲單元的地址一個存儲單元的地址 由段由段地址和偏移地址組成，用冒號連接，地址和偏移地址組成，用冒號連接，即：即：基址基址（段地址）：偏移地址段地址）：偏移地址 這樣表示的地址稱為邏輯地址。這樣表示的地址稱為邏輯地址。存儲器分段和地址訪問基址：各邏輯段的起始地址基址：各邏輯段的起始地址偏移地址：存儲單元相對于基址的偏移偏移地址：存儲單

8、元相對于基址的偏移量。量。使用情況：使用情況：物理地址用于物理地址用于CPU與存儲器交換信息；與存儲器交換信息；程序中使用邏輯地址程序中使用邏輯地址物理地址的唯一性與邏輯地址的多樣性：段的起點和長度（64KB）不受約束。代碼段代碼段數據段數據段堆棧段堆棧段CSCSIPIPDSDSSI,DI或BXSI,DI或BXSSSSSP或BPSP或BP段寄存器和其他寄存器組合指向存儲單元示意圖段寄存器和其他寄存器組合指向存儲單元示意圖物物 理理 地地 址址 的的 計計 算算物理地址：物理地址：20根地址線所表示的地址范圍根地址線所表示的地址范圍00000H - FFFFFH例如：例如： 52000H邏輯地址

9、：由段地址和相對于該段的偏移地址共同描述的地址邏輯地址：由段地址和相對于該段的偏移地址共同描述的地址例如：例如： 5000H:2000H段地址段地址偏移地址偏移地址段寄存器進行管理段寄存器進行管理程序設計中使用的，有利于程序設計程序設計中使用的，有利于程序設計邏輯地址邏輯地址物理地址物理地址計算計算尋址尋址內存內存.00000HFFFFFH引腳信號與功能（具體引腳功能見課本p19)數據數據/ /地址、狀態地址、狀態/ /地址復用線的特地址復用線的特時序與操作時序的概念 簡單的可以理解為時間的順序時序與操作的關系 所有操作是在特定條件下啟動的，這個條件就是時間順序的發生，即時序。Pentium微處理器Pentium微處理器（高端）IntelCeleron微處理器（低端）IntelXeon至強微處理器（服務器）Intel你了解這些公