微機原理與接口技術西安郵電大學計算機學院范琳——8086微處理器第三章80x86微處理器

80x86微處理器簡介18086微處理器28086寄存器38086引腳功能48086存儲器組織58086如何實現并行工作方式8086的結構

8086微處理器為了充分使用總線以提高程序的執行速度被設計成為兩個獨立的功能部件：執行部件（EU）和總線接口部件（BIU）。EUBIUCPU內部DB外部DB第三章80x86微處理器

AHALBHBLCHCLDHDL通用寄存器SPBPSIDI數據寄存器指針和變址寄存器ALU數據總線(16位)暫存寄存器EU控制電路AXBXCXDX標志寄存器執行單元(EU)總線接口單元(BIU)123456指令隊列緩沖器內部寄存器IPESSSDSCSALU∑DB(16位)AB(20位)總線控制電路8086總線地址加法器第三章80x86微處理器

總線接口單元BIUBusInterfaceUnit組成：總線接口部件由段寄存器、指令指針、地址形成邏輯、總線控制邏輯和指令隊列等組成。

任務：

BIU與外部總線連接為執行部件EU完成所有的總線操作，并計算形成20位的內存物理地址。第三章80x86微處理器

總線接口單元BIU功能：負責完成CPU與存儲器（內存或主存）或I/O設備之間的數據傳送。①取指令到指令隊列緩沖器②從內存或外設端口讀取數據③向內存或外設端口發送數據④形成20位物理地址俗稱完成“外勤”工作。在執行轉移程序時，BIU使指令預取隊列復位，從指定的新地址取指令，并立即傳給執行單元執行。第三章80x86微處理器

段寄存器(SegmentRegister)8086系統中把可直接尋址的1MB內存空間分為稱作“段”的邏輯區域，段的段地址由稱為“段寄存器”的4個16位寄存器決定:(1)

代碼段寄存器CS(16位)(2)

堆棧段寄存器SS(16位)(3)

數據段寄存器DS(16位)(4)

附加段寄存器ES(16位)ESSSDSCS第三章80x86微處理器

前綴段（PSP段）ES：0000H附加段CS：0000H代碼段SS：0000H堆棧段256字節用戶程序DS：0000H數據段段寄存器的作用？BIUCS，DSSS，ESCPU用戶程序在內存中的分段信息第三章80x86微處理器

IP指令指針寄存器IP(16位)指令指針IP是一個16位專用寄存器，它指向當前需要取出的指令字節，當BIU從內存中取出一個指令字節后，IP就自動指向下一條指令。1.程序運行過程中IP如何變化？2.IP使用過程中的要求？

第三章80x86微處理器

∑015段內偏移地址20位物理地址190段地址1900000地址加法器的作用邏輯地址和物理地址⑴邏輯地址：由段地址（邏輯段起始地址的高16位）和偏移地址（16位）表示的存儲單元的地址稱為邏輯地址，記為：

段地址∶偏移地址⑵物理地址：由CPU內部總線接口單元BIU中的地址加法器根據邏輯地址產生的20位存儲單元地址稱為物理地址。第三章80x86微處理器

123456指令隊列緩沖器指令指針IP是一個16位專用寄存器，它指向當前需要取出的指令字節，當BIU從內存中取出一個指令字節后，IP就自動指向下一條指令。問：如果取到轉移類指令，指令隊列將如何變化？第三章80x86微處理器

執行單元EUExecutionUnit組成：執行部件EU由通用寄存器、標志寄存器、運算器(ALU)和EU控制系統等組成。

任務：①向BIU提供所需要訪問的內存或I／O端口的地址，②對通用寄存器、標志寄存器和指令操作數進行管理。第三章80x86微處理器

執行單元EU功能:執行指令

從指令隊列中取指令代碼譯碼

在ALU中完成數據的運算運算結果

的特征保存在標志寄存器FLAGS中。第三章80x86微處理器

AHALBHBLCHCLDHDL通用寄存器SPBPSIDI數據寄存器指針和變址寄存器ALU數據總線(16位)暫存寄存器EU控制電路AXBXCXDX標志寄存器ALUEU：AHBHCHDHALBLCLDL15870AXBXCXDX累加器基址寄存器計數寄存器數據寄存器數據寄存器