《微機原理及接口技術》全套電子課件教案- 微處理器

1、第二章 微處理器第一節(jié) Intel 8086的結構 8086：數據總線16位，地址總線20根，尋址1M字節(jié)。 8088：外部數據總線8位，其余同8086。 AH ALBH BLCH CLDH DLSPBPSIDICSDSSSESIP總線控制邏輯 地址總線 (20位) 外部總線 ALU 指令隊列 EU BIU標志存放器執(zhí)行局部控制1 2 61.組成：2.功能：負責與存儲器接口，從內存指定區(qū)域取出指令代碼，送指令隊列中排隊，執(zhí)行中所需操作數也由BIU從內存中取出，送EU局部去處理。 一、總線接口單元BIU(Bus Interface Unit)四個段存放器一個16位指令指針存放器六個字節(jié)指令隊列(

2、8088是4個字節(jié))形成20位物理地址的加法器總線控制邏輯二、執(zhí)行單元EU (Execution Unit)1.組成：運算器ALU控制單元CU四個通用存放器四個專用存放器一個標志存放器2.功能：負責指令執(zhí)行。 從BIU指令隊列中取出指令代碼，譯碼，并將操作數地址送回到BIU，由BIU取操作數送EU，經EU的ALU操作運算，結果送通用存放器，或由BIU送內存保存，狀態(tài)保存在標志存放器。 第二節(jié) 8086的存放器結構14個16位存放器，分成3類。一、通用存放器1.數據存放器AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL 8位AX、BX、CX、DX 16位EAX、EBX、ECX、EDX 32位(80

3、386)2.指針存放器(1)SP堆棧指針存放器(Stack Pointer)/ESP 訪問堆棧(一塊內存區(qū)域) SS：段地址，SP：偏移地址。(2)BP基數指針存放器(Base Pointer)/EBP 通過堆棧傳送數據和地址 段地址：SS，偏移地址：BP。3.變址存放器(1)SI源變址存放器(Source Index)/ESI 字符串操作 DS：段地址，SI：字符串源地址。(2)DI目的變址存放器(Destination Index) /EDI 字符串操作 ES：段地址，DI：字符串目的地址。二、段存放器對內存單元進行尋址，每個段尋址64K，段首址放在段存放器中，單位為24，代表20位地址，

4、低四位為0。1. CS代碼段存放器(Code Segment) 存放當前執(zhí)行程序所在段首址，CS內容左移四位再加上指令指針存放器IP內容即下一條指令的地址。2. DS數據段存放器(Data) 含有當前數據段首址，數據段中存放數據和變量，DS內容加上指令中的偏移值，即為對數據段指定單元操作的地址。3. SS堆棧段存放器(Stack) 保存當前堆棧段首址。4. ES附加段存放器(Extra) 進行字符串操作時，作為目的段地址使用，是附加的數據段。5. FS、GS附加段存放器 是從80386CPU開始引入的附加的數據段。 三、控制存放器1. IP指令指針存放器(Instruction Pointer

5、) /EIP 存放下一條指令的偏移地址，段地址放CS。2. Flags或PSW標志存放器(Flags) /EFLAGS 存放運算結果的狀態(tài)。 616位標志存放器： 6位狀態(tài)標志 3位控制標志 O D I T S Z A P C(1) 進位標志CF (Carry Flag) 最高位產生的進位或借位(2) 輔助進位標志AF (Auxitiary Carry Flag) 字節(jié)操作：低4位向高4位的進位或借位 字操作：低8位向高8位的進位或借位(3) 溢出標志OF (Overflow Flag) 字節(jié)操作運算結果超出-128+127 字操作運算結果超出-32768+32767 OF=1(4) 符號標志

6、SF (Sign Flag) 與最高位相同，1表示負，0表示正。(5) 奇偶標志PF (Parity Flag) 1的個數為偶數PF=1，否那么PF=0。(6) 零標志ZF (Zero Flag) 運算結果為0，ZF=1，否那么ZF=0。(7) 方向標志DF (Direction Flag)控制串操作指令用的標志。DF=1 串操作中地址自動減量DF=0 串操作中地址自動增量(8) 中斷允許標志IF (Interrupt-enable Flag)控制可屏蔽中斷標志。IF=1 允許CPU接受外部可屏蔽中斷請求IF=0 屏蔽外部可屏蔽中斷請求(9) 跟蹤標志TF (Trace Flag) 使CPU進

7、入單步執(zhí)行方式。 TF=1 CPU在每條指令執(zhí)行后，產生一個內部中斷，允許程序在每條指令執(zhí)行后進行檢查。第三節(jié) 存儲器組織A0A19 尋址1MB 00000HFFFFFH一、存儲器的分段(1)每段最多64KB(2)段內尋址仍為16位(3)段首址放段存放器(4)段與段間： 連續(xù)或斷續(xù)排列 局部或完全重疊 段的劃分由CS，DS，SS，ES給出，它們?yōu)?6位，代表20位，低4位為0。1055H250AH8FFBHEFF0HCSDSESSS00000H10550H250A0H8FFB0HEFF00HFFFFFH代碼段數據段附加段堆棧段二、物理地址與邏輯地址1. 物理地址與邏輯地址 (1) 物理地址 內

8、存單元的實際地址，也就是出現在地址總線上的地址。 (2) 邏輯地址 或稱分段地址。 記作 段地址: 段內偏移地址16位16位20位2. 物理地址的形成 段地址表示段在內存中的起始位置，通常被保存在某個段存放器中，16位。 段內偏移地址表示內存單元相對于段起始位置的位移，簡稱偏移地址，也叫有效地址EA，16位。 系統(tǒng)采用以下方法將邏輯地址自動轉換為20位的物理地址： 物理地址=段地址16+偏移地址 1900150000段地址偏移地址190物理地址加法器例：(1)得到指令地址CS內容左移4位IP(2)堆棧操作SS內容左移4位SP偏移量(指令中給出)(3)取操作數DS內容左移4位如：2915H:0100H2915H左移4位0100H29250H 注：每個內存單元具有唯一的物理地址，但可由不同的邏輯地址描述。 三、段存放器使用代碼段CS：存程序指令代碼數據段DS：存數據，變量堆棧段SS：用作堆棧附加段ES：附加數據區(qū)或字符 串處理中的地址(1) 假設