1、微處理辦法器結(jié)構(gòu)與基本工作基本原理1.微處理器性能指標(biāo)l字長字長 l指令系統(tǒng)指令系統(tǒng) l基本指令執(zhí)行時(shí)間基本指令執(zhí)行時(shí)間 l訪問存儲(chǔ)器能力訪問存儲(chǔ)器能力 l是否能構(gòu)成多處理器系統(tǒng)是否能構(gòu)成多處理器系統(tǒng) l工藝形成及其它工藝形成及其它 1.1字長字長：是微處理器在交換、加工、存儲(chǔ)信息時(shí)，字長：是微處理器在交換、加工、存儲(chǔ)信息時(shí)， 其信息位的最基本的長度。與數(shù)據(jù)總線的其信息位的最基本的長度。與數(shù)據(jù)總線的 根數(shù)和內(nèi)部寄存器的位數(shù)相同。根數(shù)和內(nèi)部寄存器的位數(shù)相同。 1 0 1 1 0 1 0 1 被加數(shù)被加數(shù)8位位 + + 1 0 0 0 1 1 1 1 加數(shù)加數(shù)8位位進(jìn)位進(jìn)位 1 1 1 1 1 1

2、 1 0 1 0 0 0 1 0 0 和和8位位PSW標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器運(yùn)運(yùn)算算器器標(biāo)志標(biāo)志寄存器寄存器運(yùn)運(yùn)算算器器被加數(shù)被加數(shù)加數(shù)加數(shù)和和進(jìn)位進(jìn)位字長是衡量字長是衡量CPU工作性能的一個(gè)重要參數(shù)。工作性能的一個(gè)重要參數(shù)。 不同類型的不同類型的CPU有不同的字長。有不同的字長。 如如: Intel 4004 4 位位 8080 8 位位 8088/ 8086/80286 16 位位 80386/80486、Pentium 32 位位 Itanium（安騰）（安騰） 64 位位 1010 1100 0110 0101 1001 1000 0100 0011 被加數(shù)被加數(shù) 1100 0011 1

3、100 0011 0001 0101 0101 1000 加數(shù)加數(shù) 1 1 1111 1 111 1 1 進(jìn)位進(jìn)位 0111 0000 0010 1000 1010 1101 1001 1011 和和 + 4位位 8次次 8位位 4次次16位位 2次次32位位 1次次8086/8088CPU性能指標(biāo)性能指標(biāo) 8086：是是INTEL系列系列16位微處理器，采用位微處理器，采用HMOS（高密（高密度金屬氧化物半導(dǎo)體）技術(shù)，集成度為度金屬氧化物半導(dǎo)體）技術(shù)，集成度為29000個(gè)管片。個(gè)管片。數(shù)據(jù)總線：數(shù)據(jù)總線：16位位地址總線：地址總線：20位，可直接尋址的地址空間為位，可直接尋址的地址空間為 1

4、M字節(jié)。字節(jié)。 8088：準(zhǔn)準(zhǔn)16位機(jī)，位機(jī)，CPU內(nèi)部數(shù)據(jù)總路線為內(nèi)部數(shù)據(jù)總路線為16位，外部位，外部8位，位，20位地址總線，推出位地址總線，推出8088的目的是為了向下兼容以的目的是為了向下兼容以前的前的8位微型機(jī)。位微型機(jī)。2. 8086/8088內(nèi)部結(jié)構(gòu) 內(nèi)內(nèi) 部部 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) l8086CPU結(jié)構(gòu)框圖及分析結(jié)構(gòu)框圖及分析 l8086CPU內(nèi)部寄存器內(nèi)部寄存器 l指令執(zhí)行單元指令執(zhí)行單元EU l總線接口單元總線接口單元BIU l8088CPU的指令流水線的指令流水線 l通用寄存器通用寄存器 l段寄存器段寄存器 l標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器 l指令指針寄存器指令指針寄存器 2.1 8086C

5、PU工作方式工作方式 微處微處 理器理器 堆棧段堆棧段 存儲(chǔ)存儲(chǔ) 器接器接 口電口電 路路 存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器附加段附加段 數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)段 代碼段代碼段 代碼段代碼段1 00000HFFFFFH2.2 8086CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)框架內(nèi)部結(jié)構(gòu)框架 ALUTMPTMP標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器FR控制單元EU通用寄存器161616指令隊(duì)列緩沖器總線控制邏輯通信寄存器CSESSSDSIP地址產(chǎn)生器BIU16816202.2 8086CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)框架內(nèi)部結(jié)構(gòu)框架 ALUTMPTMP標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器FR控制單元EU通用寄存器161616指令隊(duì)列緩沖器總線控制邏輯通信寄存器CSESSSDSIP地址產(chǎn)生器BIU1681

6、620 執(zhí)行部件執(zhí)行部件EU的作用：負(fù)責(zé)的作用：負(fù)責(zé)執(zhí)行指令、形成有效地址執(zhí)行指令、形成有效地址EA。EU 包括四部分：包括四部分：運(yùn)算器運(yùn)算器ALU+TEMP 標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器 控制單元控制單元 通用寄存器通用寄存器 2.2 8086CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)框架內(nèi)部結(jié)構(gòu)框架 ALUTMPTMP標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器FR控制單元EU通用寄存器161616指令隊(duì)列緩沖器總線控制邏輯通信寄存器CSESSSDSIP地址產(chǎn)生器BIU1681620 總線接口部件總線接口部件BIU的作用是的作用是預(yù)取指令、形成實(shí)際地址預(yù)取指令、形成實(shí)際地址PA、輸入輸出數(shù)據(jù)。輸入輸出數(shù)據(jù)。BIU主要由五部主要由五部分組成：分組成

7、：指令隊(duì)列緩沖器指令隊(duì)列緩沖器 總線控制邏輯總線控制邏輯 段寄存器段寄存器 指令指針寄存器指令指針寄存器 地址產(chǎn)生器地址產(chǎn)生器 l總線利用率高。總線利用率高。串行結(jié)構(gòu)：取指令串行結(jié)構(gòu)：取指令取操作數(shù)取操作數(shù)執(zhí)行指令執(zhí)行指令存放結(jié)果存放結(jié)果 lCPU利用率高，計(jì)算速度快。利用率高，計(jì)算速度快。l兩部分的動(dòng)作管理遵循以下原則。兩部分的動(dòng)作管理遵循以下原則。1.每當(dāng)每當(dāng)8086的指令隊(duì)列中有的指令隊(duì)列中有2個(gè)空字節(jié)，個(gè)空字節(jié)，BIU就會(huì)自動(dòng)把指令就會(huì)自動(dòng)把指令取到指令隊(duì)列中取到指令隊(duì)列中；2.同時(shí)同時(shí)EU從指令隊(duì)列中取出一條指令并分析、執(zhí)行指令；從指令隊(duì)列中取出一條指令并分析、執(zhí)行指令；3.當(dāng)指令隊(duì)

8、列已滿而當(dāng)指令隊(duì)列已滿而EU對(duì)對(duì)BIU又無總線訪問請(qǐng)求時(shí)，又無總線訪問請(qǐng)求時(shí)，BIU進(jìn)入進(jìn)入空閑狀態(tài)；空閑狀態(tài)；4.在執(zhí)行轉(zhuǎn)移、調(diào)用和返回指令時(shí)，指令隊(duì)列中原有內(nèi)容被自在執(zhí)行轉(zhuǎn)移、調(diào)用和返回指令時(shí)，指令隊(duì)列中原有內(nèi)容被自動(dòng)清除。動(dòng)清除。 微處理器結(jié)構(gòu)分析微處理器結(jié)構(gòu)分析 2.3 8088CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)框架內(nèi)部結(jié)構(gòu)框架 2.4 寄存器通用寄存器寄存器通用寄存器 四個(gè)四個(gè)16位通用寄存器、兩個(gè)變址寄位通用寄存器、兩個(gè)變址寄存器、兩個(gè)指針寄存器。存器、兩個(gè)指針寄存器。 AX：累加器（：累加器（Accumulator） BX：基址寄存器（：基址寄存器（Base Index） CX：計(jì)數(shù)寄存器（：計(jì)數(shù)寄

9、存器（Count Index） DX：數(shù)據(jù)寄存器（：數(shù)據(jù)寄存器（Data Index） SI：源變址寄存器（：源變址寄存器（Source Index） DI：目標(biāo)寄存器（：目標(biāo)寄存器（Destination Index） SP：堆棧指針（：堆棧指針（Stack Pointer） BP：基址指針（：基址指針（Base Pointer） AXBXCXDX0158 7ALAHBLBHCLCHDLDHSIDISPBPAXAL在輸入在輸入/輸出指令中用作數(shù)據(jù)寄存器；在乘法指令中輸出指令中用作數(shù)據(jù)寄存器；在乘法指令中存放被乘數(shù)或乘積；在除法指令中存放被除數(shù)或商存放被乘數(shù)或乘積；在除法指令中存放被除數(shù)或商A

10、H 在在LAHF指令中作為目標(biāo)寄存器使用指令中作為目標(biāo)寄存器使用AL在在BCD碼及碼及ASC運(yùn)算指令中作累加器使用；在運(yùn)算指令中作累加器使用；在XLAT指令中作累加器使用指令中作累加器使用BX在間接尋址方式中作基址寄存器使用；在在間接尋址方式中作基址寄存器使用；在XLAT指令指令中作基址寄存器使用中作基址寄存器使用CX在循環(huán)指令和字符串指令中作為循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)器在循環(huán)指令和字符串指令中作為循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)器,每每作一次循環(huán)，作一次循環(huán)，CX的內(nèi)容自動(dòng)減的內(nèi)容自動(dòng)減1CL在移位在移位/循環(huán)指令中作移位次數(shù)計(jì)數(shù)器使用循環(huán)指令中作移位次數(shù)計(jì)數(shù)器使用DX在字乘法在字乘法/除法指令中存放乘積高位或被除數(shù)高位或

11、除法指令中存放乘積高位或被除數(shù)高位或余數(shù)；在間接尋址的輸入余數(shù)；在間接尋址的輸入/輸出指令中作地址寄存器輸出指令中作地址寄存器使用使用SI在字符串運(yùn)算指令中作源變址寄存器使用；在間接在字符串運(yùn)算指令中作源變址寄存器使用；在間接尋址的指令中作變址寄存器使用尋址的指令中作變址寄存器使用DI在字符串運(yùn)算指令中作目標(biāo)變址寄存器使用；在間在字符串運(yùn)算指令中作目標(biāo)變址寄存器使用；在間接尋址中作變址寄存器使用接尋址中作變址寄存器使用BP在間接尋址的指令中作基址指針使用在間接尋址的指令中作基址指針使用SP在堆棧操作中作堆棧指針使用在堆棧操作中作堆棧指針使用在某些指令中規(guī)定了某些通用寄存器的專門用法， 這樣可以

12、縮短指令代碼長度；或使這些寄存器的使用具有隱含的性質(zhì)， 以簡化指令的書寫形式（即在指令中不必寫出使用的寄存器名稱）。 通用寄存器的隱含用法如左表所示。2.4 寄存器標(biāo)志寄存器寄存器標(biāo)志寄存器FR OF DF IF TF SF ZF AF PF CF 15870狀態(tài)狀態(tài)標(biāo)志位標(biāo)志位 CF進(jìn)位標(biāo)志進(jìn)位標(biāo)志,CF=1,有進(jìn)有進(jìn)(借借)位位(算術(shù)）。算術(shù)）。 PF奇偶標(biāo)志，含奇偶標(biāo)志，含1個(gè)數(shù)為偶數(shù)，個(gè)數(shù)為偶數(shù)，PF=1。 AF輔助進(jìn)位位，輔助進(jìn)位位， D3向向D4有進(jìn)借位，有進(jìn)借位，AF=1。 OF溢出標(biāo)志，溢出標(biāo)志，OF=CF + CD。OF=1，有溢出。，有溢出。 SF符號(hào)標(biāo)志，符號(hào)標(biāo)志，SF=

13、1，D7（D15）=1。 零標(biāo)志，零標(biāo)志，ZF=1，結(jié)果為零。，結(jié)果為零。 控制位控制位 IF中斷允許標(biāo)志，中斷允許標(biāo)志，IF=1，允許，允許CPU響應(yīng)響應(yīng)外設(shè)通過可屏蔽中斷請(qǐng)求線提出的中斷外設(shè)通過可屏蔽中斷請(qǐng)求線提出的中斷DF 方向標(biāo)志，串，方向標(biāo)志，串，DF=1，減址，減址 TF跟蹤標(biāo)志，跟蹤標(biāo)志，TF=1，CPU進(jìn)入單步運(yùn)行狀態(tài)。進(jìn)入單步運(yùn)行狀態(tài)。 標(biāo)志OFDFIFSFZFAFPFCFOVDNEINGZRACPECYNVUPDIPLNZNAPONC為1的符號(hào)為0的符號(hào)標(biāo)志寄存器中的狀態(tài)標(biāo)志的狀態(tài)表示符號(hào)CF= 1 PF= 1 AF= 0 OF= 0 SF= 0 ZF= 0 無符號(hào)數(shù)相加無

14、符號(hào)數(shù)相加 211 105 316 + - 45 + 105+ 60 + 11010011+ 0110100100111100 11 11 11010011+ 0110100100111100 11 11 有符號(hào)數(shù)相加有符號(hào)數(shù)相加 2.4 寄存器段寄存器寄存器段寄存器 2 2A A3 3A A1 1A A0 0A A000 0000 1001 0001 1100 0100 1101 0101 1010 0010 1011 0011 1110 0110 1111 0111 1十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)0H1H2H3H4H5H6H7H8H9HAHBHCHDHEHFH0HFH 地址地址 譯碼譯碼 電路電路

15、 0 0A A1 1A A2 2A A3 3A ADB8086微處理器的地微處理器的地址總線為址總線為20根，則根，則其尋址空間為：其尋址空間為：2 20 02 2= =1 1M MB B00000HFFFFFH2.4 寄存器段寄存器寄存器段寄存器 矛盾：外部地址總線為矛盾：外部地址總線為20根，內(nèi)部能夠提供的數(shù)據(jù)為根，內(nèi)部能夠提供的數(shù)據(jù)為16位。位。 邏輯段邏輯段1 邏輯段邏輯段2 邏輯段邏輯段3 l因?yàn)橐驗(yàn)?6位地址最多可以訪問位地址最多可以訪問64K的存儲(chǔ)空的存儲(chǔ)空間，所以每個(gè)分段的最大空間為間，所以每個(gè)分段的最大空間為64K。 段起段起始地始地址址l物理地址：存儲(chǔ)器中實(shí)實(shí)在在存在的一個(gè)

16、物理地址：存儲(chǔ)器中實(shí)實(shí)在在存在的一個(gè)存儲(chǔ)單元的編號(hào)，也叫實(shí)際地址。存儲(chǔ)單元的編號(hào)，也叫實(shí)際地址。 l段起始地址：分段的第一個(gè)物理地址。段起始地址：分段的第一個(gè)物理地址。 00000HFFFFFHl1M的存儲(chǔ)空間能夠被分為的段數(shù)為：的存儲(chǔ)空間能夠被分為的段數(shù)為：16 l段起始地址的特點(diǎn)：低四位為段起始地址的特點(diǎn)：低四位為0。 12340H 12000H 00000H 23560H FFFF0H 2.4 寄存器段寄存器寄存器段寄存器 l段基址：段起始地址高十六位（二段基址：段起始地址高十六位（二進(jìn)制）組成的地址編碼。進(jìn)制）組成的地址編碼。 偏移地址偏移地址12340H2233FH 邏輯段邏輯段11

17、238FH右圖所示段的段基址為：右圖所示段的段基址為：1234Hl偏移地址：物理地址與所在段起始偏移地址：物理地址與所在段起始地址的差，也叫有效地址。地址的差，也叫有效地址。 右圖中右圖中1238FH的偏移地址為：的偏移地址為： 0004FHl物理地址的形成：段基址左移物理地址的形成：段基址左移4位位（二進(jìn)制）（二進(jìn)制）+ 偏移地址。偏移地址。 l偏移地址的特點(diǎn)：高四位（二進(jìn)制）偏移地址的特點(diǎn)：高四位（二進(jìn)制）永遠(yuǎn)為永遠(yuǎn)為0，因此僅取其低十六位。，因此僅取其低十六位。 最大的偏移地址最大的偏移地址2233FH-12340H=0FFFFH2.4 寄存器段寄存器寄存器段寄存器 邏輯段邏輯段2 邏輯

18、段邏輯段1 同一個(gè)存儲(chǔ)單元同一個(gè)存儲(chǔ)單元25637H25630H25600H00037H00007Hl邏輯地址的特點(diǎn)：不唯一邏輯地址的特點(diǎn)：不唯一 l邏輯地址邏輯地址 段基址：偏移地址段基址：偏移地址 左圖中左圖中1238FH的邏輯地址為：的邏輯地址為：1234H：004FH偏移地址偏移地址12340H2233FH 邏輯段邏輯段11238FH 邏輯地址的來源邏輯地址的來源 操作指令操作指令段基址段基址偏移地址偏移地址正常來源正常來源其他來源其他來源取指令取指令CS無無IP堆棧指令堆棧指令SS無無SP存存/取指令取指令DSCS、ES、SS有效地址有效地址EA取源串取源串DSCS、ES、SSSI存

19、存/取目標(biāo)串取目標(biāo)串ES無無DI通過通過BP間接尋址間接尋址SSCS、ES、DS有效地址有效地址EA2.4 寄存器段寄存器寄存器段寄存器 l代碼段：存放等待執(zhí)行的指令代碼。代碼段：存放等待執(zhí)行的指令代碼。 l數(shù)據(jù)段：存放指令中所需要的操作數(shù)。數(shù)據(jù)段：存放指令中所需要的操作數(shù)。 l堆棧段：一段特殊的數(shù)據(jù)存取區(qū)域。堆棧段：一段特殊的數(shù)據(jù)存取區(qū)域。 l附加段：通常也用來存放操作數(shù)。附加段：通常也用來存放操作數(shù)。 l在程序量很大的情況下可以開辟在程序量很大的情況下可以開辟多個(gè)代碼段。同理，其它邏輯段也多個(gè)代碼段。同理，其它邏輯段也可以進(jìn)行擴(kuò)展?？梢赃M(jìn)行擴(kuò)展。 堆棧段堆棧段 附加段附加段 數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)段

20、代碼段代碼段 l各個(gè)邏輯段可以重疊。各個(gè)邏輯段可以重疊。 代碼段代碼段1 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)段段1附附加加段段1l功能段：按存放數(shù)據(jù)所起到的功能不功能段：按存放數(shù)據(jù)所起到的功能不同又可以分為代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段同又可以分為代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段和附加段。和附加段。 2.4 寄存器段寄存器寄存器段寄存器 l代碼段寄存器代碼段寄存器CS：指向當(dāng)前的：指向當(dāng)前的代碼段，指令由此段取出。代碼段，指令由此段取出。 l數(shù)據(jù)段寄存器數(shù)據(jù)段寄存器DS：指向當(dāng)前的：指向當(dāng)前的數(shù)據(jù)段，通常用來存放程序變量。數(shù)據(jù)段，通常用來存放程序變量。 l堆棧段寄存器堆棧段寄存器SS：指向當(dāng)前的堆：指向當(dāng)前的堆棧段，堆棧操作所需的就是該

21、段存棧段，堆棧操作所需的就是該段存儲(chǔ)單元的內(nèi)容。儲(chǔ)單元的內(nèi)容。 l附加段寄存器附加段寄存器ES：指向當(dāng)前的附：指向當(dāng)前的附加段，通常也用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。加段，通常也用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。 2.4 寄存器指令指針寄存器指令指針I(yè)P 12300H12307H 0007H IP:當(dāng)前代碼段當(dāng)前代碼段l指令指針寄存器指令指針寄存器IP存儲(chǔ)的是當(dāng)前存儲(chǔ)的是當(dāng)前預(yù)取指令的存儲(chǔ)地址。預(yù)取指令的存儲(chǔ)地址。 l對(duì)于對(duì)于8086，BIU從存儲(chǔ)器中取過從存儲(chǔ)器中取過一次指令后，一次指令后，IP自動(dòng)加自動(dòng)加2，指向下，指向下一個(gè)預(yù)取指令。一個(gè)預(yù)取指令。 l對(duì)于對(duì)于8088，BIU從存儲(chǔ)器中取過從存儲(chǔ)器中取過一次指令后，一次指令后

22、，IP自動(dòng)加自動(dòng)加1，指向下，指向下一個(gè)預(yù)取指令。一個(gè)預(yù)取指令。 l程序員不能對(duì)程序員不能對(duì)IP進(jìn)行存取操作，進(jìn)行存取操作，程序中的轉(zhuǎn)移指令、返回指令及程序中的轉(zhuǎn)移指令、返回指令及中斷指令能對(duì)中斷指令能對(duì)IP進(jìn)行操作進(jìn)行操作 。 3.存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)l8086系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu) l8088系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu) l堆棧的結(jié)構(gòu)堆棧的結(jié)構(gòu) 3.1 8086系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu) l存儲(chǔ)地址相當(dāng)于房間號(hào)碼，而其中存儲(chǔ)存儲(chǔ)地址相當(dāng)于房間號(hào)碼，而其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)才是我們要存取的具體內(nèi)容。的數(shù)據(jù)才是我們要存取的具體內(nèi)容。 右圖所示的存儲(chǔ)單元地址為：右圖所示的存儲(chǔ)單元地

23、址為：12356H該單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為：該單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為：25H25H36H00000HFFFFFH12356H程序中的表示形式為：程序中的表示形式為：12356H=25H如果存放的是字，則其表示形式為：如果存放的是字，則其表示形式為：12356H=3625H注意：字的高位存放在大地址單元，低注意：字的高位存放在大地址單元，低位存放在小地址單元。程序中說明是字位存放在小地址單元。程序中說明是字?jǐn)?shù)據(jù)還是字節(jié)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)還是字節(jié)數(shù)據(jù)。3.1 8086系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu) 25H 36H 00000HFFFFFH12356H512K8 8位位奇地址奇地址存儲(chǔ)體存儲(chǔ)體（A A0 0=

24、1=1）512K8位位偶地址偶地址存儲(chǔ)體存儲(chǔ)體（A0=0）158 7000000H00000H00000H00000HFFFFEH00001H00003H00005H00007HFFFFFHl字節(jié)交叉編址字節(jié)交叉編址 3.1 8086系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu) CS A1A19高位（奇數(shù)）庫高位（奇數(shù)）庫512K8D0D7CS A1A19低位（偶數(shù)）庫低位（偶數(shù)）庫512K8D0D7A1A19A0BHED8D15D0D73.1 8086系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu) BHE A0 訪問庫名訪問庫名 0 0 雙庫，實(shí)現(xiàn)雙庫，實(shí)現(xiàn)16位數(shù)據(jù)的傳送位數(shù)據(jù)的傳送 0 1 奇地址高位庫，

25、實(shí)現(xiàn)奇地址高位庫，實(shí)現(xiàn)8位數(shù)據(jù)的傳送位數(shù)據(jù)的傳送 1 0 偶地址低位庫，實(shí)現(xiàn)偶地址低位庫，實(shí)現(xiàn)8位數(shù)據(jù)的傳送位數(shù)據(jù)的傳送 1 1 不傳送不傳送BHE和和A0的控制作用的控制作用34H 12H 25H 36H 00000HFFFFFH12356H12351Hl假設(shè)存放的為字?jǐn)?shù)據(jù)，則假設(shè)存放的為字?jǐn)?shù)據(jù)，則 12351H=1234H12356H=3625H 規(guī)則字與非規(guī)則字規(guī)則字與非規(guī)則字 1 19 9A A1 1A A0 0A A2 2A A3 3A A12351H12352H0 1001 0001 19 9A A1 1A A0 0A A2 2A A3 3A A12356H12357H1 0101

26、 110l規(guī)則字：起始地址為偶地址。微規(guī)則字：起始地址為偶地址。微處理器一次可以將數(shù)據(jù)讀走。處理器一次可以將數(shù)據(jù)讀走。 l非規(guī)則字：起始地址為奇地址。非規(guī)則字：起始地址為奇地址。微處理器兩次才能將數(shù)據(jù)讀走。微處理器兩次才能將數(shù)據(jù)讀走。 3.2 8088系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu) l單一存儲(chǔ)體單一存儲(chǔ)體 l一次只能讀取一個(gè)字節(jié)的信息一次只能讀取一個(gè)字節(jié)的信息 3.3 堆棧堆棧 堆棧段首地址：堆棧段首地址：10000H SS:1000H SS:1000H 12000H11FFFH11FFEH11FFDH11FFCH11FFBH11FFAH堆堆棧?？湛臻g間 SP:2000H SP:2000

27、H SP:1FFEH SP:1FFEH SP:1FFCH SP:1FFCH SP:1FFAH SP:1FFAH 棧底棧底l當(dāng)前堆棧段的段基址由當(dāng)前堆棧段的段基址由SS給定，給定，SP給定當(dāng)前棧頂。給定當(dāng)前棧頂。 l為了加快堆棧操作的速度，為了加快堆棧操作的速度，堆棧以字為單位進(jìn)行操作。堆棧以字為單位進(jìn)行操作。 l入棧指令入棧指令PUSH；出棧指令；出棧指令POP。 PUSH AX12H34H15H93H35H71HPUSH CXPUSH DXPOP AXPUSH BXPOP DX結(jié)果：結(jié)果：(AX)3571H；(BX)5678H；(CX)1593H；(DX)=1593H例：設(shè)例：設(shè)(AX)12

28、34H；(BX)5678H；(CX)1593H；(DX)=3571H執(zhí)行下列程序代碼執(zhí)行下列程序代碼56H78H 25610H3060FH25781H調(diào)用子程序指令，子程調(diào)用子程序指令，子程序起始地址為序起始地址為 3060FH。結(jié)束地址為結(jié)束地址為33618H。25784H當(dāng)前代碼段起始地址當(dāng)前代碼段起始地址IP:171H IP:171H CS:2561H CS:2561H SP:2000H SP:2000H 12000H11FFFH11FFEH11FFDH11FFCH11FFBH11FFAH33618HIP:AFFFH IP:AFFFH SP:1FFEH SP:1FFEH 01H74HIP

29、:E008H IP:E008H IP:174H IP:174H 堆棧段首地址：堆棧段首地址：10000H01H74Hl同一個(gè)代碼段內(nèi)的子程序調(diào)用過程同一個(gè)代碼段內(nèi)的子程序調(diào)用過程 25610H25781H SP:2000H SP:2000H 12000H11FFFH11FFEH11FFDH11FFCH11FFBH11FFAH SP:1FFEH SP:1FFEH 25H61H代碼段代碼段1代碼段代碼段256310H58962H CS:5631H CS:5631H IP:2652H IP:2652H CS:2561H CS:2561H IP:171H IP:171H 5A36FHIP:405FH

30、IP:405FH IP:176H IP:176H 25786H SP:1FFCH SP:1FFCH 01H76H01H76H25H61Hl不同代碼段的子程序調(diào)用過程不同代碼段的子程序調(diào)用過程 堆棧段首地堆棧段首地址：址：10000H3.4 專用和保留的存儲(chǔ)器單元專用和保留的存儲(chǔ)器單元00000H003FFH（共1KB）。存放中斷向量表?？纱娣?56個(gè)中斷服務(wù)程序的入口地址。屬于系統(tǒng)的RAM范圍。FFFF0HFFFFFH。系統(tǒng)上電或復(fù)位時(shí)，（CS）=FFFFH，（IP）=0000H，故FFFF0H為系統(tǒng)的復(fù)位地址，從這一地址開始存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令，使系統(tǒng)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到初始化程序。屬于系統(tǒng)的ROM

31、范圍內(nèi)。4.8086/8088微處理器工作模式l最大模式：有多個(gè)微處理器最大模式：有多個(gè)微處理器 l最小模式：僅有最小模式：僅有8086一個(gè)微處理器一個(gè)微處理器 8086/8088CPU的外部特性的外部特性 有效電平 指引腳起作用時(shí)的邏輯電平。有些信號(hào)是低電平有效，也稱作負(fù)邏輯，有些信號(hào)是高電平有效，也稱作正邏輯。 三態(tài) 是指引腳除了能正常的輸入或輸出高、低電平之外，還能輸出高阻狀態(tài) 。GNDAD14AD13AD12AD11AD10AD9AD8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDVcc(+5V)AD15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6BHE

32、/S7MN/MXRDREADYRESETHOLD( RQ/GT0)HLDA( RQ/GT1)WR( LCCK)M/IO( S2)DT/R( S1)DEN( S0)ALE( QS0)INTA( QS1)TEST1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 10 11 11 20 20 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 40 40 39 39 38 38 37 37 36 36 35 35 34 34 33 33 32 32 31 31 30 30 29 29 28 28 27 27 26 26 25 25 24 24 2

33、3 23 22 22 21 21 5.8086/8088微處理器引腳及功能微處理器引腳及功能(1)AD15AD0 分時(shí)復(fù)用的地址分時(shí)復(fù)用的地址/數(shù)據(jù)總線。數(shù)據(jù)總線。T1周期傳送地址，三態(tài)輸出；周期傳送地址，三態(tài)輸出；T2T4周期傳送數(shù)據(jù)，雙向三態(tài)周期傳送數(shù)據(jù)，雙向三態(tài)輸入輸入/輸出。輸出。 (2)A19/S6A16/S3 分時(shí)復(fù)用的地址分時(shí)復(fù)用的地址/狀態(tài)線。狀態(tài)線。 S4S4S3S3段寄存器段寄存器00ES01SS10CS(I/O,INT)11DSS5=1，則，則IF=1； S6恒為恒為0 80868086微處理器微處理器 GNDAD14AD13AD12AD11AD10AD9AD8AD7AD

34、6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDVcc(+5V)AD15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6BHE/S7MN/MXRDREADYRESETHOLD( RQ/GT0)HLDA( RQ/GT1)WR( LCCK)M/IO( S2)DT/R( S1)DEN( S0)ALE( QS0)INTA( QS1)TEST1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 10 11 11 20 20 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 40 40 39 39 38 38 37 37 36 36 35

35、 35 34 34 33 33 32 32 31 31 30 30 29 29 28 28 27 27 26 26 25 25 24 24 23 23 22 22 21 21 (3)Vcc(電源電源)、GND(地地) 8086微處理器只需要單一的微處理器只需要單一的+5V電源，由電源，由Vcc輸入，輸入，GND為接為接地端。地端。 80868086微處理器微處理器 (4)17根控制信號(hào)線根控制信號(hào)線。 地址鎖存器存儲(chǔ)器I/O芯片VCC數(shù)據(jù)收發(fā)器 MN/MX RD CLK WRREADY M/IORESET ALE TEST BHE A16A19AD0AD15HLDA . HOLD .8086I

36、NTA .INTR DEN NMI DT/RBHE時(shí)鐘發(fā)生器8282鎖存器與鎖存器與8086的連接的連接 8282的選通信號(hào)輸入端STB和CPU的ALE端相連 8282的DI7DI0接CPU的AD7AD0 8282的輸出DO7DO0就是系統(tǒng)地址總線的低8位 OE為輸出允許信號(hào)，當(dāng)OE為低電平時(shí)，8282 的輸出信號(hào)DO7DO0 有效；而當(dāng)OE為高電平時(shí)，DO7DO0變?yōu)楦咦杩埂?在帶DMA控制器的8086單處理器系統(tǒng)中，將OE接地即可。最小模式8286與8086的連接當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)中所含的外設(shè)較當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)中所含的外設(shè)較多時(shí)，數(shù)據(jù)總線上需要有發(fā)多時(shí)，數(shù)據(jù)總線上需要有發(fā)送器和接收器來增加驅(qū)動(dòng)能送器和接

37、收器來增加驅(qū)動(dòng)能力。發(fā)送器和接收器簡稱為力。發(fā)送器和接收器簡稱為收發(fā)器，也稱為總線驅(qū)動(dòng)器收發(fā)器，也稱為總線驅(qū)動(dòng)器80888088系統(tǒng)，只用一片系統(tǒng)，只用一片8286 8286 就就可構(gòu)成數(shù)據(jù)總線收發(fā)器，而可構(gòu)成數(shù)據(jù)總線收發(fā)器，而8086 8086 系統(tǒng)中，則要用兩片系統(tǒng)中，則要用兩片82868286。82868286具有兩組對(duì)稱的數(shù)據(jù)引具有兩組對(duì)稱的數(shù)據(jù)引線，線，A7A7A0A0為輸入數(shù)據(jù)線，為輸入數(shù)據(jù)線，B7B7B0B0為輸出數(shù)據(jù)線為輸出數(shù)據(jù)線收發(fā)器中數(shù)據(jù)可雙向傳輸收發(fā)器中數(shù)據(jù)可雙向傳輸引腳信號(hào)引腳信號(hào)T T控制數(shù)據(jù)傳輸方向。控制數(shù)據(jù)傳輸方向。當(dāng)當(dāng)T=1 T=1 時(shí)，就使時(shí)，就使A7A7A0

38、A0為輸為輸入線，入線，B7B7B0B0為輸出線；當(dāng)為輸出線；當(dāng)T T = 0= 0時(shí)，則使時(shí)，則使B7B7B0B0為輸入線。為輸入線。T T和和CPUCPU的的DT/ R DT/ R 相連，相連，DT/ R DT/ R 為數(shù)據(jù)收發(fā)控制信號(hào)。為數(shù)據(jù)收發(fā)控制信號(hào)。lOE是輸出允許信號(hào)，此信號(hào)決定了是否允許數(shù)據(jù)通過8286。在8086/8088系統(tǒng)中，OE端和CPU的DEN端相連。l當(dāng)系統(tǒng)中CPU 以外的總線主控部件對(duì)總線有請(qǐng)求，并且得到CPU允許時(shí)，CPU的DEN和DT/ R 端呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，從而使8286 各輸出端也成為高阻狀態(tài)。GNDA14A13A12A11A10A9A8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDVcc(+5V)A15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6SS0MN/MXRDREADYRESETHOLD( RQ/GT0)HLDA( RQ/GT1)WR( LCCK)IO/M ( S2)DT/R( S1)DEN( S0)ALE( QS0)INTA( QS1)TEST1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 10 11 11 20