第2章 8086、8088微处理器的体系结构.ppt

主讲:禹定臣
微机原理及接口技术
信息工程学院
本章基本内容与教学要求
1、8086微处理器基本结构
2、8086芯片的主要引脚功能
3、8086总线周期的基本概念
4、8086微机系统的存储器组织
5、8086/8088微机系统的I/O组织
第2章 8086/8088微处理器
的体系结构
微机原理与接口技术
§ 8086/8088微处理器
8086/8088的内部结构
8086/8088CPU内部结构示意图
从功能结构看,8086/8088CPU分两部分:
执行部件EU (Execution Unit)
总线接口部件BIU (Bus Interface Unit)
§ 8086/8088微处理器
1. 执行部件EU
负责指令的执行:译码指令并利用内部寄存器和ALU来处理数据。
§ 8086/8088微处理器
组成及功能
四个数据寄存器:AX,BX,CX,DX
四个地址寄存器:BP,SP,SI,DI
标志寄存器FR(PSW)
算术逻辑单元ALU
存放数据或地址
存放不同寻址方式下的地址偏移量,也可作16位
通用寄存器
存放ALU运算结果特征
内部控制逻辑电路(EU)
从指令队列取指令、译码、产生控制信号
算术逻辑运算
§ 8086/8088微处理器
2. 总线接口部件BIU
负责微处理器内部与外部(存储器和I/O接口)的信息传输:取指令、指令排队、传送数据(读/写操作数)、形成物理地址和总线控制。
§ 8086/8088微处理器
组成及功能
四个段寄存器:CS,DS,SS,ES
地址加法器
指令队列
总线控制逻辑
存放段地址,与偏移地址配合,寻址1MB空间
将16位逻辑地址变换成20位物理地址
预放指令代码:6字节/8086;4字节/8088
发出总线控制信号,控制CPU与外部数据的交换
指令指针寄存器IP
存放下一条要取出指令的地址
§ 8086/8088微处理器
流水线操作
BIU
取指1
取指2
取指3
取指4
取数据
取指5
…
EU
等待
执行1
执行2
执行3
执行4
…
指令队列缓冲器存放预取指令,使CPU取指令与执行指令能并行工作,即在一条指令的执行过程中,可以取出下一条或多条指令,在指令队列中排队,减少微处理器的等待时间,提高运行效率。这种结构称为流水线结构。
BIU与EU并行操作示意
§ 8086/8088微处理器