第二讲 微型计算机结构
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微机原理课件第2章 微型计算机基础
6
微型计算机的概念结构
地址总线 AB
C P
存
I/O
输
储
接
入
器
口
设
备
I/O 接 口
输 出 设 备
I/O 接 口UΒιβλιοθήκη 数据总线 DB控制总线 CB
AB: Address Bus DB: Data Bus CB: Control Bus
7
主机硬件系统之一：CPU
CPU是计算机的控制中心，提供运算、判断能力 构成：ALU、CU、Registers
汇编语言程序 对应的机器指令 对应的操作
------------------ --------------------- -----------------------------------------------
MOV AL, 5CH 10110000 中
16
程序的执行过程
程序
指令1 指令2 指令3 指令4
……
指令n
操作码 操作数
执行
取指令 指令译码 取操作数 执行指令
存结果
指令周期
1、CPU如何知道从哪里取出程序的第一条指令？—操作系统 2、CPU如何按程序控制流执行指令？—程序计数器 3、CPU如何知道从哪里取操作数？—地址、寻址方式
17
例：计算 5CH+8EH
内存单 元地址
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
... 0 1 0 1 1 0 0 0
38F04H 1 0 1 1 0 1 1 0
内存单 元内容
*内存单元有时 又称为地址单元
...
10
存储器相关概念2：内存容量
即内存单元的个数，以字节为单位。 注意：内存空间与内存容量的区别。
微型计算机的概念结构
地址总线 AB
C P
存
I/O
输
储
接
入
器
口
设
备
I/O 接 口
输 出 设 备
I/O 接 口UΒιβλιοθήκη 数据总线 DB控制总线 CB
AB: Address Bus DB: Data Bus CB: Control Bus
7
主机硬件系统之一：CPU
CPU是计算机的控制中心，提供运算、判断能力 构成：ALU、CU、Registers
汇编语言程序 对应的机器指令 对应的操作
------------------ --------------------- -----------------------------------------------
MOV AL, 5CH 10110000 中
16
程序的执行过程
程序
指令1 指令2 指令3 指令4
……
指令n
操作码 操作数
执行
取指令 指令译码 取操作数 执行指令
存结果
指令周期
1、CPU如何知道从哪里取出程序的第一条指令？—操作系统 2、CPU如何按程序控制流执行指令？—程序计数器 3、CPU如何知道从哪里取操作数？—地址、寻址方式
17
例：计算 5CH+8EH
内存单 元地址
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0
... 0 1 0 1 1 0 0 0
38F04H 1 0 1 1 0 1 1 0
内存单 元内容
*内存单元有时 又称为地址单元
...
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存储器相关概念2：内存容量
即内存单元的个数，以字节为单位。 注意：内存空间与内存容量的区别。
第二讲 第2章 MCS-51单片微型计算机结构
S1
S2
S3
读下一个操作 码（丢弃） P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 （a） 单字节，单周期指令 例：MOV A R1
读操作码 读操作码 读第二字节
2
P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 （b） 双字节，单周期指令 例：ADD A dir 读操作码
MCS-51单片机的结构原理
一、计算机的经典组成 计算机的经典结构见 图1.1 所示。这种结 构是由计算机的开 拓者——数学家约 翰· 诺依曼最先提 冯· 出的，所以就称之 为冯· 诺依曼计算机 体系结构，也叫普 林斯顿结构。
图 1.1 计算机经典结构
二、 MCS-51单片机的基本组成
(一) 8051单片机的结构
﹡IP B8H ﹡IE A8H TMOD ﹡TCON TL0 TH0 TL1 TH1 PCON ﹡SCON 寄存器 SBUF
IP.7～IP.0 BFH～B8H 中断优先控制器 IE.7～IE.0 AFH～A8H 中断允许控制器 89H 定时器方式选择 88H TCON.7～TCON.0 8FH～88H 定时控制寄存器 8AH 定时器T0低8位 8CH 定时器T0高8位 8BH 定时器T1低8位 8DH 定时器T1高8位 87H 电源控制及波特率选择 98H SCON.7～SCON.0 9FH～98H 串行口控制 99H 串行口数据缓冲器
F0H E0H D0H B8H B0H A8H A0H 98H 90H 88H 80H
特 殊 功 能 寄 存 器 中 位 寻 址
FFFFH 外部 RAM
第2章 微型计算机的内部结构
第2章 微型计算机的内部结构
【例2.4】设逻辑地址是1800:4BEE,试计算物理地 址. 【解】 1 8 0 0 + 4 B E E ———————— 1 C B E E 所以PA=1CBEEH.
第2章 微型计算机的内部结构
2.5.2 把内存划分成逻辑段
逻辑地址由段地址与偏移地址两部分构成,如果固定 段地址部分不变,只改变偏移地址部分,可以用来指定在 内存中64 KB范围内的物理地址.
第2章 微型计算机的内部结构
内存
MPU
I1
I2
…
In
接口
D1
D2
…
Dn
外设
图2.1 微型计算机各部件的连接
第2章 微型计算机的内部结构
2.2 8086/8088 MPU的内部结构 的内部结构
8086/8088 MPU的内部结构 概述 的内部结构
2.2.1 运算器 2.2.2 通用寄存器组 2.2.3 标志寄存器 2.2.4 段寄存器组 2.2.5 指令指针 2.2.6 地址加法器 2.2.7 其它部件 返回节目录
2.1 微型计算机的构成
电子计算机由中央处理器(简称CPU),内部存储 器和输入输出设备(简称I/O设备)三大部件构成.CPU是计算 机的核心,人们交给计算机的命令总是由CPU解释并执行, CPU还负责产生各种控制信号,令各部件协调工作,使整个 系统构成一个有机整体. 计算机的协调工作是靠三大部件之间有机连接并相互配 合来实现的.三大部件之间的逻辑连接关系可以用图2.1来表 示. 图2.1中的双线是各部件之间进行数据传递的公共通道, 是计算机的系统总线.MPU和内存直接连接在系统总线上.
第2章 微型计算机的内部结构
(5) 向偏移地址456H处写一个字型数据. (6) 向偏移地址4560处写一个字型数据. (7) 向偏移地址4560H处写一个字型数据. (8) 向偏移地址5640H处写一个字型数据.
微型计算机硬件组成.ppt
计算机文化基础
5
常见微机系统
平板电脑 移动计算机
计算机、电视、影 音三模式
家庭网络计算机
6
微机基本结构 显示器、键盘和主机
7
2.1.2 微型计算机的分类
1 按组成结构分类 单片机 组成部分集成在一个超大规模芯片上，广泛 用于控制、仪器仪表、通信、家用电器等领域。 单板机 各组成部分装配在一块印刷电路板上，常用 于过程控制或作为仪器仪表的控制部件 。 多板机 各组成部分装配在多块印刷电路板上，如台 式、便携式PC 机。
2
计算机系统的组成
运算器
CPU
寄存器 控制器
硬件
主机
内存
随机存储器(RAM) 只读存储器(ROM) 高速缓冲存储器
计
输入设备：键盘、鼠标、扫描仪
算 机
外部设备
输出设备：显示器、打印机 外 存：软、硬盘、光盘、闪存
系
网络设备：网卡、调制解调器等
统
操作系统：Windows、Unix、Linux
系统软件 语言处理程序：C、Pascal、VB等
使用单片机芯片构成的仿真系统。
有镜像功能的单板机
2019/12/17
计算机文化基础
9
微型计算机的发展方向
① 高速化 处理器主频
② 超小型化 典型的标志是笔记本电脑和PDA的流行。
③ 多媒体化 全新的多媒体处理芯片、多媒体和超媒体系 统的开发和标准化、虚拟现实技术和发展多媒体通信等。
④ 网络化 网络计算机、具有联网功能的PDA以及各种类 型的个人计算机等正在飞速发展。
主板板载了四条DDR2内存插槽，支持 最高8GB DDR2-800内存容量和双通道 技术。另外，内存插槽的周围布满了不 少铝壳固态电容，内存的工作稳定性完 全得以保障。
微型计算机基本结构
• 从外观上看，微型计算机硬件主要包 括主机箱、显示器、常用 I/O 设备（如 鼠标、键盘等）。其中，主机箱里装 着微型计算机的大部分重要硬件设备， 如 CPU 、主板、内存、硬盘、光驱、 软驱、各种板卡，电源及各种连线等。 • 如果再配置声卡、音箱等，就构成了 一台多媒体计算机。为了特殊用途， 还需配置打印机、扫描仪等常用设备。
微型计算机系统结构图
• 简单地说，微型计算机系统是 由硬件系统和软件系统两大部 分组成。其中硬件系统主要包 括 CPU 、主板、存储器和输入 输出设备等；软件系统主要包 括系统软件和应用软件，它们 也包括了若干种分类。
2、微型计算机硬件系统 • 计算机硬件是指看得见摸得着的物 理装置，即机械器件、电子线路等 设备， 它是计算机系统的物质基 础 ，也是软件系统得以正常运行的 平台。
• 只读存储器用于存储由计算机 厂家为该机编写好的一些基本 的检测、控制、引导程序和系 统配置等，如系统的 BIOS 即 为 ROM 存储器。只读存储器的 特点是存储的信息只能读出， 不能写入，断电后信息不会丢 失。
• 随机存储器的特点是既可以读 出数据，也可以写入数据，因 此随机存储器又称为可读写存 储器。用于存放当前正在使用 或常要使用的程序和数据。随 机存储器只能在加电后保存数 据和程序，一旦断电则其内所 保存的所有信息将自然消失。
电源
2.2 CPU
• CPU(Central Processing Unit) 中文名称是中央处理器，微型计算 机的 CPU 又称为微处理器，是计 算机的核心部件，负责计算机系统 中最重要的算术运算和逻辑运算。 CPU 是判断计算机性能高低的首要 标准，它一般安插在主板的 CPU 插座上。
• CPU 的主要性能指标有芯片型号，如 Pentium P III ；时钟频率，如 800MH Z ；字长，即计算机一次能处 理的二进制位数，通常计算机的字长 为16位（早期），32位、64位，字长 越长，计算机的运算速度和效率越高。 • CPU 目前主要生产厂商有美国的 Intel( 英特尔 ) 、 AMD( 超微 ) 公司等， Intel 公司是 CPU 市场的 老大。
第二章 微型计算机的基本结构
第二章微型计算机的基本结构2.1 微型计算机系统微型计算机系统是由硬件和软件两部分组成的。
2.1.1 微型计算机的硬件冯诺依曼“存储程序控制式”计算机系统机构是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成的。
运算器和控制器合称为中央处理器，把中央处理器的功能集成在一个芯片上的大规模或超大规模集成电路，称作微处理器，简称MPU。
微型计算机由微处理器、存储器、输入\输出接口和总线组成。
总线（BUS）是一组公共信息传输线，分为内部总线：互连芯片内部各个装置的总线。
系统总线：微处理器、存储器和输入\输出设备接口之间的总线。
外部总线：微机与外部设备之间的总线。
按功能分为数据总线：（DB）微处理器向内存、输入\输出接口之间传送数据。
（双向线）地址总线：（AB）微处理器向内存、输入\输出接口之间传输地址。
（单向线）控制总线：（CB）微处理器向其他部件传输控制信息和其他部件向微处理器传输状态信息，从而协调各部件工作。
一、微处理器1、发展概况第一代（1971年开始）第一块微处理器是单片处理器，4位，集成了2250个晶体管，有16个引脚。
1972年Intel 8008，8位微处理器。
第二代（1974年开始）Intel 8008 微处理器，同时有motorola M6800 、Zilong Z80。
第三代（1978年开始）Intel 8086微处理器，字长有16位，20位的AB、16位DB，时钟频率达到5~40MHz，是单用户单任务的微处理器。
到1982年Intel 80286（16位）的微处理器具有多任务系统必须得任务转换功能，存储器管理能力和多种保护功能。
第四代（1985年开始）Intel 80386（32位）微处理器，有32位DB和AB，集成了30万个晶体管。
1989年Intel 80486（32位）微处理器问世的有120万个晶体管运算速度是80286的2到3倍。
第五代（1993年开始）Intel Pentium系列微处理器。
第2讲 Intel 8086_8088的结构
习惯：AX累加器(Accumulator)/ BX基址R/ CX(Count)计数R,循环-串操作/ DX数据R （Data），I/O port, 双字除（H16） SP，BP：堆栈指针 R, 基址指针 R，用作16 位地址指针。 SI，DI 变址R（Source Index R, Destination Index R）--指针作用
2、 微型计算机内部结构
内部——内部为了减少连线所占面积，采用单总线，即： 内部所有单元电路都挂在内部总线上，分时使用总线。
通常微处理机内部结构及外部连接方法如下图所示。
内部数据总线
DB7~DB0
数据总线缓冲器/锁存器
累加器 （8位）
锁存器 （8）
暂存寄存 器（8）
标志寄存 器
算术逻辑单 元
ALU
（
(物理) 地址
16进制
寻
0000 0000 0000 0000 0000B =
址
0000 0000 0000 0000 0001B =
能 力 、 寻 址
寻 址 范 围
0000 0000 0000 0000 0010B =
...
...
空
间
）
1111 1111 1111 1111 1111B =
00……00～11……11B＝00000H～FFFFFH
8086的外部数据总线16位，8088 是8位数据总线。 Intel 8086，16位机. Intel 8088（简称8088）是一种准16位微处理器， 在Intel 8080与8085的基础上发展起来的。
（一） 8086/8088微处理器功能结构
8086/8088微处理器功能结构
分两部分： 1、总线接口单元 BIU（Bus Interface Unit） 2、执行部件 EU （Execution Unit）
2、 微型计算机内部结构
内部——内部为了减少连线所占面积，采用单总线，即： 内部所有单元电路都挂在内部总线上，分时使用总线。
通常微处理机内部结构及外部连接方法如下图所示。
内部数据总线
DB7~DB0
数据总线缓冲器/锁存器
累加器 （8位）
锁存器 （8）
暂存寄存 器（8）
标志寄存 器
算术逻辑单 元
ALU
（
(物理) 地址
16进制
寻
0000 0000 0000 0000 0000B =
址
0000 0000 0000 0000 0001B =
能 力 、 寻 址
寻 址 范 围
0000 0000 0000 0000 0010B =
...
...
空
间
）
1111 1111 1111 1111 1111B =
00……00～11……11B＝00000H～FFFFFH
8086的外部数据总线16位，8088 是8位数据总线。 Intel 8086，16位机. Intel 8088（简称8088）是一种准16位微处理器， 在Intel 8080与8085的基础上发展起来的。
（一） 8086/8088微处理器功能结构
8086/8088微处理器功能结构
分两部分： 1、总线接口单元 BIU（Bus Interface Unit） 2、执行部件 EU （Execution Unit）
微型计算机组成结构
微型计算机组成结构
《微型计算机组成结构》是指微型计算机的基本组成部分和内部结构。
微型计算机由中央处理器(CPU)、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出(I/O)接口等部分组成。
CPU是微型计算机的“大脑”，负责执行指令和处理数据；RAM是用来存储程序和数据的，是CPU进行操作的主要区域；ROM是存储程序和数据的永久性存储器，包括BIOS等启动程序；I/O接口和设备让计算机能够与外部世界进行通信和交互。
理解微型计算机的组成结构对于进行程序设计和硬件维护都非常重要。
- 1 -。
第2章微型计算机系统的组成
计算机第一定律——摩尔定律
晶 体 管 数
单 位 时 间 执 行 的 指 令 数
百 万 条 每 秒
/
每18个月芯片能力增长一倍。
返回本章目录
2.3 存储器
2.3.1 存储器的分类 1、按存储介质分类 （1）半导体存储器 （2）磁表面存储器 （3）光存储器 2、按存储器的读写功能分类 （1）只读存储器ROM （2）随机存储器RAM
第2章 微型计算机系统的组成
本章导读：
重点阐述了微机的中央处理器、存储器、输入/输 出设备的类型、发展和主要性能指标。
重点内容：
计算机软、硬件系统构成、中央处理器的类型、性 能和指标 、存储器的类型、性能和指标输入/输出设备 的类型、性能和指标。
第2章 微型计算机系统的组成
2.1 概述
2.2
2.3 2.4
中央处理器CPU
存储器 总线与输入/输出接口电路
2.5
输入/输出设备
2.1 概述
2.1.1 硬件系统
微型计算机的硬件系统主要由CPU、存 储器、系统总线、接口电路及I/O设备等部件组 成。
2.1 概述
2.1.1 硬件系统
（外）存储器 输入 设备
（内）存储器
输出 设备
运算器
控制器
中央处理器（CPU）
2.3 存储器
2.3.1 存储器的分类 3、按信息的可保存性分类 （1）非永久性记忆的存储器。 （2）永久性记忆的存储器 4．按在微机系统中的作用分类 （1）主存储器 （2）辅助存储器 （3）高速缓冲存储器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.3 存储器
2.3.2 存储器的基本性能指标
1、存储容量 存储器可以存储的二进制信息总量称为存储容量。 存储容量通常以字节（B）为单位来表示，对于大容量存 储器还可以用千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字 节（GB）、太字节（TB）等表示。其换算关系为： 1KB=210B=1024B 1MB=220B=1024KB 1GB=230B=1024MB 1TB=240B=1024GB
002第二章微型计算机概述
(1) 读操作
若已知在04号存储单元中，存的内容为 10000100即84H，若要把它读出至数据总线上。
则要求CPU的地址寄存器先给出地址号04， 然后通过地址总线送至存储器，存储器中的地址 译码器对它进行译码，找到04号存储单元。
再要求CPU发出读的控制命令，于是04号存 储单元的内容84H就出现在数据总线上，由它送 至数据寄存器DR，如下图所示。
大多数人都认为CPU的主频指的是CPU运行的速度，实 际上这个认识是片面的。
CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号振荡的速度， CPU能够运行在更高的频率下说明CPU能够承受更高的运 算速度，主频和实际的运算速度有关。
外频 CPU与周边设备传输数据的频率，具
体是指CPU到芯片组之间的总线速度。 外频速度高，CPU就可以同时接受更
早期CPU工作电压为5V，随着制造工艺 与主频的提高，CPU的工作电压有着很大的 变化，PIIICPU的电压为1.7V，解决了CPU 发热过高的问题。
2.1.2 内存
一台电脑必须拥有运算器、控制器、存 储器和输入输出设备
运算器、控制器的作用由CPU来完成
存储器则分为内存储器和外存储器。 内存储器简称为内存，由半导体存储器构 成；外存储器则包括了硬盘、软盘、光驱、 磁带机等许多设备
另一种信息为程序，即人们给计算机的各种控 制命令，也以数据的形式由输入设备存至存储器 中。在运行时从存储器中取出送入控制器，由控 制器经过译码后变为各种控制信号。
2.1.3 I/O设备和I/O接口
I/O设备
输入设备 输出设备
键盘 鼠标 扫描仪、数码相机
显示器 打印机 绘图仪
2.2 常用的名词术语和二进制编码
IA-32结构微处理器的概要历史
相关主题
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④ 堆栈段寄存器SS（Stack Segment），指向当前堆栈段；
3.控制寄存器组 （1）. 指令指针IP（Instruction Pointer） 指令指针IP是一个16位专用寄存器，程序运行时，它始终指向 EU要执行的下一条指令所在单元的地址。当EU执行本条指令 时，IP中的内容自动增量，以指向下一条指令所在的内存单元 的地址。
（2）控制标志位 用于对CPU的某些操作实施控制，并且都可以在程序中用 1009H 1000H a 相应的指令来设置其状态。3位控制标志分别是： a 1008H 1001H b b 1007H 方向标志DF(Direction Flag) 用于控制串操作指令执行时 1002H c c 1006H 1003H 的步进方向，该位为“1”，则串操作指令按地址递减的顺 d d 1005H 1004H e 序对串进行操作,否则按地址递增的顺序进行操作。 1004H e 1005H f 1003H f 1006H g 中断允许标志IF(Interrupt Flag) 指示是否允许系统响应 外部 1002H g 1007H h 1001H h 1008H 的可屏蔽中断请求，该位为“1”，表示允许(开中断)，否则 i 1000H i 1009H 表 示禁止(关中断)。 陷阱标志TF(Trace Flag) 当该位为“1”时，CPU每执行完一 条 指令便自动产生一个内部中断，并转去执行一个中断服务程 序，可以借助该中断服务程序来检查每条指令的执行情况，
第2章 8086/8088微处理器及其体系结构
本章简介: 8086/8088CPU的编程结构
8086/8088的存储器组织
8086/8088的I/O组织 8086/8086CPU的引脚功能和工作方式 8086/8088的操作及其时序 高性能微处理器先进技术简介
2.1 8086/8088CPU的编程结构
01 23 B6 45 67 7B 9A B2 3C A6 12 6E
奇地址非规则双准 字 =12A63CB2H
存储器与8086CPU相连接时，1MB的空间实际上被分成两个 512KB的存储库。其连接如图所示：
A19~A1 A0 BHE SEL A19~A1 SEL A19~A1
高位（奇数）库 （512KB×8）
两大部件既独立工作又相互协调： ① 从内存取来的指令存入队列缓冲器，缓冲器中只要有一条指 令，EU就开始执行。 ② 队列缓冲器中只要有两个字节为空（8088是一个字节），BIU 便自动执行取指操作，从内存中的相邻单元取出相应的指令字节 放入缓冲器中，直到缓冲器填满时为止。 ③ 当EU执行完转移、调用和返回等切换程序流程的指令时，缓 冲器中原来的内容将被清除，BIU从内存中新的位置开始重新预 取指令填入队列中。 由于EU和BIU两个功能部件并行工作，EU执行的是BIU在前一时 刻取出的指令，与此同时，BIU又取出下一时刻要执行的指令， 因此能使大部分取指令和执行指令的操作重叠进行，大大减少了 等待取指令所需的时间，提高了微处理器的利用率和整个系统的 执行速度。
2. 段寄存器 看看我们的教材的文字组织： 这一页纸中有4段，那问号（？）在什么地 方呢？我们会说：在第2段的第4个字。第 二段从什么位置开始呢？由段寄存器给出。
1.- - - - - - - ---------2.- - - ? - - - 3.- - - - - - - -- - - - - - - - 4.- - - - - - - -
多字节数据的对准（规则字）和非对准（非规则字）存放 当一个数据元素的 位数超过一个字节宽 80X86对准和不对 度时，这个数据就需 准操作的速度是 要多个字节存放， 不同的，执行字 所谓对准方式是指一 操作对于对准字 需要1个总线周期， 个字从偶地址开始存 而非对准字需要2 放、或一个双字从能 个总线周期。 被4整除的地址开始 存放；否则称为非对 准方式。 地址 2000H 2001H 2002H 2003H 2004H 2005H 2006H 2007H 2008H 2009H 200AH 200BH 偶地址 =2301H 规则字 偶地址字节数据B6H 奇地址 =6745H 非规则字 奇地址字节数据7BH
通用寄存器的隐含用法
寄存器名 隐含使用
AX,AL AH 在乘/除法指令中作累加器,在I/O指令中作数据寄存器. 作为取标志指令LAHF的目的寄存器.
AL
BX CX
在BCD码及ASCII码运算指令中作累加器/在表转换指令中作累加器.
在间接寻址中作地址寄存器或基址寄存器,在XALT指令中作基址寄 存器. 在循环/串操作指令中作计数器,每循环一次自动减压1.
2.2 8086/8088的存储器组织 2.2.1 存储器组织 8086／8088系统中的存储器按字节组织，因CPU具有 20条地址线，所以可寻址的存储空间为220(＝lMB ) 。每 个字节对应有唯一的20位物理地址，因此，用十六进制 数表示的存储地址范围为00000一FFFFFH。 地址 地址为17H的字节=16H 17H 16 地址14H 52 双字=1652A30FH 16H A3 15H 地址为14H的字=A30FH 0F 14H 6C 地址为12H的 13H 地址为10H的双字 A5 字=6CA5H 12H =6CA54B7EH 4B 11H 8086采用小数端 10H 7E 存储方式
2.1.1 8086/8088CPU的内部结构
前面的模型机给了我们这样的启示: 计算机工作的过程就是取指令和执行指令的过程。 两大独立部件: 执行部件EU(Execution Unit) 总线接口部件BIU(Bus Interface Unit)。 8086/8088CPU总线部件有些差别:
8086CPU的外部数据总线为16位，指令队列6个字节，
它的主要功能是实现8086 CPU与存储器和外部设备之间的 数据传送及指令的读取。 （1）、BIU负责形成指令所在内存单元的物理地址，从内存 指定区域取出指令送到指令队列缓冲器。 （2）、执行指令时从相应的内存区域或I/O端口读取指令所 需要的操作数，或将指令的执行结果送入内存和I/O端口的指 定位置。
段寄存器
控制寄存器组
1. 通用寄存器 通用寄存器共有8个，又可分为两组。 （1）数据寄存器
数据寄存器可以用于存放8位数据或16位的数据和地址。
在8086微处理器中，16位数据寄存器有4个，8位的数据 寄存器有8个： 累加器AX（Accumulator）AH、AL
基址寄存器BX（Base）
BH、BL
指令队列缓冲器是实现重叠操作的关键部件，由6个8位寄存器 按先进先出（FIFO）的原则构成。
8088以前的CPU采用串行工作方式： CPU 取指令 1 BUS 忙碌
执行 1 存结果 取指令 取操 2 作数2 1 执行 2
忙碌 忙碌 忙碌
1）CPU执行指令时总线处于空闲状态 2）CPU访问存储器(存取数据或指令)时要等待总线操作的完成。 缺点： CPU无法全速运行。
解决办法： 总线空闲时预取指令，使CPU需要指令时能立刻得到。
8088CPU采用并行工作方式
EU
执行1
执行2
执行3 取指令3 取操作数 取指令4
BIU 取指令2 取操作数 存结果 BUS
忙碌 忙碌 忙碌
忙碌
忙碌
忙碌
2.1.2 8086/8088CPU的寄存器结构 8086 CPU中共有14个16位寄存器:
（1）状态标志位 用于反映EU执行算术或逻辑运算以后的结果特征。 状态标志位共有6位，它们分别是： 进位标志CF(Carry Flag) 反映算术运算后最高位是否出现 进位或借位，有则为“1”，无则为“0”。 辅助进位标志AF(Auxiliary Flag) 反映运算结果的低4位 是否向高位产生进位或借位，有则为“1”，无则为“0”。 奇偶标志PF(Parity Flag) 反映指令执行结果低8位数据中1 的个数是否为偶数，若是则该位置“1”，否则置“0”。 零标志ZF(Zero Flag) 反映运算结果是否为零，若是，则 该位置“1”，否则置“0”。 符号标志SF(Sign Flag) 反映运算结果最高位的状态，并 与运算结果最高位状态相同。表明了本次运算的结果是正 还是负。 溢出标志OF(Overflow Flag) 反映带符号数进行算术运算 后是否有溢出，有则为“1”，无则为“0”。
8086系统对内存实行分段管理，在BIU中有4个16位的段寄存器，
专门用于存放各段在内存中的起始地址（段基址）。这4个段寄
存器是： ① 代码段寄存器CS（Code Segment），指向当前代码段； ② 数据段寄存器DS（Data Segment），指向当前数据段； ③ 附加段寄存器ES（Extra Segment），指向当前附加段；
AH BH CH DH SP BP SI DI CS DS ES SS IP F AL BL CL DL AX BX CX DX 累加器 基址寄存器 计数寄存器 数据寄存器 数据寄存器
程 序 员 器
堆栈指针 基址指针 源变址寄存器 目的变址寄存器 代码段寄存器 数据段寄存器 附加段寄存器 堆栈段寄存器 指令指针 标志寄存器
D15~D8
高位（偶数）库 （512KB×8）
D7~D0
D15~D8 D7~D0
8086CPU的连接图
对准方式和非对准方式存放数据举例
存储器 低地址 传送偶地址字节 存储器 低地址 存取规则字 奇地址AD 奇地址 AD0 0 微处 正在读的字节 微处 偶地址 偶地址 正在读的字节 理器 不读的字节 理器 高地址AD 存取非规则字 存储器 高地址 AD15 15 传送奇地址字节存储器 低地址AD0 微处 不读的字节 理器 正在读的字节 AD15 AD0
CL
DX
在移位及循环指令中作计数器.
在I/O指令间接寻址时作地址寄存器,在乘/除法指令中作辅助累加器.
BP
SP SI
在间接寻址中作基址寄存器.