8086 微处理器 微型计算机技术教学PPT课件
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第2章 8086 微处理器
2020/11/6
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8086 微处理器
• 2.1 8086微处理器的结构 • 2.2 8086微处理器的引脚功能 • 2.3 8086微处理器的基本时序
2020/11/6
2
2.1 8086微处理器的结构
• 2.1.1 执行部件和总线接口部件
• 2.1.2 8086 的编程结构
• 2.1.3 8086 系统中的存储器组织及
•
物理地址的形成
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2.2 8086 微处理器的引脚功能
• 2.2.1 引脚功能说明 • 2.2.2 8088 引脚与8086 引脚的不同之处
2020/11/6
4
2.3 8086 微处理器的基本时序
• 2.3.1 指令周期、总线周期和时钟周期 • 2.3.2 几种基本时序的分析
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2.1.2 8086 的编程结构
• 可供程序员使用的有16个16位寄存器。
• １.通用寄存器（General‐Purpose Register ，GPR）
• 可分为两组。
• 1) 数据寄存器
• 累加器AX（Accumulator） 、
• 基址寄存器BX（Base Register） 、
• 计数寄存器CX（Count Register） 、
• 数据寄存器DX（Data Register） 。
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通用寄存器
AX AH BX BH CX CH DX DH
SP BP SI DI
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AL BL CL DL
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数据寄存器
• 特点是： • 每个16位寄存器可分为 • 高8位（ AH 、BH 、CH 和DH） • 低8位（AL 、BL 、CL 和DL） ， • 这两组8位寄存器可分别寻址、独立操作。既可以
• 8086 微处理器被设计为两个独立的功能 部件，
• 总线接口部件和执行部件， • 并在大多数情况下，能使大部分 • 的取指令和执行指令重叠进行。 • 提高了程序的执行速度，充分利用总线，
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功能部件
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总线接口部件 （Bus Interface Unit ，BIU）
存器（Index Register）
• 堆栈指针寄存器SP（ Stack Pointer） 、 • 基址指针寄存器BP（Base Pointer） 、 • 源变址寄存器SI（Source Index） • 目的变址寄存器DI（Destination Index） • 用来形成操作数的地址，用于堆栈操作 • 和变址运算中计算操作数的有效地址。 • SP 、BP 用于堆栈操作 • SI 、DI 用于变址操作
• 总之，BIU 的功能ຫໍສະໝຸດ Baidu：同外部总线连接，为EU 和内 存（及外设接口）之间提供信息通路。并形成20位的 内存物理地址。
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执行部件（Execution Unit ，EU）
• 由通用寄存器、标志寄存器、算术逻辑单元 （ ALU）和EU 控制系统等组成。EU 从BIU 的 指令队列中获得指令，然后执行该指令，完成 指令所规定的操作。
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通用寄存器
• 在8086 的指令系统中，许多情况下，某些指令只 能用一个特定的寄存器或寄存器组来完成其功能，
• 对这些用来完成特定操作的8086 指令， • 上述通用寄存器具有一些隐含用法
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通用寄存器的隐含用法
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2. 指令指针 （Instruction Pointer ，IP）
• 由段寄存器、指令指针、地址形成逻辑、总线控制逻 辑和指令队列等组成。
• BIU 负责从内存指定区域取出指令送到指令队列中排 队；执行指令时所需要的操作数（内存操作数和I/O 端口操作数）也由BIU 从相应的内存区域或I/O 端口 中取出，传送给执行部（EU） 。指令执行的结果如 果需要存入内存或I/O 端口，也由BIU 写入相应的内 存区域或I/O 端口。
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3. 标志寄存器FR（Flag Register）
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2.1.1 执行部件和总线接口部件
微处理器执行程序的步骤 • ① 从内存储器中取出一条指令，分析指令操作码； • ② 读出一个操作数（如果指令需要操作数） ； • ③ 执行指令； • ④ 将结果写入内存储器或输出设备（如果指令
需要） 。
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执行部件和总线接口部件
将数据寄存器作为一个16 位寄存器进行操作，又 可用做两个8 位寄存器进行操作。
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数据寄存器
• 可以存放 • 参加操作的数据、 • 操作的中间结果， • 也可以是操作数的地址。 • 大多数算术和逻辑运算指令都可以使用这些数据寄
存器。
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2)指针寄存器（Pointer Register、变址寄
• 16 位专用寄存器，它指向当前需要取出的指令字 节，当BIU 从内存中取出一个指令字节后，IP 就 自动加１ ，指向下一指令字节。注意，IP 指向 的是指令地址的段内地址偏移量，又称偏移地址 （Offset Address）或有效地址（Effective Address ，EA） 。
程序员不能对IP 进行存取操作，程序中的转移指 令、返回指令以及中断处理能对IP 进行操作。
• EU 用来对寄存器内容和指令操作数进行算术 和逻辑运算，以及进行内存有效地址的计算。
• EU负责全部指令的执行，向BIU 提供数据和所 需访问的内存或I/O 端口的地址，并对通用寄
存器、标志寄存器和指令操作数进行管理。
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取指令和执行指令重叠进行
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8088与8086 的区别
• 8088微处理器是一种准16位微处理器，内部采 用16位结构，实质上与8086基本上是相同的， 其内部功能部件EU 与8086一样，而BIU 略有 区别。
• 第一， 8086 的指令队列是6字节长，而8088 的指令队列为4字节长；
• 第二， 8086 是真正的16位机，同BIU 相连的 8086 总线中的数据总线是16 位总线，而8088 是准16位机，同BIU 相连的8088 总线中的数 据总线为8位总线。
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8086 微处理器
• 2.1 8086微处理器的结构 • 2.2 8086微处理器的引脚功能 • 2.3 8086微处理器的基本时序
2020/11/6
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2.1 8086微处理器的结构
• 2.1.1 执行部件和总线接口部件
• 2.1.2 8086 的编程结构
• 2.1.3 8086 系统中的存储器组织及
•
物理地址的形成
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2.2 8086 微处理器的引脚功能
• 2.2.1 引脚功能说明 • 2.2.2 8088 引脚与8086 引脚的不同之处
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2.3 8086 微处理器的基本时序
• 2.3.1 指令周期、总线周期和时钟周期 • 2.3.2 几种基本时序的分析
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2.1.2 8086 的编程结构
• 可供程序员使用的有16个16位寄存器。
• １.通用寄存器（General‐Purpose Register ，GPR）
• 可分为两组。
• 1) 数据寄存器
• 累加器AX（Accumulator） 、
• 基址寄存器BX（Base Register） 、
• 计数寄存器CX（Count Register） 、
• 数据寄存器DX（Data Register） 。
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通用寄存器
AX AH BX BH CX CH DX DH
SP BP SI DI
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AL BL CL DL
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数据寄存器
• 特点是： • 每个16位寄存器可分为 • 高8位（ AH 、BH 、CH 和DH） • 低8位（AL 、BL 、CL 和DL） ， • 这两组8位寄存器可分别寻址、独立操作。既可以
• 8086 微处理器被设计为两个独立的功能 部件，
• 总线接口部件和执行部件， • 并在大多数情况下，能使大部分 • 的取指令和执行指令重叠进行。 • 提高了程序的执行速度，充分利用总线，
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功能部件
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总线接口部件 （Bus Interface Unit ，BIU）
存器（Index Register）
• 堆栈指针寄存器SP（ Stack Pointer） 、 • 基址指针寄存器BP（Base Pointer） 、 • 源变址寄存器SI（Source Index） • 目的变址寄存器DI（Destination Index） • 用来形成操作数的地址，用于堆栈操作 • 和变址运算中计算操作数的有效地址。 • SP 、BP 用于堆栈操作 • SI 、DI 用于变址操作
• 总之，BIU 的功能ຫໍສະໝຸດ Baidu：同外部总线连接，为EU 和内 存（及外设接口）之间提供信息通路。并形成20位的 内存物理地址。
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执行部件（Execution Unit ，EU）
• 由通用寄存器、标志寄存器、算术逻辑单元 （ ALU）和EU 控制系统等组成。EU 从BIU 的 指令队列中获得指令，然后执行该指令，完成 指令所规定的操作。
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通用寄存器
• 在8086 的指令系统中，许多情况下，某些指令只 能用一个特定的寄存器或寄存器组来完成其功能，
• 对这些用来完成特定操作的8086 指令， • 上述通用寄存器具有一些隐含用法
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通用寄存器的隐含用法
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2. 指令指针 （Instruction Pointer ，IP）
• 由段寄存器、指令指针、地址形成逻辑、总线控制逻 辑和指令队列等组成。
• BIU 负责从内存指定区域取出指令送到指令队列中排 队；执行指令时所需要的操作数（内存操作数和I/O 端口操作数）也由BIU 从相应的内存区域或I/O 端口 中取出，传送给执行部（EU） 。指令执行的结果如 果需要存入内存或I/O 端口，也由BIU 写入相应的内 存区域或I/O 端口。
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3. 标志寄存器FR（Flag Register）
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2.1.1 执行部件和总线接口部件
微处理器执行程序的步骤 • ① 从内存储器中取出一条指令，分析指令操作码； • ② 读出一个操作数（如果指令需要操作数） ； • ③ 执行指令； • ④ 将结果写入内存储器或输出设备（如果指令
需要） 。
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执行部件和总线接口部件
将数据寄存器作为一个16 位寄存器进行操作，又 可用做两个8 位寄存器进行操作。
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数据寄存器
• 可以存放 • 参加操作的数据、 • 操作的中间结果， • 也可以是操作数的地址。 • 大多数算术和逻辑运算指令都可以使用这些数据寄
存器。
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2)指针寄存器（Pointer Register、变址寄
• 16 位专用寄存器，它指向当前需要取出的指令字 节，当BIU 从内存中取出一个指令字节后，IP 就 自动加１ ，指向下一指令字节。注意，IP 指向 的是指令地址的段内地址偏移量，又称偏移地址 （Offset Address）或有效地址（Effective Address ，EA） 。
程序员不能对IP 进行存取操作，程序中的转移指 令、返回指令以及中断处理能对IP 进行操作。
• EU 用来对寄存器内容和指令操作数进行算术 和逻辑运算，以及进行内存有效地址的计算。
• EU负责全部指令的执行，向BIU 提供数据和所 需访问的内存或I/O 端口的地址，并对通用寄
存器、标志寄存器和指令操作数进行管理。
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10
取指令和执行指令重叠进行
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8088与8086 的区别
• 8088微处理器是一种准16位微处理器，内部采 用16位结构，实质上与8086基本上是相同的， 其内部功能部件EU 与8086一样，而BIU 略有 区别。
• 第一， 8086 的指令队列是6字节长，而8088 的指令队列为4字节长；
• 第二， 8086 是真正的16位机，同BIU 相连的 8086 总线中的数据总线是16 位总线，而8088 是准16位机，同BIU 相连的8088 总线中的数 据总线为8位总线。