第三章8086微处理器PPT课件
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（注：8086CPU的指令队列有6字节，8088CPU有4字 节）。
机械工程与自动化学院
3.1.1 8086的编程结构（重点）
三、总线接口部件（BIU）和执行部件（EU）的功能 （1）指令队列中出现两个字节为空时自动按CS 值和IP值组成20位实际物理地址到存储器中取指 令，一次取两个字节指令存放到指令队列中； （2）EU从BIU指令队列中读取指令； （3）由EU控制电路对指令进行译码分析，指出 操作性质及操作对象； （4）EU执行指令，如果执行指令时必需访问存 储器或者I/O端口，则在EU中计算出操作数的16 位地址偏移量送给BIU，由BIU的∑形成20位绝对 地址；
主要16位是加法器。内大部部暂分存器指令
的执行由加法器完成。
标志寄存器：
ALU16位字利执控用行制部电了分路9位8位。1 2 3 4 5 6
指令队列缓冲器
外部总线
标志寄存器
执行部件 （EU)
总线接口部件 （BIU)
图2－1 Intel 8086微处理器P结age构：5 机械工程与自动化学院
3.1.1 8086的编程结构（重点）
机械工程与自动化学院
3.1.1 8086的编程结构（重点）
二、总线接口部件BIU（BUS Interface Unit）
（1）段寄存器（CS，DS，SS，ES）——存放存储 器各段的段基地址（首地址）。
（2）指令指针寄存器IP——存放要执行的下一条指 令的偏移地址。
（3）地址加法器∑——将段地址（16位）和偏移地 址（16位）扩展为20位的实际地址（物理地址）。 （4）指令队列——指令队列，在执行指令的同时， 从存储器中取下面的指令，放在指令队列缓冲器中排 队；执行完一条指令就可以立即执行下一条指令，提 高了CPU的效率；
机械工程与自动化学院
3.1.1 8086的编程结构（重点）
编程结构：从程序员和使用者的角度来看的 结构。 8086编程结构如下页图所示，8086分为两个部 分： 1、总线接口部件 BIU（Bus Interface Unit） 2、执行部件EU（Execution Unit）
Page：4 机械工程与自动化学院
第三章 8086
基本内容：编程结构，工作模式和引脚信号，最小模 式下的典型配置，总线操作和时序。 重点内容：编程结构，工作模式（最小模式），引脚 信号，总线周期。 难点内容：编程结构，存储器组织及分段概念。 基本要求：掌握8086的存储器，理解存储器分段概念， 掌握物理地址形式用法，掌握信息的分段存储和段寄 存器间的关系；掌握8086编程结构，理解引脚定义和 两种组织模式（最大模式和最小模式），了解8086的 系统总线结构及其典型操作过程。
16位
输入/输出 控制电路
执行部件EU从指令队列取指
令，并执行。
ALU
执行部分 控制电路
12 3 4 5 6
8位
指令队列缓冲器
外部总线
标志寄存器
执行部件 （EU)
Page：总6 线机接械口部工件程（与B自IU动) 化学院
3.1.1 8086的编程结构（重点）
一、执行部件EU（Execution Unit） （1）算术逻辑运算单元（ALU）——完成算术运算 、逻辑运算和移位等操作。 （2）通用寄存器——存放参与运算的数据或数据的 地址及运算结果。 （3）标志寄存器（FR）——存放运算结果的特征 ，如正、负、零、进位、溢出等。 功能：相当于运算器——负责指令的执行，进行算 术逻辑运算、移位、BCD调整、数据暂存等操作。 （4）数据暂存器：暂存数据。 （5）EU控制电路：控制、定时与状态逻辑操作。
3.1.1 8086的编程结构（重点）
地址
加法 ∑
20位
通用 AH AL 通用四寄个存专器用寄存器 器
寄存 器
BH BL CH CL DH DL
SP BP SI DI
SP：堆栈指针
BP：基址指针： SI: 源变址寄存器
CS DS SS
16位
输入/输出
DI:目的源变址寄存ES器
控制电路
算术逻辑单元ALUI：P
3.1.2 8086/8088CPU的寄存器结构（程序设计模型）
15
87
0
AX AH AL
累加器
BX BH BL
基址寄存器
数据
CX CH CL
计数寄存器
寄存器
DX DH DL
数据寄存器
通用寄存
SP堆栈指针Fra bibliotek器组BP
基址寄存器
Page：1 机械工程与自动化学院
第三章 8086微处理器
3.1 8086微处理器的编程结构 3.2 8086CPU的引脚信号和系统结 构 3.3 8086总线操作时序
3.1 8086的编程结构（重点） 3.1.1 8086CPU的编程结构
复习： 1.CPU的基本组成——控制器、运算器和寄存器组。 2.CPU的工作过程——将程序指令存放在存储器中， 按地址发生器产生的地址逐条取出指令，送入CPU 中执行。
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3.1.1 8086的编程结构（重点）
小结：CPU的基本组成——控制器、运算器和寄 存器组。
四、8086/8088CPU指令执行过程（指令流水线） BIU 取指 取指 取数据 取指 取指 ↘ ↘↗↘ ↘ ↘ EU 等待 执行 执 行 执行 执行
并行工作提高速度
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20位地址加法器
地址
加法 ∑
20位
通用 AH AL
器
寄存 BH BL
四CSSS个管管器段理1I对理P6寄中堆位现代6指口取D的存C行栈的字码HH令部来内器代段指节SBS段DPI队件的PI容：码;令D的;CED列B总LL是C段S指指SI管S共 是U管下基针令、从理六放理一地寄队D内附字在数条S址存列存、加节指据1指的器6取S位段，令段令偏SIP指、.总队移：令E线列量S，接中，；内部SDCEIS暂PSSS 存器
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3.1.1 8086的编程结构（重点）
三、总线接口部件（BIU）和执行部件（EU）的功能
（5）BIU根据EU请求，将操作数的20位物理 地址传递给存储器； （6）BIU取来操作数经总线控制逻辑传送到内 部EU数据总线； （7）EU将取来的操作数从内部总线送入ALU， 进行指令指定的操作； （8）EU运算出的结果，经内部总线送到指定 的位置，若需要传送给存储器，则由EU请求 BIU产生20位实际目标地址，将结果写入存储 器。
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3.1.1 8086的编程结构（重点）
三、总线接口部件（BIU）和执行部件（EU）的功能 （1）指令队列中出现两个字节为空时自动按CS 值和IP值组成20位实际物理地址到存储器中取指 令，一次取两个字节指令存放到指令队列中； （2）EU从BIU指令队列中读取指令； （3）由EU控制电路对指令进行译码分析，指出 操作性质及操作对象； （4）EU执行指令，如果执行指令时必需访问存 储器或者I/O端口，则在EU中计算出操作数的16 位地址偏移量送给BIU，由BIU的∑形成20位绝对 地址；
主要16位是加法器。内大部部暂分存器指令
的执行由加法器完成。
标志寄存器：
ALU16位字利执控用行制部电了分路9位8位。1 2 3 4 5 6
指令队列缓冲器
外部总线
标志寄存器
执行部件 （EU)
总线接口部件 （BIU)
图2－1 Intel 8086微处理器P结age构：5 机械工程与自动化学院
3.1.1 8086的编程结构（重点）
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3.1.1 8086的编程结构（重点）
二、总线接口部件BIU（BUS Interface Unit）
（1）段寄存器（CS，DS，SS，ES）——存放存储 器各段的段基地址（首地址）。
（2）指令指针寄存器IP——存放要执行的下一条指 令的偏移地址。
（3）地址加法器∑——将段地址（16位）和偏移地 址（16位）扩展为20位的实际地址（物理地址）。 （4）指令队列——指令队列，在执行指令的同时， 从存储器中取下面的指令，放在指令队列缓冲器中排 队；执行完一条指令就可以立即执行下一条指令，提 高了CPU的效率；
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3.1.1 8086的编程结构（重点）
编程结构：从程序员和使用者的角度来看的 结构。 8086编程结构如下页图所示，8086分为两个部 分： 1、总线接口部件 BIU（Bus Interface Unit） 2、执行部件EU（Execution Unit）
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第三章 8086
基本内容：编程结构，工作模式和引脚信号，最小模 式下的典型配置，总线操作和时序。 重点内容：编程结构，工作模式（最小模式），引脚 信号，总线周期。 难点内容：编程结构，存储器组织及分段概念。 基本要求：掌握8086的存储器，理解存储器分段概念， 掌握物理地址形式用法，掌握信息的分段存储和段寄 存器间的关系；掌握8086编程结构，理解引脚定义和 两种组织模式（最大模式和最小模式），了解8086的 系统总线结构及其典型操作过程。
16位
输入/输出 控制电路
执行部件EU从指令队列取指
令，并执行。
ALU
执行部分 控制电路
12 3 4 5 6
8位
指令队列缓冲器
外部总线
标志寄存器
执行部件 （EU)
Page：总6 线机接械口部工件程（与B自IU动) 化学院
3.1.1 8086的编程结构（重点）
一、执行部件EU（Execution Unit） （1）算术逻辑运算单元（ALU）——完成算术运算 、逻辑运算和移位等操作。 （2）通用寄存器——存放参与运算的数据或数据的 地址及运算结果。 （3）标志寄存器（FR）——存放运算结果的特征 ，如正、负、零、进位、溢出等。 功能：相当于运算器——负责指令的执行，进行算 术逻辑运算、移位、BCD调整、数据暂存等操作。 （4）数据暂存器：暂存数据。 （5）EU控制电路：控制、定时与状态逻辑操作。
3.1.1 8086的编程结构（重点）
地址
加法 ∑
20位
通用 AH AL 通用四寄个存专器用寄存器 器
寄存 器
BH BL CH CL DH DL
SP BP SI DI
SP：堆栈指针
BP：基址指针： SI: 源变址寄存器
CS DS SS
16位
输入/输出
DI:目的源变址寄存ES器
控制电路
算术逻辑单元ALUI：P
3.1.2 8086/8088CPU的寄存器结构（程序设计模型）
15
87
0
AX AH AL
累加器
BX BH BL
基址寄存器
数据
CX CH CL
计数寄存器
寄存器
DX DH DL
数据寄存器
通用寄存
SP堆栈指针Fra bibliotek器组BP
基址寄存器
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第三章 8086微处理器
3.1 8086微处理器的编程结构 3.2 8086CPU的引脚信号和系统结 构 3.3 8086总线操作时序
3.1 8086的编程结构（重点） 3.1.1 8086CPU的编程结构
复习： 1.CPU的基本组成——控制器、运算器和寄存器组。 2.CPU的工作过程——将程序指令存放在存储器中， 按地址发生器产生的地址逐条取出指令，送入CPU 中执行。
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3.1.1 8086的编程结构（重点）
小结：CPU的基本组成——控制器、运算器和寄 存器组。
四、8086/8088CPU指令执行过程（指令流水线） BIU 取指 取指 取数据 取指 取指 ↘ ↘↗↘ ↘ ↘ EU 等待 执行 执 行 执行 执行
并行工作提高速度
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20位地址加法器
地址
加法 ∑
20位
通用 AH AL
器
寄存 BH BL
四CSSS个管管器段理1I对理P6寄中堆位现代6指口取D的存C行栈的字码HH令部来内器代段指节SBS段DPI队件的PI容：码;令D的;CED列B总LL是C段S指指SI管S共 是U管下基针令、从理六放理一地寄队D内附字在数条S址存列存、加节指据1指的器6取S位段，令段令偏SIP指、.总队移：令E线列量S，接中，；内部SDCEIS暂PSSS 存器
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3.1.1 8086的编程结构（重点）
三、总线接口部件（BIU）和执行部件（EU）的功能
（5）BIU根据EU请求，将操作数的20位物理 地址传递给存储器； （6）BIU取来操作数经总线控制逻辑传送到内 部EU数据总线； （7）EU将取来的操作数从内部总线送入ALU， 进行指令指定的操作； （8）EU运算出的结果，经内部总线送到指定 的位置，若需要传送给存储器，则由EU请求 BIU产生20位实际目标地址，将结果写入存储 器。