第二章 微处理器指令系统讲稿-1-2
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十六位微处理器有20条地址线。 访存空间为：2^20=1048576≈1024K，比之 八位机大16倍。
微处理器性能指标
五、是否能构成多处理器系统
若微处理器具有协处理器接口，则可用来构成多 处理系统．
这样，可将主处理器CPU的某些任务，如浮点数 据运算，输入／输出分由协处理器去完成，而将整 个系统功能上百倍地增加。
• 从应用角度（不是从内部工作原理）展开 • 典型8位微处理器的基本结构 • 8088/8086的功能结构 • 8088/8086的寄存器结构 • 8088/8086的存储器结构
• 为学习指令系统打好基础
例如：关心用户“可编程”寄存器， 不关心无法操纵的“透明”寄存器
2.1.1 微处理器的基本结构
字长由微处理器对外数据通路的数据总线的 条数决定。 同时字长又确定了微处理器的内部结构。
16位微处理器，是指数据总线条数和内部 结构均为16位，
16位内部结构而对外数据总线只有8条的又 称为准16位机。
微处理器性能指标
二、指令数 • 计算机完成某种操作的命今被称为指令。 • 一台微计算机可以有几十到几百种指令。 • 一台计算机完成的操作种类愈多，即指今数
CPU 内存；CPU 外设； 3.总线空闲 4.总线请求设备占用总线
返回
2.1.3 8088/8086的寄存器结构
• 8086/8088中有14个16位寄存器
• 8个通用寄存器（AX、BX、CX、DX、
SI、DI、BP、SP)
图示
• 4个段寄存器(CS、SS、DS、ES)
• 1个标志寄存器(FLAGS)
• 1个指令指针寄存器(IP)
汇编语言程序员他看们到的均处为理1器6，位就!是寄存器
所以，一定要熟悉这些寄存器的名称和作用
1. 通用寄存器
• 8088有8个通用的16位寄存器 • （1）数据寄存器: AX BX CX DX • （2）变址寄存器: SI DI • （3）指针寄存器: BP SP
总线四种使用情况
2. 执行单元EU（由ALU、数据寄存器、地址寄存器、标 志寄存器和指令译码逻辑等组成）
• 负责指令的译码、执行和数据的运算
• 两个单元相互独立，分别完成各自操作，还可以并行执行， 实现指令预取（指令读取和执行的流水线操作）
图示
动画
总线的四种使用情况
1.取指操作；硬盘-内存-CPU（指令队列） 2.取指以外的总线操作：
微处理器性能指标
• 为了辩别信息在长度方面的差别，计算机中 用了一个术语——字节(Byte)。
• 字节是通用的基本单元，它由8个二进制位 (bit)组成。 一个16位的数，对八位微处理器，需进行二 次传送处理，而对十六位的微处理器则需一 次，这就是字长长的机器在处理速度上带来 的优越性。
微处理器性能指标
• 指令处理单元(控制器)：包括指令寄存器，指 令译码逻辑，时序和控制逻辑。
2.1.2 8088/8086的功能结构
• 8088的内部结构从功能上分成两个单元
1. 总线接口单元BIU（由指令队列、指令指针IP 、段寄存 器、地址加法器和总线控制逻辑等组成）
• 管理8088与系统总线的接口 • 负责CPU对存储器和外设进行访问
第二章 微处理器指令系统讲稿 -1-2
概述-8086微处理器系列概况
（1）从8080/8085到8086
• 8086是16位微处理器，内部及对外有16位数 据通路，8080/8085只有8位。
• 8086寻址空间1MB,8080/8085为64KB。 • 8086有一个初级流水线结构，内部操作与对
外操作具有并行性，8085无。
（2）从8086到8088 • 8088内部结构与8086相同，是16位微处理器，对
外数据总线是8位的。 • 8088与已有的8位外围芯片容易配合使用。 • 8088价格低，适合当时的微计算机使用。 （3）8088获得成功
IBM公司选择8088作为处理器设计个人计算机， 大获成功，Intel微处理器成为主流产品。
8088的引脚图
GND A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0 NMI INTR CLK GND
1
40
2
39
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
38
4
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5
36
6 8088 35
7
34
8
33
9
32
10
31
11
30
12
29
13
28
14
27
15
26
16
25
17
在十六位微 处理器之前的低位数微处理器是不 具有本性能的.
微处理器性能指标
六、工艺形式及其它
采用不同工艺制造的微处理器，其性能有很大 差别，因而对使用环境的要求也不同，选用时应 区分。
其它还有控制功能(包括中断、等待、保持和 复原等)、封装形式、所用电源种类、功耗等， 选用时也是应注意的指标。
2.1 微处理器的内部结构
INTA
TEST
READY
RESET
微处理器性能指标
一、字长 微处理器的字长是指它在交换、加工和存放信息时， 其信息位的最基本的长度，它决定一次传送的二进 制的位数。
各类微处理器的字长不同，例如有四位的、八位的、 十六位的、三十二位的等。
字长长、位数多的机器处理的精度和速度都更高， 因此，字长是微处理器最重要的指标之一。
愈多，表示该微处理器系统的功能愈强。
微处理器性能指标
三、基本指令执行时间 微处理器的各种指令其执行时间是不一样的。 基本指令执行时间愈短，表示微处理器工作速
度愈高。
微处理器性能指标
四、访存空间 访存空间是指由该微处理器构成的系统所
能访问(Access)的存储单元数。此单元数是 由传送地址信息的地址总线的条数决定的。
指
指
时序
令
令
和
寄
译
控制
存
码
逻辑
控制总线
通用 寄存器组
地址 寄存器组
内部数据总线
地址 总线 控制
数据 总线 控制
地址总线 数据总线
暂存器
累加器
ALU
标志寄存器
1.算术逻辑单元（运算器） 2.寄存器组 3.指令处理单元（控制器）
微处理器的内部结构主要组成部分
• 算术逻辑单元ALU(运算器)
• 寄存器组：包括通用寄存器，地址寄存器，标 志寄存器。
24
18
23
19
22
20
21
VCC
AD15
AD16 / S3
AD17 / S4
AD18 / S5
AD19 / S6
SS0
(HIGH)
MN / MX
RD
HOLD (RQ)/ GT0)
HLDA (RQ1 /GT1)
WR
(LOCK)
M / IO ( S2 )
DT / R ( S1 )
DEN ( S0 )
ALE
微处理器性能指标
五、是否能构成多处理器系统
若微处理器具有协处理器接口，则可用来构成多 处理系统．
这样，可将主处理器CPU的某些任务，如浮点数 据运算，输入／输出分由协处理器去完成，而将整 个系统功能上百倍地增加。
• 从应用角度（不是从内部工作原理）展开 • 典型8位微处理器的基本结构 • 8088/8086的功能结构 • 8088/8086的寄存器结构 • 8088/8086的存储器结构
• 为学习指令系统打好基础
例如：关心用户“可编程”寄存器， 不关心无法操纵的“透明”寄存器
2.1.1 微处理器的基本结构
字长由微处理器对外数据通路的数据总线的 条数决定。 同时字长又确定了微处理器的内部结构。
16位微处理器，是指数据总线条数和内部 结构均为16位，
16位内部结构而对外数据总线只有8条的又 称为准16位机。
微处理器性能指标
二、指令数 • 计算机完成某种操作的命今被称为指令。 • 一台微计算机可以有几十到几百种指令。 • 一台计算机完成的操作种类愈多，即指今数
CPU 内存；CPU 外设； 3.总线空闲 4.总线请求设备占用总线
返回
2.1.3 8088/8086的寄存器结构
• 8086/8088中有14个16位寄存器
• 8个通用寄存器（AX、BX、CX、DX、
SI、DI、BP、SP)
图示
• 4个段寄存器(CS、SS、DS、ES)
• 1个标志寄存器(FLAGS)
• 1个指令指针寄存器(IP)
汇编语言程序员他看们到的均处为理1器6，位就!是寄存器
所以，一定要熟悉这些寄存器的名称和作用
1. 通用寄存器
• 8088有8个通用的16位寄存器 • （1）数据寄存器: AX BX CX DX • （2）变址寄存器: SI DI • （3）指针寄存器: BP SP
总线四种使用情况
2. 执行单元EU（由ALU、数据寄存器、地址寄存器、标 志寄存器和指令译码逻辑等组成）
• 负责指令的译码、执行和数据的运算
• 两个单元相互独立，分别完成各自操作，还可以并行执行， 实现指令预取（指令读取和执行的流水线操作）
图示
动画
总线的四种使用情况
1.取指操作；硬盘-内存-CPU（指令队列） 2.取指以外的总线操作：
微处理器性能指标
• 为了辩别信息在长度方面的差别，计算机中 用了一个术语——字节(Byte)。
• 字节是通用的基本单元，它由8个二进制位 (bit)组成。 一个16位的数，对八位微处理器，需进行二 次传送处理，而对十六位的微处理器则需一 次，这就是字长长的机器在处理速度上带来 的优越性。
微处理器性能指标
• 指令处理单元(控制器)：包括指令寄存器，指 令译码逻辑，时序和控制逻辑。
2.1.2 8088/8086的功能结构
• 8088的内部结构从功能上分成两个单元
1. 总线接口单元BIU（由指令队列、指令指针IP 、段寄存 器、地址加法器和总线控制逻辑等组成）
• 管理8088与系统总线的接口 • 负责CPU对存储器和外设进行访问
第二章 微处理器指令系统讲稿 -1-2
概述-8086微处理器系列概况
（1）从8080/8085到8086
• 8086是16位微处理器，内部及对外有16位数 据通路，8080/8085只有8位。
• 8086寻址空间1MB,8080/8085为64KB。 • 8086有一个初级流水线结构，内部操作与对
外操作具有并行性，8085无。
（2）从8086到8088 • 8088内部结构与8086相同，是16位微处理器，对
外数据总线是8位的。 • 8088与已有的8位外围芯片容易配合使用。 • 8088价格低，适合当时的微计算机使用。 （3）8088获得成功
IBM公司选择8088作为处理器设计个人计算机， 大获成功，Intel微处理器成为主流产品。
8088的引脚图
GND A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0 NMI INTR CLK GND
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3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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在十六位微 处理器之前的低位数微处理器是不 具有本性能的.
微处理器性能指标
六、工艺形式及其它
采用不同工艺制造的微处理器，其性能有很大 差别，因而对使用环境的要求也不同，选用时应 区分。
其它还有控制功能(包括中断、等待、保持和 复原等)、封装形式、所用电源种类、功耗等， 选用时也是应注意的指标。
2.1 微处理器的内部结构
INTA
TEST
READY
RESET
微处理器性能指标
一、字长 微处理器的字长是指它在交换、加工和存放信息时， 其信息位的最基本的长度，它决定一次传送的二进 制的位数。
各类微处理器的字长不同，例如有四位的、八位的、 十六位的、三十二位的等。
字长长、位数多的机器处理的精度和速度都更高， 因此，字长是微处理器最重要的指标之一。
愈多，表示该微处理器系统的功能愈强。
微处理器性能指标
三、基本指令执行时间 微处理器的各种指令其执行时间是不一样的。 基本指令执行时间愈短，表示微处理器工作速
度愈高。
微处理器性能指标
四、访存空间 访存空间是指由该微处理器构成的系统所
能访问(Access)的存储单元数。此单元数是 由传送地址信息的地址总线的条数决定的。
指
指
时序
令
令
和
寄
译
控制
存
码
逻辑
控制总线
通用 寄存器组
地址 寄存器组
内部数据总线
地址 总线 控制
数据 总线 控制
地址总线 数据总线
暂存器
累加器
ALU
标志寄存器
1.算术逻辑单元（运算器） 2.寄存器组 3.指令处理单元（控制器）
微处理器的内部结构主要组成部分
• 算术逻辑单元ALU(运算器)
• 寄存器组：包括通用寄存器，地址寄存器，标 志寄存器。
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HOLD (RQ)/ GT0)
HLDA (RQ1 /GT1)
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