微處理器及其系統(tǒng)課件

第二章8086/8088微處理器及其系統(tǒng)8086/8088最小/最大工作方式(理解)8086/8088在最大和最小模式下的引腳功能8086/8088系統(tǒng)存儲(chǔ)器的組織和堆棧(掌握)8086/8088CPU寄存器結(jié)構(gòu)及其用途(掌握)8086/8088微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(理解)更多詳細(xì)資料請(qǐng)登錄/第二章8086/8088微處理器及其系統(tǒng)8086/8088ABDBCBCPU存儲(chǔ)器I/O接口外設(shè)微型計(jì)算機(jī)組成框圖ABDBCB存儲(chǔ)器I/O接口外設(shè)微型計(jì)算機(jī)組成框圖8086/8088比較：8086：Intel系列的16位微處理器，16條數(shù)據(jù)線、20條地址線，可尋址220=1MB的存儲(chǔ)單元和64KB的I/O空間?？商幚?位或16位數(shù)據(jù)。8086工作的時(shí)鐘頻率為5MHz

。8088：內(nèi)部與8086兼容，也是一個(gè)16位微處理器，但是外部數(shù)據(jù)總線為8位，所以稱為準(zhǔn)16位微處理器。體系結(jié)構(gòu)相似。這樣設(shè)計(jì)的目的是與Intel原有的8位外圍接口芯片直接兼容。2、18086/8088微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)8086/8088比較：2、18086/8088微處理器AHALAXBHBLBXCHCLCXDHDLDXSPBPDISI通用寄存器暫存寄存器ALU標(biāo)志執(zhí)行部分控制電路123456CSDSSSESIP內(nèi)部暫存器總線控制電路地址加法器AB20位16位DB8位隊(duì)列總線指令隊(duì)列緩沖器8086數(shù)據(jù)總線16位執(zhí)行部件（EU）總線接口部件（BIU）8086CPU結(jié)構(gòu)圖ALU數(shù)據(jù)總線16位

AHALAXBHBL功能：完成CPU與存儲(chǔ)器或I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送（1）、從內(nèi)存取指令送到指令隊(duì)列。（2）、CPU執(zhí)行指令時(shí)，配合EU從指定的內(nèi)存單元或者外設(shè)端口中取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給EU，或者把EU的操作結(jié)果傳送到指定的內(nèi)存單元或外設(shè)端口中。1、總線接口部件1、總線接口部件總線接口部件的組成：（1）、四個(gè)段地址寄存器CS：16位代碼段寄存器，存放程序當(dāng)前使用的代碼段的段地址；

DS：16位數(shù)據(jù)段寄存器；SS：16位堆棧段寄存器；ES：16位附加段寄存器，存放程序當(dāng)前使用的附加段的段地址，通常也用來(lái)存放數(shù)據(jù)；總線接口部件的組成：（2）、16位指令指針寄存器IP（PC）。（3）、20位的地址加法器和總線控制電路。（4）、六字節(jié)的指令隊(duì)列緩沖器。說(shuō)明：（1）、指令隊(duì)列緩沖器：在執(zhí)行指令的同時(shí)，將取下一條指令，并放入指令隊(duì)列緩沖器中。CPU執(zhí)行完一條指令后，可以立即執(zhí)行下一條指令（流水線技術(shù)）。提高CPU效率。（2）、地址加法器：產(chǎn)生20位地址。CPU內(nèi)無(wú)論是段地址寄存器還是偏移量都是16位的，通過(guò)地址加法器產(chǎn)生20位地址。（2）、16位指令指針寄存器IP（PC）。作用：從指令隊(duì)列中取出指令。對(duì)指令進(jìn)行譯碼，發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。接收由總線接口送來(lái)的數(shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)至接口進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。執(zhí)行部件的組成：（1）、四個(gè)通用數(shù)據(jù)寄存器AX、BX、CX、DX（2）、指針寄存器和變址寄存器SP、BP、SI、DI2、執(zhí)行部件作用：2、執(zhí)行部件（3）、算術(shù)邏輯單元ALU

完成8位或者16位二進(jìn)制算術(shù)和邏輯運(yùn)算，計(jì)算偏移量。（4）、數(shù)據(jù)暫存寄存器協(xié)助ALU完成運(yùn)算，暫存參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)。（5）、執(zhí)行部件的控制電路從總線接口的指令隊(duì)列取出指令操作碼，通過(guò)譯碼電路分析，發(fā)出相應(yīng)的控制命令，控制ALU數(shù)據(jù)流向。（3）、算術(shù)邏輯單元ALU（6）、標(biāo)志寄存器16位寄存器，其中有7位未用。D15D0OFDFIFTFSFZFAFPFCF進(jìn)借位標(biāo)志奇偶標(biāo)志半進(jìn)借位標(biāo)志零標(biāo)志符號(hào)標(biāo)志跟蹤標(biāo)志中斷允許方向標(biāo)志溢出標(biāo)志1-有進(jìn)、借位0-無(wú)進(jìn)、借位1-低8位有偶數(shù)個(gè)10-低8位有奇數(shù)個(gè)11-低4位向高4位有進(jìn)、借位0-低4位向高4位無(wú)進(jìn)、借位1-結(jié)果為00-結(jié)果不為0（6）、標(biāo)志寄存器D15D0（1）、8086/8088CPU執(zhí)行程序的操作過(guò)程：A、20位地址的形成，并將此地址送至程序存儲(chǔ)器指定單元，從該單元取出指令字節(jié)，依次放入指令隊(duì)列中。B、執(zhí)行部件從總線接口的指令隊(duì)列首取出指令代碼，執(zhí)行該指令。（2）、取指時(shí)，每當(dāng)指令隊(duì)列緩沖器中存滿1條指令后，EU就立即開(kāi)始執(zhí)行。（3）、指令隊(duì)列緩沖器中只要空出2個(gè)（8086）或空出1個(gè)（8088）指令字節(jié)時(shí)，BIU便自動(dòng)執(zhí)行取指操作，直到填滿為止。（4）、當(dāng)隊(duì)列已滿，執(zhí)行部件又不使用總線時(shí)，總線接口部件進(jìn)入空閑狀態(tài)。（5）、執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令、調(diào)用指令、返回指令時(shí)，先清空隊(duì)列內(nèi)容，再將要執(zhí)行的指令放入隊(duì)列中。（6）、8088BIU中指令隊(duì)列長(zhǎng)度為4個(gè)字節(jié)，外部數(shù)據(jù)總線為8位3、幾點(diǎn)說(shuō)明（1）、8086/8088CPU執(zhí)行程序的操作過(guò)程：A、22、28086/8088CPU寄存器結(jié)構(gòu)及其用途（板書(shū)）AXAHAL累加器BXBHBL基址寄存器CXCHCL計(jì)數(shù)寄存器DXDHDL數(shù)據(jù)寄存器SP堆棧指針BP基址指針SI源變址寄存器DI目的變址寄存器IP指令指針FLAGS標(biāo)志寄存器CS代碼段寄存器DS數(shù)據(jù)段寄存器ES附加段寄存器SS堆棧段寄存器2、28086/8088CPU寄存器結(jié)構(gòu)及其用途（板書(shū)）2、38086/8088系統(tǒng)存儲(chǔ)器的組織和堆棧（板書(shū)）2、38086/8088系統(tǒng)存儲(chǔ)器的組織和堆棧（板書(shū)）+段寄存器值偏移量物理地址16位4位16位20位存儲(chǔ)器物理地址的計(jì)算方法＋+段寄存器值偏移量物理地址16位4位16位20位存儲(chǔ)器物理地CS0000IP代碼段DS或ES0000SI、DI或BXSS0000SP或BP數(shù)據(jù)段堆棧段存儲(chǔ)器段寄存器和偏移地址寄存器組合關(guān)系CS2、4總線周期的概念總線周期：CPU通過(guò)總線與存儲(chǔ)器或I/O接口進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳輸所需的時(shí)間。一個(gè)最基本的總線周期由4個(gè)時(shí)鐘周期組成。T狀態(tài)（時(shí)鐘周期）：CPU處理動(dòng)作的最小單位。由CPU主頻決定。CPU在4個(gè)狀態(tài)中的基本作用：1、T1狀態(tài)：CPU往多路復(fù)用總線上發(fā)送地址信息，以選中所要尋址的存儲(chǔ)單元或外設(shè)端口的地址。（A19-A0）2、T2狀態(tài)：從總線上撤銷(xiāo)地址，并使總線的低16位浮置成高阻狀態(tài)，為傳送數(shù)據(jù)做準(zhǔn)備?？偩€高4位（A19-A16）用來(lái)輸出本總線周期的狀態(tài)信息(S6-S3)。2、4總線周期的概念3、T3狀態(tài)：多路總線的高4位繼續(xù)提供狀態(tài)信息（S6-S3），而低16/8位上出現(xiàn)由CPU寫(xiě)出或讀入的數(shù)據(jù)（D15/D7-D0）.4、在有些情況下，由于外設(shè)或者存儲(chǔ)器的速度較慢，不能及時(shí)地配合CPU傳送數(shù)據(jù)。READY=0時(shí)，CPU會(huì)在T3之后自動(dòng)插入1個(gè)或多個(gè)TW等待狀態(tài)，此時(shí)CPU在總線上的信息情況和T3狀態(tài)的信息情況一樣。當(dāng)READY＝1時(shí)，CPU自動(dòng)脫離TW狀態(tài)進(jìn)入T4狀態(tài)。5、T4狀態(tài)：總線周期結(jié)束T1T2T3TWT4總線周期3、T3狀態(tài)：多路總線的高4位繼續(xù)提供狀態(tài)信息（S6-S3）2、58086/8088微處理器的引腳功能根據(jù)所連的存儲(chǔ)器和外設(shè)規(guī)模的不同，使它們可以在兩種模式下工作：系統(tǒng)的最小模式：只有一8086/8088CPU。系統(tǒng)的最大模式：有兩個(gè)或兩個(gè)以上的CPU，一個(gè)為主CPU，另一個(gè)為協(xié)CPU。當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較大時(shí)，要求有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，這樣就需要兩個(gè)或兩個(gè)以上的微處理器。其中有一個(gè)是主處理器8086或8088，其它的處理器稱為協(xié)處理器，它們協(xié)助主處理器工作。2、58086/8088微處理器的引腳功能01020304050607080910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221GNDAD14/A14AD13/A13AD12/A12AD11/A11AD10/A10AD9/A9AD8/A8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDVCC（5V）AD15/A15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6/BHE/S7

HIGH（SSO）MN//MX/RDHOLD（/RQ//GT0）HLDA（/RQ//GT1）/WR（/LOCK）M//IO（/S2）DT//R（/S1）/DEN（/S0）ALE（QS0）/INTA（QS1）/TESTREADYRESET8086/8088010203040506070809101112131415（8086/8088）A15-A0：?jiǎn)蜗蜉敵?，三態(tài)。（8086）D15-D0：雙向，三態(tài)。（8088）D7-D0：雙向，三態(tài)。復(fù)用總線、分時(shí)工作，T1狀態(tài)：輸出地址信息；T2狀態(tài)：高阻；T3狀態(tài)：傳輸數(shù)據(jù)；T4狀態(tài)：結(jié)束總線周期2、地址/狀態(tài)總線A19/S6-A16/S3復(fù)用引腳，輸出，三態(tài)。1、地址/數(shù)據(jù)總線AD15-AD0（8086/8088）A15-A0：?jiǎn)蜗蜉敵?，三態(tài)。2、地址分時(shí)工作，T1狀態(tài)：輸出地址的高4位信息；T2、T3、T4狀態(tài)：輸出CPU的工作狀態(tài)信息。當(dāng)訪問(wèn)存儲(chǔ)器時(shí)，T1狀態(tài)時(shí)輸出的A19-A16送到鎖存器8282鎖存，與AD15-AD0組成20位的地址；而訪問(wèn)I/O端口時(shí)候，A19-A16＝0S6：指示8086/8088當(dāng)前是否與總線相連，S6=0表示相連。S5：表明中斷允許標(biāo)志IF當(dāng)前的設(shè)置。S5=0，表示CPU中斷是關(guān)閉的，禁止一切可屏蔽中斷源的中斷請(qǐng)求；S4、S3：指示當(dāng)前使用哪個(gè)段寄存器。分時(shí)工作，T1狀態(tài)：輸出地址的高4位信息；T2、T3、T4狀(1)、/S7：高8位數(shù)據(jù)總線允許/狀態(tài)復(fù)用引腳。T1狀態(tài)：輸出信號(hào)，表示高8位數(shù)據(jù)線D15-D8上的數(shù)據(jù)有效。T2－T4狀態(tài)時(shí)：輸出S7狀態(tài)信號(hào)。3、控制總線A0總線使用情況

00從偶地址單元開(kāi)始，在16位數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行字傳送

01從奇地址單元開(kāi)始，在高8位數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行字節(jié)傳送

10從偶地址單元開(kāi)始，在低8位數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行字節(jié)傳送11無(wú)效(1)、/S7：高8位數(shù)據(jù)總線允許/狀態(tài)復(fù)用引腳。S7：8086中無(wú)定義，備用狀態(tài)線。在8088中：此腳不是/S7，而是/HIGH在最小模式中，輸出信號(hào)，此信號(hào)與其它信號(hào)合作決定總線周期的讀/寫(xiě)動(dòng)作。在最大模式中，恒為高電平。

S7：8086中無(wú)定義，備用狀態(tài)線。（2）、：讀信號(hào)，三態(tài)輸出，低電平有效。/RD=0，表示當(dāng)前CPU正在對(duì)存儲(chǔ)器或I/O端口進(jìn)行讀操作。（3）、：寫(xiě)信號(hào)，三態(tài)輸出，低電平有效。（4）、：存儲(chǔ)器或IO端口訪問(wèn)信號(hào)，三態(tài)輸出。

=1，表示CPU正在訪問(wèn)存儲(chǔ)器；（5）、READY：準(zhǔn)備就緒信號(hào)，輸入，高電平有效。READY=1，表示CPU訪問(wèn)的存儲(chǔ)器或I/O端口已準(zhǔn)備好傳送數(shù)據(jù)。若CPU在總線周期T3狀態(tài)檢測(cè)到READY=0，表示未準(zhǔn)備好，CPU自動(dòng)插入一個(gè)或多個(gè)等待狀態(tài)TW，直到READY=1為止。（2）、：讀信號(hào)，三態(tài)輸出，低電平有效。和中斷有關(guān)的引腳

INTR可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)輸入，高電平有效。當(dāng)INTR=1，表示外設(shè)向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求若此時(shí)，IF=1，CPU響應(yīng)中斷中斷響應(yīng)信號(hào)輸出。表示CPU響應(yīng)了外設(shè)發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求信號(hào)INTR。NMI不可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)輸入，上升沿觸發(fā)。一旦該信號(hào)有效，則執(zhí)行完當(dāng)前指令后立即響應(yīng)中斷。該請(qǐng)求信號(hào)不受IF狀態(tài)的影響，也不能用軟件屏蔽，和中斷有關(guān)的引腳

INTR可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)中斷響應(yīng)信號(hào)NM（9）、：等待測(cè)試信號(hào)，輸入，低電平有效。用于多處理器系統(tǒng)且在執(zhí)行WAIT指令時(shí)才使用。當(dāng)CPU執(zhí)行WAIT指令時(shí)，每隔5個(gè)時(shí)鐘周期對(duì)進(jìn)行一次測(cè)試，若=1，繼續(xù)等待，直到=0。（10）、RESET：復(fù)位信號(hào)，輸入，高電平有效。RESET信號(hào)至少要保持4個(gè)時(shí)鐘周期。復(fù)位時(shí)：標(biāo)志寄存器、IP、DS、SS、ES為0，CS=FFFFH，復(fù)位后CPU從FFFF0H處開(kāi)始執(zhí)行。（11）、ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸出，高電平有效。用來(lái)鎖存地址信號(hào)A15-A0，分時(shí)使用AD15-AD0地址/數(shù)據(jù)總線。（9）、：等待測(cè)試信號(hào)，輸入，低電平有效（12）、：數(shù)據(jù)發(fā)送/接收控制信號(hào)，三態(tài)輸出。此信號(hào)控制數(shù)據(jù)總線上的收發(fā)器8286的數(shù)據(jù)傳送方向，=1,發(fā)送數(shù)據(jù)----寫(xiě)操作；=0，接收數(shù)據(jù)--讀操作。（13）、：數(shù)據(jù)允許信號(hào)，三態(tài)輸出，低電平有效。作為數(shù)據(jù)總線上收發(fā)器8286的選通信號(hào)。（14）、HOLD：總線請(qǐng)求信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng)系統(tǒng)中CPU之外的另一個(gè)控制器要求使用總線時(shí)，通過(guò)它向CPU發(fā)一高電平的請(qǐng)求信號(hào)。（15）、HLDA：總線請(qǐng)求響應(yīng)信號(hào)，輸出，高電平有效。當(dāng)HLDA有效時(shí)，表示CPU對(duì)其它控制器的總線請(qǐng)求作出響應(yīng)，與此同時(shí)，所有與三總線相接的CPU的線腳呈現(xiàn)高阻抗?fàn)顟B(tài)，從而讓出總線。（12）、：數(shù)據(jù)發(fā)送/接收控制信號(hào)（16）、：工作模式選擇信號(hào)，輸入。

=1，表示CPU工作在最小模式系統(tǒng)；=0，表示CPU工作在最大模式系統(tǒng)。（17）、CLK：主時(shí)鐘信號(hào)，輸入。8086/8088的時(shí)鐘頻率為5MHZ。4、電源線和地線8086/8088采用單+5V，1、20引腳為地線。40引腳為電源（16）、：工作模式選擇信號(hào)，輸（1）QS1、QS0指令隊(duì)列狀態(tài)信號(hào)，輸出。

提供了本總線周期的前一個(gè)時(shí)鐘周期中指令隊(duì)列的狀態(tài)，以便于外部對(duì)8086/8088內(nèi)部指令隊(duì)列的動(dòng)作跟蹤

QS1QS0含義

00無(wú)操作01從指令隊(duì)列的第一個(gè)字節(jié)中取走代碼10隊(duì)列為空11除第一個(gè)字節(jié)外，還取走了后續(xù)字節(jié)中的代碼5、最大模式下的有關(guān)引腳（1）QS1、QS0指令隊(duì)列狀態(tài)信號(hào)，輸出。5、最大模式下的（2）/S2、/S1、/S0：總線周期狀態(tài)信號(hào)，三態(tài)輸出。

/S2、/S1、/S0狀態(tài)信號(hào)的編碼/S2/S1/S0操作過(guò)程產(chǎn)生信號(hào)000發(fā)中斷響應(yīng)信號(hào)/INTA001讀I/O端口IORC010寫(xiě)I/O端口IOWC011暫停無(wú)100取指令/MRDC101讀存儲(chǔ)器/MRDC110寫(xiě)存儲(chǔ)器/MWTC111無(wú)作用無(wú)（2）/S2、/S1、/S0：總線周期狀態(tài)信號(hào)，三態(tài)輸出。（3）、、：總線請(qǐng)求信號(hào)（輸入）/總線請(qǐng)求允許信號(hào)（輸出），雙向，低電平有效。供CPU以外的2個(gè)處理器用來(lái)發(fā)出使用總線的請(qǐng)求信號(hào)和接收CPU對(duì)總線請(qǐng)求信號(hào)的回答信號(hào)。（4）、：總線封鎖信號(hào)，三態(tài)輸出，低電平有效。

=0，CPU不允許其它控制器占用總線。2、58086/8088系統(tǒng)的最小/最大工作方式典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

課本p62圖3.7，p65圖3.8（3）、、1、設(shè)堆棧段寄存器（SS）＝3E4BH，程序中設(shè)置堆棧長(zhǎng)度為200個(gè)字節(jié)。試計(jì)算出堆棧底部字單元物理地址，堆棧指針SP初始值（即堆棧中沒(méi)有數(shù)據(jù)時(shí)）和SP初始值指向的物理地址。2、在IBMPC微機(jī)上，分別進(jìn)行下列8位二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算后，標(biāo)志寄存器中OF，ZF，SF，CF的值各是多少？10101011+0101010111011010+1110110101010101-0011111010110011-01100010習(xí)題1、設(shè)堆棧段寄存器（SS）＝3E4BH，程序中設(shè)置堆棧長(zhǎng)度為3、設(shè)某用戶程序（SP）＝30H，（AX）=1234H,（DS）=5678H。如現(xiàn)有兩條進(jìn)棧指令：PUSHAXPUSHDS試問(wèn)兩條指令執(zhí)行后，下圖中各單元的數(shù)據(jù)是多少？（SP）＝？.××××...（SP）地址增加方向3、設(shè)某用戶程序（SP）＝30H，（AX）=1234H,（D第二章8086/8088微處理器及其系統(tǒng)8086/8088最小/最大工作方式(理解)8086/8088在最大和最小模式下的引腳功能8086/8088系統(tǒng)存儲(chǔ)器的組織和堆棧(掌握)8086/8088CPU寄存器結(jié)構(gòu)及其用途(掌握)8086/8088微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(理解)更多詳細(xì)資料請(qǐng)登錄/第二章8086/8088微處理器及其系統(tǒng)8086/8088ABDBCBCPU存儲(chǔ)器I/O接口外設(shè)微型計(jì)算機(jī)組成框圖ABDBCB存儲(chǔ)器I/O接口外設(shè)微型計(jì)算機(jī)組成框圖8086/8088比較：8086：Intel系列的16位微處理器，16條數(shù)據(jù)線、20條地址線，可尋址220=1MB的存儲(chǔ)單元和64KB的I/O空間?？商幚?位或16位數(shù)據(jù)。8086工作的時(shí)鐘頻率為5MHz

。8088：內(nèi)部與8086兼容，也是一個(gè)16位微處理器，但是外部數(shù)據(jù)總線為8位，所以稱為準(zhǔn)16位微處理器。體系結(jié)構(gòu)相似。這樣設(shè)計(jì)的目的是與Intel原有的8位外圍接口芯片直接兼容。2、18086/8088微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)8086/8088比較：2、18086/8088微處理器AHALAXBHBLBXCHCLCXDHDLDXSPBPDISI通用寄存器暫存寄存器ALU標(biāo)志執(zhí)行部分控制電路123456CSDSSSESIP內(nèi)部暫存器總線控制電路地址加法器AB20位16位DB8位隊(duì)列總線指令隊(duì)列緩沖器8086數(shù)據(jù)總線16位執(zhí)行部件（EU）總線接口部件（BIU）8086CPU結(jié)構(gòu)圖ALU數(shù)據(jù)總線16位

AHALAXBHBL功能：完成CPU與存儲(chǔ)器或I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送（1）、從內(nèi)存取指令送到指令隊(duì)列。（2）、CPU執(zhí)行指令時(shí)，配合EU從指定的內(nèi)存單元或者外設(shè)端口中取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給EU，或者把EU的操作結(jié)果傳送到指定的內(nèi)存單元或外設(shè)端口中。1、總線接口部件1、總線接口部件總線接口部件的組成：（1）、四個(gè)段地址寄存器CS：16位代碼段寄存器，存放程序當(dāng)前使用的代碼段的段地址；

DS：16位數(shù)據(jù)段寄存器；SS：16位堆棧段寄存器；ES：16位附加段寄存器，存放程序當(dāng)前使用的附加段的段地址，通常也用來(lái)存放數(shù)據(jù)；總線接口部件的組成：（2）、16位指令指針寄存器IP（PC）。（3）、20位的地址加法器和總線控制電路。（4）、六字節(jié)的指令隊(duì)列緩沖器。說(shuō)明：（1）、指令隊(duì)列緩沖器：在執(zhí)行指令的同時(shí)，將取下一條指令，并放入指令隊(duì)列緩沖器中。CPU執(zhí)行完一條指令后，可以立即執(zhí)行下一條指令（流水線技術(shù)）。提高CPU效率。（2）、地址加法器：產(chǎn)生20位地址。CPU內(nèi)無(wú)論是段地址寄存器還是偏移量都是16位的，通過(guò)地址加法器產(chǎn)生20位地址。（2）、16位指令指針寄存器IP（PC）。作用：從指令隊(duì)列中取出指令。對(duì)指令進(jìn)行譯碼，發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。接收由總線接口送來(lái)的數(shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)至接口進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。執(zhí)行部件的組成：（1）、四個(gè)通用數(shù)據(jù)寄存器AX、BX、CX、DX（2）、指針寄存器和變址寄存器SP、BP、SI、DI2、執(zhí)行部件作用：2、執(zhí)行部件（3）、算術(shù)邏輯單元ALU

完成8位或者16位二進(jìn)制算術(shù)和邏輯運(yùn)算，計(jì)算偏移量。（4）、數(shù)據(jù)暫存寄存器協(xié)助ALU完成運(yùn)算，暫存參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)。（5）、執(zhí)行部件的控制電路從總線接口的指令隊(duì)列取出指令操作碼，通過(guò)譯碼電路分析，發(fā)出相應(yīng)的控制命令，控制ALU數(shù)據(jù)流向。（3）、算術(shù)邏輯單元ALU（6）、標(biāo)志寄存器16位寄存器，其中有7位未用。D15D0OFDFIFTFSFZFAFPFCF進(jìn)借位標(biāo)志奇偶標(biāo)志半進(jìn)借位標(biāo)志零標(biāo)志符號(hào)標(biāo)志跟蹤標(biāo)志中斷允許方向標(biāo)志溢出標(biāo)志1-有進(jìn)、借位0-無(wú)進(jìn)、借位1-低8位有偶數(shù)個(gè)10-低8位有奇數(shù)個(gè)11-低4位向高4位有進(jìn)、借位0-低4位向高4位無(wú)進(jìn)、借位1-結(jié)果為00-結(jié)果不為0（6）、標(biāo)志寄存器D15D0（1）、8086/8088CPU執(zhí)行程序的操作過(guò)程：A、20位地址的形成，并將此地址送至程序存儲(chǔ)器指定單元，從該單元取出指令字節(jié)，依次放入指令隊(duì)列中。B、執(zhí)行部件從總線接口的指令隊(duì)列首取出指令代碼，執(zhí)行該指令。（2）、取指時(shí)，每當(dāng)指令隊(duì)列緩沖器中存滿1條指令后，EU就立即開(kāi)始執(zhí)行。（3）、指令隊(duì)列緩沖器中只要空出2個(gè)（8086）或空出1個(gè)（8088）指令字節(jié)時(shí)，BIU便自動(dòng)執(zhí)行取指操作，直到填滿為止。（4）、當(dāng)隊(duì)列已滿，執(zhí)行部件又不使用總線時(shí)，總線接口部件進(jìn)入空閑狀態(tài)。（5）、執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令、調(diào)用指令、返回指令時(shí)，先清空隊(duì)列內(nèi)容，再將要執(zhí)行的指令放入隊(duì)列中。（6）、8088BIU中指令隊(duì)列長(zhǎng)度為4個(gè)字節(jié)，外部數(shù)據(jù)總線為8位3、幾點(diǎn)說(shuō)明（1）、8086/8088CPU執(zhí)行程序的操作過(guò)程：A、22、28086/8088CPU寄存器結(jié)構(gòu)及其用途（板書(shū)）AXAHAL累加器BXBHBL基址寄存器CXCHCL計(jì)數(shù)寄存器DXDHDL數(shù)據(jù)寄存器SP堆棧指針BP基址指針SI源變址寄存器DI目的變址寄存器IP指令指針FLAGS標(biāo)志寄存器CS代碼段寄存器DS數(shù)據(jù)段寄存器ES附加段寄存器SS堆棧段寄存器2、28086/8088CPU寄存器結(jié)構(gòu)及其用途（板書(shū)）2、38086/8088系統(tǒng)存儲(chǔ)器的組織和堆棧（板書(shū)）2、38086/8088系統(tǒng)存儲(chǔ)器的組織和堆棧（板書(shū)）+段寄存器值偏移量物理地址16位4位16位20位存儲(chǔ)器物理地址的計(jì)算方法＋+段寄存器值偏移量物理地址16位4位16位20位存儲(chǔ)器物理地CS0000IP代碼段DS或ES0000SI、DI或BXSS0000SP或BP數(shù)據(jù)段堆棧段存儲(chǔ)器段寄存器和偏移地址寄存器組合關(guān)系CS2、4總線周期的概念總線周期：CPU通過(guò)總線與存儲(chǔ)器或I/O接口進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳輸所需的時(shí)間。一個(gè)最基本的總線周期由4個(gè)時(shí)鐘周期組成。T狀態(tài)（時(shí)鐘周期）：CPU處理動(dòng)作的最小單位。由CPU主頻決定。CPU在4個(gè)狀態(tài)中的基本作用：1、T1狀態(tài)：CPU往多路復(fù)用總線上發(fā)送地址信息，以選中所要尋址的存儲(chǔ)單元或外設(shè)端口的地址。（A19-A0）2、T2狀態(tài)：從總線上撤銷(xiāo)地址，并使總線的低16位浮置成高阻狀態(tài)，為傳送數(shù)據(jù)做準(zhǔn)備?？偩€高4位（A19-A16）用來(lái)輸出本總線周期的狀態(tài)信息(S6-S3)。2、4總線周期的概念3、T3狀態(tài)：多路總線的高4位繼續(xù)提供狀態(tài)信息（S6-S3），而低16/8位上出現(xiàn)由CPU寫(xiě)出或讀入的數(shù)據(jù)（D15/D7-D0）.4、在有些情況下，由于外設(shè)或者存儲(chǔ)器的速度較慢，不能及時(shí)地配合CPU傳送數(shù)據(jù)。READY=0時(shí)，CPU會(huì)在T3之后自動(dòng)插入1個(gè)或多個(gè)TW等待狀態(tài)，此時(shí)CPU在總線上的信息情況和T3狀態(tài)的信息情況一樣。當(dāng)READY＝1時(shí)，CPU自動(dòng)脫離TW狀態(tài)進(jìn)入T4狀態(tài)。5、T4狀態(tài)：總線周期結(jié)束T1T2T3TWT4總線周期3、T3狀態(tài)：多路總線的高4位繼續(xù)提供狀態(tài)信息（S6-S3）2、58086/8088微處理器的引腳功能根據(jù)所連的存儲(chǔ)器和外設(shè)規(guī)模的不同，使它們可以在兩種模式下工作：系統(tǒng)的最小模式：只有一8086/8088CPU。系統(tǒng)的最大模式：有兩個(gè)或兩個(gè)以上的CPU，一個(gè)為主CPU，另一個(gè)為協(xié)CPU。當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較大時(shí)，要求有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，這樣就需要兩個(gè)或兩個(gè)以上的微處理器。其中有一個(gè)是主處理器8086或8088，其它的處理器稱為協(xié)處理器，它們協(xié)助主處理器工作。2、58086/8088微處理器的引腳功能01020304050607080910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221GNDAD14/A14AD13/A13AD12/A12AD11/A11AD10/A10AD9/A9AD8/A8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDVCC（5V）AD15/A15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6/BHE/S7

HIGH（SSO）MN//MX/RDHOLD（/RQ//GT0）HLDA（/RQ//GT1）/WR（/LOCK）M//IO（/S2）DT//R（/S1）/DEN（/S0）ALE（QS0）/INTA（QS1）/TESTREADYRESET8086/8088010203040506070809101112131415（8086/8088）A15-A0：?jiǎn)蜗蜉敵觯龖B(tài)。（8086）D15-D0：雙向，三態(tài)。（8088）D7-D0：雙向，三態(tài)。復(fù)用總線、分時(shí)工作，T1狀態(tài)：輸出地址信息；T2狀態(tài)：高阻；T3狀態(tài)：傳輸數(shù)據(jù)；T4狀態(tài)：結(jié)束總線周期2、地址/狀態(tài)總線A19/S6-A16/S3復(fù)用引腳，輸出，三態(tài)。1、地址/數(shù)據(jù)總線AD15-AD0（8086/8088）A15-A0：?jiǎn)蜗蜉敵?，三態(tài)。2、地址分時(shí)工作，T1狀態(tài)：輸出地址的高4位信息；T2、T3、T4狀態(tài)：輸出CPU的工作狀態(tài)信息。當(dāng)訪問(wèn)存儲(chǔ)器時(shí)，T1狀態(tài)時(shí)輸出的A19-A16送到鎖存器8282鎖存，與AD15-AD0組成20位的地址；而訪問(wèn)I/O端口時(shí)候，A19-A16＝0S6：指示8086/8088當(dāng)前是否與總線相連，S6=0表示相連。S5：表明中斷允許標(biāo)志IF當(dāng)前的設(shè)置。S5=0，表示CPU中斷是關(guān)閉的，禁止一切可屏蔽中斷源的中斷請(qǐng)求；S4、S3：指示當(dāng)前使用哪個(gè)段寄存器。分時(shí)工作，T1狀態(tài)：輸出地址的高4位信息；T2、T3、T4狀(1)、/S7：高8位數(shù)據(jù)總線允許/狀態(tài)復(fù)用引腳。T1狀態(tài)：輸出信號(hào)，表示高8位數(shù)據(jù)線D15-D8上的數(shù)據(jù)有效。T2－T4狀態(tài)時(shí)：輸出S7狀態(tài)信號(hào)。3、控制總線A0總線使用情況

00從偶地址單元開(kāi)始，在16位數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行字傳送

01從奇地址單元開(kāi)始，在高8位數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行字節(jié)傳送

10從偶地址單元開(kāi)始，在低8位數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行字節(jié)傳送11無(wú)效(1)、/S7：高8位數(shù)據(jù)總線允許/狀態(tài)復(fù)用引腳。S7：8086中無(wú)定義，備用狀態(tài)線。在8088中：此腳不是/S7，而是/HIGH在最小模式中，輸出信號(hào)，此信號(hào)與其它信號(hào)合作決定總線周期的讀/寫(xiě)動(dòng)作。在最大模式中，恒為高電平。

S7：8086中無(wú)定義，備用狀態(tài)線。（2）、：讀信號(hào)，三態(tài)輸出，低電平有效。/RD=0，表示當(dāng)前CPU正在對(duì)存儲(chǔ)器或I/O端口進(jìn)行讀操作。（3）、：寫(xiě)信號(hào)，三態(tài)輸出，低電平有效。（4）、：存儲(chǔ)器或IO端口訪問(wèn)信號(hào)，三態(tài)輸出。

=1，表示CPU正在訪問(wèn)存儲(chǔ)器；（5）、READY：準(zhǔn)備就緒信號(hào)，輸入，高電平有效。READY=1，表示CPU訪問(wèn)的存儲(chǔ)器或I/O端口已準(zhǔn)備好傳送數(shù)據(jù)。若CPU在總線周期T3狀態(tài)檢測(cè)到READY=0，表示未準(zhǔn)備好，CPU自動(dòng)插入一個(gè)或多個(gè)等待狀態(tài)TW，直到READY=1為止。（2）、：讀信號(hào)，三態(tài)輸出，低電平有效。和中斷有關(guān)的引腳

INTR可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)輸入，高電平有效。當(dāng)INTR=1，表示外設(shè)向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求若此時(shí)，IF=1，CPU響應(yīng)中斷中斷響應(yīng)信號(hào)輸出。表示CPU響應(yīng)了外設(shè)發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求信號(hào)INTR。NMI不可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)輸入，上升沿觸發(fā)。一旦該信號(hào)有效，則執(zhí)行完當(dāng)前指令后立即響應(yīng)中斷。該請(qǐng)求信號(hào)不受IF狀態(tài)的影響，也不能用軟件屏蔽，和中斷有關(guān)的引腳

INTR可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)中斷響應(yīng)信號(hào)NM（9）、：等待測(cè)試信號(hào)，輸入，低電平有效。用于多處理器系統(tǒng)且在執(zhí)行WAIT指令時(shí)才使用。當(dāng)CPU執(zhí)行WAIT指令時(shí)，每隔5個(gè)時(shí)鐘周期對(duì)進(jìn)行一次測(cè)試，若=1，繼續(xù)等待，直到=0。（10）、RESET：復(fù)位信號(hào)，輸入，高電平有效。RESET信號(hào)至少要保持4個(gè)時(shí)鐘周期。復(fù)位時(shí)：標(biāo)志寄存器、IP、DS、SS、ES為0，CS=FFFFH，復(fù)位后CPU從FFFF0H處開(kāi)始執(zhí)行。（11）、ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸出，高電平有效。用來(lái)鎖存地址信號(hào)A15-A0，分時(shí)使用AD15-AD0地址/數(shù)據(jù)總線。（9）、：等待測(cè)試信號(hào)，輸入，低電平有效（12）、：數(shù)據(jù)發(fā)送/接收控制信號(hào)，三態(tài)輸出。此信號(hào)控制數(shù)據(jù)總線上的收發(fā)器8286的數(shù)據(jù)傳送方向，=1,發(fā)送數(shù)據(jù)----寫(xiě)操作；=0，接收數(shù)據(jù)--讀操作。（13）、：數(shù)據(jù)允許信號(hào)，三態(tài)輸出，低電平有效。作為數(shù)據(jù)總線上收發(fā)器8286的選通信號(hào)。（14）、HOLD：總線請(qǐng)求信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng)系統(tǒng)中CPU之外的另一個(gè)控制器要求使用總線時(shí)，通過(guò)它向CPU發(fā)一高電平的請(qǐng)求信號(hào)。（15）、HLDA：總線請(qǐng)求響應(yīng)信號(hào)，輸出，高電平有效。當(dāng)HLDA有效時(shí)，表示CPU對(duì)其它控制器的總線請(qǐng)求作出響應(yīng)，與此同時(shí)，所有與三總線相接的CPU的線腳呈現(xiàn)高阻抗?fàn)顟B(tài)，從而讓出總線。（12）、：數(shù)據(jù)發(fā)送/接收控制信號(hào)（16）、：工作模式選擇信號(hào)，輸入。

=1，表示CPU工作在最小模式系統(tǒng)；=0，表示CPU工作在最大模式系統(tǒng)。（17）、CLK：主時(shí)鐘信號(hào)，輸入。8086/8088的時(shí)鐘頻率為5MHZ。4、電源線和地線8086/8088采用單+5V，1、20引腳為地線。40引腳為電源（16）、：工作模式選擇信號(hào)，輸（1