第二章8086/8088微处理器BUPT主要内容„8086/8088微处理器结构/工作原理„8086/8088CPU的引脚信号和工作模式„8086/8088的寄存器结构„8086/8088存储器及I/O的组织„8086/8088系统总线操作时序8学时2.18086/8088微处理器的编程结构BUPT„8086/8088微处理器是Intel公司推出的第三代CPU芯片，它们的内部结构基本相同，都采用16位结构进行操作及存储器寻址，两种处理器都封装在相同的40脚双列直插组件（DIP）中。ƒ8088微处理器与8086微处理器的主要区别是：对外的数据线只有8位，目的是为了方便地与8位I/O接口芯片相兼容。8088的内部结构地址20位加法∑BUPTAHAL器BHBLCHCL8位CS通用DHDL„DS寄存器SPSS输入/输出BPES控制电路SI外部总线IPDI内部暂存器16位执行部分1234ALU控制电路8位指令队列标志寄存器总线接口部件（执行部件（EU)BIU)返回2.18086/8088微处理器的编程结构BUPT从功能上来看，8086/8088CPU可分为两部分:„执行部件EU（ExecutionUnit)功能：负责指令的执行。组成：包括①ALU(算术逻辑单元)、②通用寄存器组和③标志寄存器等，主要进行8位及16位的各种运算。„总线接口部件BIU（BusInterfaceUnit）功能：负责与存储器及I/O接口之间的数据传送操作:完成取指令,送指令队列，配合执行部件的动作;从内存单元或I/O端口取操作数，或者将操作结果送内存单元或者I/O端口。组成：它由①段寄存器（DS、CS、ES、SS）、②16位指令指针寄存器IP（指向下一条要取出的指令代码）、③20位地址加法器（用来产生20位地址）和④6字节（8088为4字节）指令队列缓冲器组成。2.18086/8088微处理器的编程结构BUPT8086/8088BIU的特点„①8086/8088的指令队列分别为6/4个字节，在执行指令的同时，可从内存中取出后续的指令代码，放在指令队列中，可以提高CPU的工作效率。„②地址加法器用来产生20位物理地址。8086/8088可用20位地址寻址1M字节的内存空间，而CPU内部的寄存器都是16位，因此需要由一个附加的机构来计算出20位的物理地址，这个机构就是20位的地址加法器。„例如：CS＝0FE00H，IP＝0400H，则表示要取指令代码的物理地址为0FE400H。2.18086/8088微处理器的编程结构BUPTBIU与EU按以下流水线技术原则协调工作：①每当8086的指令队列中有两个空字节，或8088的指令队列中有一个空字节时，BIU就会自动把指令取到指令队列中。②每当EU准备执行一条指令时，它会从BIU部件的指令队列前部取出指令的代码。在执行指令的过程中，如果必须访问存储器或者I／O端口，那么EU就会请求BIU，进入总线周期，完成访问内存或者I／O端口的操作；如果此时BIU正好处于空闲状态，会立即响应EU的总线请求。如BIU正将某个指令字节取到指令队列中，则BIU将首先完成这个取指令的总线周期，然后再去响应EU发出的访问总线的请求。③当指令队列已满，且EU又没有总线访问请求时，BIU便进入空闲状态。④在执行转移指令、调用指令和返回指令时，由于待执行指令的顺序发生了变化，则指令队列中已经装入的字节被自动消除，BIU会接着往指令队列装入转向的另一程序段中的指令代码。2.18086/8088微处理器的编程结构BUPT„BIU与EU两者的工作是不同步的，正是这种既相互独立又相互配合的关系，使得8086/8088可以在执行指令的同时，进行取指令代码的操作，也就是说BIU与EU是一种并行工作方式，改变了以往计算机取指令→译码→执行指令的串行工作方式，大大提高了工作效率，同时降低了对存储器存取速度的要求，这正是8086/8088获得成功的原因之一。demo2.2CPU引脚/工作模式/系统总线的形成BUPTGND140VCCA14239A158088/8086A13338A16/S3A12437A17/S4CPU的引脚A11536A18/S5A10635A19/S6A97808834SS0(HIGH)A8833MN/MXAD7932RDAD61031HOLD(RQ)/GT0)AD51130HLDA(RQ1/GT1)AD41229WR(LOCK)AD31328M/IO(S2)AD21427