第二章微型计算机中的微处理器Intel8086/8088结构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。在Intel8080与8085的基础上发展起来的。结构特点：(1)内部结构是16位的（内部寄存器，内部运算部件，内部操作按16位设计）；(2)外部数据总线16（8086）/8(8088)位，能处理16位数据,也能处理8位数据；(3)汇编语言与8080/8085兼容，即能执行整套8080/8085的指令.增加了许多16位操作指令；(4)20条地址总线，直接寻址能力1M字节；(5)40条引线、双列直插式；(6)单相时钟；(7)电源为5V。8088微处理器与8086微处理器的主要区别：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。2.18086/8088CPU的编程结构传统结构的CPU执行程序时，取指令与执行指令交替进行：为提高CPU的工作效率，8086／8088CPU采用流水线处理方式，取指令与执行指令同时进行。等待取指1一方面提高了执行速率;一方面降低了与之相配的存储器的存取速度的要求。8086/8088的编程结构分两部分：1、总线接口单元BIU（BusInterfaceUnit）2、执行部件EU（ExecutionUnit）8086CPU的功能结构一、总线接口单元BIU（BusInterfaceUnit）1、功能：负责与存储器、I/O端口进行数据传送。具体讲：取指令：总线接口部件从内存中取出指令后送到指令队列。预取指令。配合EU执行指令，存取操作数和运算结果。2、组成•段地址寄存器（CS、DS、ES、SS）。•16位指令指针寄存器IP。•地址加法器(形成20位物理地址),•6字节（8086）或4字节（8088）的指令队列,•内部寄存器•总线控制电路:3、注:1）指令队列8086的指令队列为6个字节,8088的指令队列为4个字节。2)指令执行顺序顺序指令执行：指令队列存放紧接在执行指令后面的那一条指令。执行转移指令：BIU清除指令队列中的内容，从新的地址取入指令，立即送往执行单元，然后再从新单元开始重新填满队列。二、EU（ExecutionUnit）执行单元1、功能：负责指令执行。2、组成：•4个通用寄存器：AX、BX、CX、DX•4个专用寄存器：BP、SP、SI、DI，•标志寄存器（PSW）：为16位，存放指令执行结果的特征和处理器状态，如结果为0，为负，单步执行等。•算术逻辑单元ALU：16位加法器。完成8位／16位二进制数的算术逻辑运算。•EU控制系统：接受从总线接口单元的指令队列中取来的指令代码，对其译码和向EU内各有关部分发出时序命令信号，协调执行指令规定的操作。由此可见，8086/8088微处理器:BIU和EU分开，取指和执行可以重迭，大大减少了等待取指所需的时间，提高CPU的利用率。三、8086／8088处理器的启动和程序执行过程1、CPU的启动8086／8088系统中，CPU被启动后，处理器内部的各寄存器和标志寄存器的内容自动设置为：CSFFFFHDS0000HSS0000HES0000HIP0000H指令队列空FR0000H（禁止中断）因CS＝FFFFH，IP＝0000，所以8086／8088将从地址FFFF0H开始执行指令。故8086／8088引导程序的入口地址在FFFF0H。2、程序执行过程设程序的指令代码已存放在存贮器中。为执行程序，CPU按照时钟节拍，产生一系列控制信号，有规则地重复进行以下过程。（1）BIU从存贮器中取出一条指令存入指令队列。（2）EU从指令队列取指令并执行指令。BIU利用总线空闲时间，从内存取第二条指令或取第三条指令存入指令队列。（3）EU执行下一条指令。如果前面一条指令有写存贮器的要求，则通知BIU把前条指令结果写到存贮器中，然后再取指令存入指令队列。（4）如指令执行要求读取操作数，由BIU完成。（5）EU执行再下一条指令，返回（1）处继续执行上述操作过程。所以，程序的执行过程就是CPU取指令、分析指令、执行指令，再取指令这样一个循环重复过程。在指令执行过程中，利用EU分析指令操作码和执行指令时不占用总线操作时间的特点，BIU自动地通过总线读取存贮器中的指令码存入BIU指令队列，从而使BIU与EU并行工作，提高CPU执行指令的速度。四、8086／8088CPU的总线周期概念总线周期：BIU通过系统总线对存储器或I／O端口进行一次读／写操作的过程称为