微型计算机原理与接口技术1第二章8086系统结构微型计算机原理与接口技术22.1Intel8086CPU结构8086CPU概述1977年，Intel率先推出了16位微处理器8086，能并行处理16位数据，它需要16位的存储器，16位DB，16位外设。1979年Intel研制了8088，称为准16位机。16位微处理器的特点：z引脚功能复用z单总线、累加器结构z可控三态电路z总线分时复用微型计算机原理与接口技术3一、结构特点z指令流水线z存储器的分段结构z支持用于浮点运算的协处理器及多微处理器系统z指令方面和结构设计支持使用该微处理器构成一个共享总线的多微处理器系统微型计算机原理与接口技术4串行方式：并行方式：微型计算机原理与接口技术5存储器的分段结构：8086的地址总线为20位，可寻址220=1MB的内存空间；内部寄存器和内部地址总线都只有16位，也就是说能够由ALU提供的最大地址空间只能是64KB。分段：为了实现CPU对1MB空间的寻址，将内存储器空间分为若干逻辑段，每个段最大为64KB，并在CPU中专门设置了一些段寄存器，用于存放逻辑段的起始地址，这些起始地址是16位的，满足内部地址总线的宽度要求。微型计算机原理与接口技术6二、编程结构（功能结构）EUBIU地址总线（20位）通用寄存器组AHALAX地址加法器BHBLBX数据总线CHCLCX（16位）DHDLDXSPBPCSDIDS段寄SISS存器组ESALU数据总线IP（16位）总线内部寄存器控制CPU逻辑总线暂存寄存器电路E指令流队列U队列ALU控总线123456制（位）电16标志寄存器路微型计算机原理与接口技术7三、寄存器结构累加器代码段寄存器基址寄存器数据段寄存器计数寄存器堆栈段寄存器数据寄存器附加段寄存器堆栈指针寄存器基址指针寄存器指令指针寄存器源指针寄存器标志寄存器目的指针寄存器微型计算机原理与接口技术8通用寄存器:每一个数据寄存器都是16位寄存器，但又可将高8位和低8位分别作为两个独立的8位寄存器使用。①AX：常用于存放算术逻辑运算中的操作数。所有的I/O指令都使用累加器与外设接口传送信息。②BX：常用来存放访问内存时的基地址。③CX：在循环和串操作指令中用做计数器。④DX：在寄存器间接寻址的I/O指令中存放I/O端口的地址。⑤在做双字长乘、除法运算时，DX与AX合起来存放一个双字长数(32位)，其中DX存放高16位，AX存放低16位。微型计算机原理与接口技术9指针和变址寄存器:堆栈指针寄存器：在堆栈操作中用来存放SP基址指针寄存器栈顶的偏移地址，永远指向源指针寄存器堆栈的栈顶。目的指针寄存器BP：基地址指针寄存器。一般也常用来存放访问内存时的基地址。但它通常是与SS寄存器配对使用(BX通常是与DS寄存器配对使用)。SI、DI：它们常常在变址寻址方式中作为索引指针。在字符串操作指令中，要求用SI作为源变址寄存器，存放源操作数的偏移地址；DI作为目标变址寄存器，存放目标操作数的偏移地址。微型计算机原理与接口技术10段寄存器:CS：代码段存放的是当前执行程序的指令代码。CS的内容是代码段的段基地址，它和指令指针IP一起决定下一条所要执行指令的物理存储地址。DS：数据段通常用来存放数据和字符。DS存放当前数据段的段基地址。ES：附加段是一个附加数据段，主要用在字符串操作时作为目标地址使用。ES的内容就是加段的段基地址。SS：堆栈是在存储器中开辟的一个特殊存储区，用于存放当前暂时不用但又需要保存的数据和地址。如在子程序调用或响应中断时需要保存返回主程序的地址和进入子程序后将要改变其值的寄存器的内容。微型计算机原理与接口技术11指令指针寄存器:IP用来存放下一条要执行指令的偏移地址。CPU取指令时总是以CS的内容为段基地址，以IP为段内偏移地址。当CPU从CS段偏移地址为(IP)的内存单元中取出指令代码的一个字节后，IP自动加1，指向指令代码的下一个字节。遇到过程调用、转移及返回等指令时，系统将根据程序确定新的IP的内容，使其不再加1。用户程序不能直接访问IP(指令的操作数不能是IP)。微型计算机原理与接口技术12标志寄存器：也称程序状态字(PSW)，是一个16位寄存器，但只使用了其中的9位，包括6个状态标志位和3个控制标志位。微型计算机原理与接口技术13(1)条件标志(6个)：反映指令执行后运算结果特征.„CF(进位标志):CF