第二章80X86微处理器的结构内容提要：1．8086微处理器基本结构8086微处理器寄存器结构8086微处理器引脚功能4．8086微处理器存储器和I/O组织5．8086最小/最大模式系统总线的形成6．8086CPU时序7．从80286到奔腾微处理器的结构学习目标：1．掌握8086/88微处理器CPU基本结构、寄存器结构及作用、CPU引脚功能、存储器分段与物理地址形成、最小/最大模式的概念和系统组建、系统总线形成；2．理解8086/88微处理器存储器读/写时序；3．了解80X86系列其他微处理器的结构等。重点：1．8086微处理器的组成及其寄存器结构；2．8086微处理器的存储器和I/O组织难点：8086微处理器的存储器和I/O组织学时：102．18086/8088微处理器的基本结构1．基本性能指标16位微处理器；采用高速运算性能的HMOS工艺制造，芯片上集成了2.9万只晶体管；使用单一的+5V电源，40条引脚双列直插式封装；时钟频率为5MHz~10MHz，基本指令执行时间为.3ns~0.6ns8086有16根数据线和20根地址线，可寻址的地址空间达1MB8086可以和浮点运算器、I/O处理器或其他处理器组成多处理器系统，从而极大地提高了系统的数据吞吐能力和数据处理能力。2．8086/8088微处理器的结构8086/8088CPU的内部是由两个独立的工作部件构成,分别是总线接口部件BIU(BusInterfaceUnit)和执行部件EU(ExecutionUnit)。图中虚线右半部分是BIU，左半部分是EU。两者并行操作，提高了CPU的运行效率。（1）总线接口部件BIU8086/8088总线接口部件BIU由以下六个部分组成：20位地址加法器4个16位段地址寄存器：代码段寄存器CS、数据段寄存器DS、堆栈段寄存器SS和附加段寄存器ES1个16位指令指针寄存器IP内部寄存器(用于通信、暂存)输入输出总线控制电路1个6字节指令队列缓冲器功能及工作过程：总线接口部件的功能是负责与存储器、I/O接口传送信息。主要工作过程如下：当指令队列中出现两个以上的指令字节空隙（8086是1个字节空隙）时，BIU会自动按CS和IP值所形成的20位实际物理地址对应的程序存储器单元中取指令字节一次从程序存储器中取两个指令字节，顺序存放在指令队列寄存器中由EU从队列指令中取走位于前列的指令，若指令需要在内存单元中读取数据，此时根据EU的请求在BIU中形成一个20位的存放数据的实际物理地址CPU从物理地址单元中取得操作数，经BIU送到内部的运算部件（ALU）数据总线，再由EU执行响应操作根据指令的性质，若需要，再由EU提出请求，将运算结果写入由BIU所指出的内存单元或者I/O端口中（2）执行部件EU8086和8088的执行部件EU的具体结构都是相同的，包含以下六个部分：4个16位的通用寄存器组（AX、BX、CX、DX）4个16位的专用寄存器（BP、SP、SI、DI）1个16位的算术逻辑单元（ALU）1个16位的状态标志寄存器1个数据暂存寄存器执行部件的控制电路功能及工作过程：EU从BIU的指令队列中取出指令代码由EU控制电路的译码器对指令进行译码后执行指令所规定的全部功能执行指令所得结果或执行指令所需的数据，都由EU向BIU发出命令，对存储器或I/O接口进行读/写操作反映本次操作结果的状态写入到响应的状态寄存器（3）EU和BIU的关系从上面的操作过程可以看出EU只负责执行指令，BIU则负责取指令，读出操作数和写入结果。对于一般简单的处理器指令周期中，各种操作是顺序进行的。首先取指并译码，如果译码的结果需要从存储器取操作数，则启动一个总线周期去读操作数；其次执行指令；最后存储操作的结果。如下左图所示。在8086/8088中，BIU和EU这两个部件既有独立工作的一面，又有互相配合的一面。大多数情况下，取指和执行指令在时间上是重叠进行的，如上图的右半部分所示。2.2．8086CPU的（基本）寄存器的结构8086CPU中可供编程使用的有14个16位寄存器，用于对指令及操作数的寻址、控制指令的执行和提供操作数。按功能可以分为：通用寄存器组、控制寄存器组和段寄存器组。注：在80386以上的微处理器中新增加了两个附加的段存储区FS、GS用来定义附加的存储区的起始地址。1.通用寄存器通用寄存器包括四个数据寄存器，两个地址指针寄存器和两个变址寄存器。(1)．数据寄存器AX、BX、CX、DX数据寄存器一般用于存放参与运算的操作数或运算结果。每个数据寄存器都是16位的，但又可将高、低8位分别作为两个独立的8位寄存器来用。高8位分别记作AH