8086结构组成

8086（16位）/8088（准16位）引脚图及内部组成框图◆8086/8088外部结构：——表现为数量有限的输入/输出引脚（构成了处理器级总线）。

——均为40引脚。

◆8086/8088内部组成:EU执行单元和BIU总线接口单元两个独立单元组成。

❶EU execution unit →不直接与外部打交道。

❷BIU bus interface unit→负责与外部存储器和I/O端口交换数据。

❸EU的任务：负责执行所有指令、给BIU单元提供地址信息和数据信息、管理通用寄存器、标志寄存器。

❹BIU的任务：负责执行所有的外部总线周期。

取指令：从存储器指定地址取出指令送入指令队列排队等待EU控制器按顺序执行。

执行指令：根据EU命令对指定存储单元或I/O端口存取数据。

8086与8088主要区别:内部指令队列缓冲器大小不同和外部数据总线位数不同[内部]❶内部ALU数据总线根数相同。

→都具有16位数据总线。

可处理8位的或16位的数据。

❷内部Q总线根数相同。

→都具有8位的指令队列总线Q总线。

❸内部指令队列缓冲器大小不同。

8086→可容纳6个字节，且在每一个总线周期从存储器可以取出 2个字节的指令代码填入指令队列。

8088→只能容纳4个字节，且在每一个总线周期从存储器只能取出1个字节的指令代码填入指令队列。

[外部]❶外部地址总线根数相同。

→都有20根地址总线。

直接寻址1M字节存储器：202=1M直接寻址64K个I/O端口（寄存器）：162=64K❷外部数据总线位数不同。

8086外部→16根数据总线。

8088外部→8根数据总线。

微机原理第2章8086/8088系统结构8086/8088微处理器的内部结构微机原理8086是Intel系列的16bit微处理器，属第三代。

它有16bit数据总线和20bit地址线，可寻址1M空间。

8088有8bit数据总线和20bit地址线，可寻址1M空间。

其内部有16bit数据总线。

AH AL BH BL SI ALU 运算数暂存器标志寄存器EU控制电路16位CSDSSS ES IP 内部暂存器8位1 2 3 4 5 6执行部件（EU ）总线控制电路 指令队列缓冲器总线接口部件（BIU ）通用寄存器加法器80888086累加器基址寄存器计数寄存器数据寄存器堆栈指针基址指针目的变址源变址AX BX CX DX微机原理CPUEUBIU •16位通用寄存器组（AX、BX、CX 、DX、SP、BP、SI、DI）•算术逻辑单元—ALU•暂存器•EU控制器•标志寄存器—FLAG•段寄存器组（CS,DS,SS,ES）,指令指针—IP •地址加法器•指令队列•总线接口控制逻辑微机原理EU 部件不直接与外部总线相连。

它从BIU的指令队列中取指令和数据。

EU 负责指令的执行。

BIU 根据EU 的请求，完成CPU 与存储器或I/O 之间的数据传送。

功能：符号名称高8位符号低8位符号AX累加器AH AL BX基址寄存器BH BL CX计数寄存器CH CL DX数据寄存器DH DL这里的寄存器可以8位或16位参与操作。

符号名称SP堆栈指针寄存器BP基址指针寄存器SI源变址寄存器DI目的变址寄存器这里的寄存器只能以16位参与操作。

符号名称CS代码段寄存器DS数据段寄存器ES附加段寄存器SS堆栈段寄存器IP指令指针寄存器D15D14D13D12D11D10D9D8 x x x x OF DF IF TF D7D6D5D4D3D2D1D0 SF ZF x AF x PF x CF符号名称定义CF进位标志运算中，最高位有进位或借位时CF=1，否则CF=0 PF奇偶标志运算结果低8位“1”个数为偶数时PF=1，否则PF=0 AF辅助进位D3有向D4进（借）位时AF=1，否则AF=0ZF零标志运算结果每位均为“0”时ZF=1, 否则ZF=0SF符号标志运算结果的最高位为1时SF=1，否则SF=0OF溢出标志运算中产生溢出时OF=1, 否则OF=0符号名称功能TF陷阱标志TF=1将使CPU进入单步执行指令IF中断标志IF=1允许CPU响应可屏蔽中断DF方向标志DF=1将从高地址向低地址处理字符串所以：CF=0PF=1AF=1ZF=0SF=1OF=0微机原理下次课见。

第二章8086/8088微处理器及其系统结构内容提要：1．8086微处理器结构：CPU内部结构：总线接口部件BIU，执行部件EU；CPU寄存器结构：通用寄存器，段寄存器，标志寄存器，指令指针寄存器；CPU引脚及其功能：公用引脚，最小模式控制信号引脚，最大模式控制信号引脚。

2．8086微机系统存储器结构：存储器地址空间与数据存储格式；存储器组成；存储器分段。

3．8086微机系统I/O结构4．8086最小/最大模式系统总线的形成5．8086CPU时序6．最小模式系统中8086CPU的读/写总线周期7．微处理器的发展学习目标1．掌握CPU寄存器结构、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．理解存储器读/写时序；3．了解微处理器的发展。

难点：1．引脚功能，最小/最大模式系统形成；2．存储器读/写时序。

学时：8问题：为什么选择8088/8086？•简单、容易理解掌握•与目前流行的P3、P4向下兼容，形成x86体系•16位CPU目前仍在大量应用思考题1、比较8086CPU与8086CPU的异同之处。

2、8086CPU从功能上分为几部分?各部分由什么组成?各部分的功能是什么?3、CPU的运算功能是由ALU实现的，8086CPU中有几个ALU?是多少位的ALU?起什么作用?4、8086CPU有哪些寄存器?各有什么用途?标志寄存器的各标志位在什么情况下置位?5、8086CPU内哪些寄存器可以和I/O端口打交道，它们各有什么作用?6、8086系统中的物理地址是如何得到的?假如CS=2400H，IP=2l00H，其物理地址是多少?思考题1.从时序的观点分析8088完成一次存储器读操作的过程？2.什么是8088的最大、最小模式？3.在最小模式中，8088如何产生其三总线？4.在最大模式中，为什么要使用总线控制器？思考题1.试述最小模式下读/写总线周期的主要区别。

8086的内部结构
1.寄存器：
8086包含了8个16位的通用寄存器，分为AX、BX、CX、DX、SI、DI、BP和SP。

其中AX寄存器又被分为两个8位的子寄存器AH和AL。

这些寄
存器用于存储数据、地址和控制信息，可以进行各种算术和逻辑操作。

此外，8086还有一些特殊的寄存器，如标志寄存器FLAGS用于存储标志位，IP指令指针寄存器用于存储下一条指令的地址。

2.执行单元：
8086的执行单元包括指令执行单元、算术逻辑单元（ALU）和控制单元。

指令执行单元负责从内存中读取指令，并根据指令的操作码执行相应
的操作。

ALU用于进行算术和逻辑操作，如加减、与或非等。

控制单元用
于控制指令的执行顺序和分支跳转。

3.数据总线和地址总线：
8086有一个16位的数据总线，用于传输数据。

它还有一个20位的
地址总线，用于寻址内存中的数据和指令。

通过这两条总线，8086能够
与外部存储器、输入输出设备等进行数据的读写和通信。

4.总线控制器：
5.输入输出控制器：
6.内存管理单元（MMU）：
7.控制信号产生器：
总的来说，8086的内部结构是一个复杂的系统，包括寄存器、执行单元、数据总线和地址总线、总线控制器、输入输出控制器、内存管理单元和控制信号产生器等组件。

这些组件相互协作，使得8086能够进行数据的处理和存储，实现指令的执行和数据的输入输出。

8086结构组成一、简介8086是英特尔（Intel）公司于1978年推出的16位微处理器，是第一款具有高度通用性的微处理器。

8086结构包括各种功能部件，如寄存器组、运算单元、控制单元等。

本文将详细介绍8086的结构组成和各个组成部分的功能。

二、8086结构组成1. 寄存器组8086包含了多个寄存器，用于存储各种数据和地址信息。

寄存器组包括通用寄存器、指令指针寄存器、段寄存器等。

1.1 通用寄存器8086拥有四个16位的通用寄存器：AX、BX、CX、DX。

这些寄存器可以用于存储数据、地址以及进行运算。

1.2 指令指针寄存器指令指针寄存器IP存储当前执行指令的地址，可以进行程序的跳转和控制。

1.3 段寄存器8086采用段寄存器和偏移地址的方式来定位内存中的数据。

段寄存器包括代码段寄存器CS、数据段寄存器DS、堆栈段寄存器SS和附加段寄存器ES。

2. 运算单元8086拥有一个功能强大的运算单元，可以执行各种运算和逻辑操作。

运算单元包括算术逻辑单元ALU、标志寄存器FLAGS等部件。

2.1 算术逻辑单元（ALU）ALU是8086中重要的组成部分，负责执行各种算术和逻辑运算，如加法、减法、与、或等。

2.2 标志寄存器（FLAGS）FLAGS寄存器用于存储运算结果的状态信息，包括进位标志、零标志、溢出标志等。

这些标志位可以帮助程序进行条件分支和判断。

3. 控制单元控制单元是8086中负责控制和协调各个部件工作的组成部分。

主要包括指令译码器、时钟发生器等。

3.1 指令译码器指令译码器用于解析指令，将指令转化为相应的控制信号，控制其他部件的工作。

3.2 时钟发生器时钟发生器为8086提供稳定的时钟信号，用于同步各个部件的工作，确保指令能够按序执行。

4. 外部接口8086能够与外部设备进行通信，包括输入输出接口和存储器接口。

4.1 输入输出接口输入输出接口负责将内部数据和外部设备进行数据交换，通过输入输出指令控制。

8086cpu的结构和功能8086CPU是由英特尔公司开发的一款经典的16位微处理器。

它是在20世纪80年代初面世的，也是当时最新一代的微处理器。

8086CPU具有复杂的结构和强大的功能，为计算机技术的发展做出了重要贡献。

本文将从多个方面介绍8086CPU的结构和功能。

首先，我们来了解8086CPU的整体结构。

8086CPU包括两个主要部件：执行部件和总线控制部件。

执行部件由数据总线单元（DBU）、算术逻辑单元（ALU）和寄存器组成，负责实际进行数据的处理和运算。

总线控制部件包括指令队列、指令译码器和时序控制器，负责控制数据和指令的传输以及处理器的时序控制。

这种分离的结构使得8086CPU 具有高效的指令执行能力。

其次，我们来探讨8086CPU的功能特点。

8086CPU具有许多强大的功能，包括多种数据类型支持、分段式寻址、以及可扩展的指令集等。

首先是多种数据类型支持。

8086CPU支持多种数据类型，包括字节、字和双字等。

这使得它能够处理各种不同类型的数据，适应了不同应用场景的需求。

其次是分段式寻址。

8086CPU采用分段式寻址的方式，将内存划分为多个段，每个段具有独立的段地址。

这种寻址方式可以灵活地管理内存，提高内存的利用率，并且方便编程。

最后是可扩展的指令集。

8086CPU的指令集非常丰富，包括各种数据处理、逻辑控制、输入输出、以及字符串操作等指令。

同时，8086CPU还支持通过软件扩展指令集，满足用户的个性化需求。

总之，8086CPU作为一款经典的微处理器，具有复杂的结构和强大的功能。

它为计算机技术的发展做出了重要贡献，为后续的微处理器设计奠定了基础。

通过多种数据类型支持、分段式寻址和可扩展的指令集等特点，8086CPU实现了高效的数据处理和灵活的内存管理，为用户的应用提供了广泛的功能支持。

参考文献：1. Patterson, D.A., & Hennessy, J.L. (2017). Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface. Morgan Kaufmann.2. Kip Irvine. (2016). Assembly Language for x86 Processors. Pearson.。

8086cpu1、 8086CPU和8088CPU内部结构基本相同，不同之处在于8088有8条外部数据总线，因此为准16位。

8086有16条外部数据总线。

两个CPU的软件完全兼容，程序的编制也完全相同。

2、 8086CPU从功能上分为两⼤部分：⼀是执⾏部件（EU）,⼆是总线接⼝部件(BIU)。

执⾏部件是由以下虽部分组成：（1）四个通⽤寄存器：AX BX CX DX（2）四个专⽤寄存器：基数指针寄存器BP，堆栈指针寄存器SP，源变址寄存器SI，⽬的变址寄存器DI（3）标志寄存器FR=flag（4）算术逻辑部件ALU功能是负责执⾏所有的指令，向总线接⼝部件提供指令执⾏的结果数据和地址，并对通⽤寄存器和标志寄存器进⾏管理。

总线接⼝部件由以下部件组成：（1）四个段寄存器：代码段寄存器，数据段寄存器，附加段寄存器，堆栈段寄存器。

（2）指令指针寄存器（3）地址加法器（4）指令队列功能:执⾏外部总线周期，负责存储器与外部端⼝I|O传送数据。

也就是负责CPU与存储器和外设之间的信息交换。

3、共有14个寄存器，分成3个部分：（！）通⽤寄存器8个：AX, BX , CX, DX , SP , BP ,SI ,DI.AX , BX ,CX , DX为数据寄存器，⽤来保存运算中的中间结果和有效地址。

4个寄存器既可以做16位寄存器，也可以做8位寄存器 AL, AH, BL, BH, CL, CH, DL, DH.。

在程序设计中，⼀般把AX⽤作累加器。

BX ⽤作基址寄存器，CX⽤作计数器，DX⽤作数据寄存器。

SP：堆栈指针寄存器；装栈顶指针偏移量。

BP：基址指针寄存器：装栈段中⼀个数据区的基址偏移量。

SI：源变址寄存器；装源操作数地址的偏移量。

DI：⽬的变址寄存器;装⽬的操作数地址偏移量。

（2）段寄存器4个CS；代码段寄存器；装代码段的起始地址；DS；数据段寄存器；装数据段的起始地址；SS; 堆栈段寄存器；装堆栈段的起始地址；ES: 附加段寄存器；装附加段的起始地址。

课题：8086微处理结构一、8086 CPU的内部结构：图解分析：1、8086 CPU从功能上可分为：总线接口部件BIU（Bus Interface Unit）执行部件EU（Execution Unit）2、BIU：负责与存储器、外部设备之间进行信息交换。

功能：①负责从内存指定单元取出指令，并送到6字节的指令队列中排列；②同时负责从内存指定单元取出指令所需的操作数并送EU；③EU运算结果也由BIU负责写入内存指定单元。

组成：20位的地址加法器段寄存器（CS、DS、ES、SS）指令指针（IP）指令队列缓存器总线控制电路各组件功能：①地址加法器：计算并形成CPU要访问的内存单元的20位物理地址；②段寄存器：用于存放对应段的段基址；③指令指针寄存器：用于存放下一条要执行的指令的偏移地址；④指令队列：是6字节的“先进先出”的RAM存储器，用于顺序存放CPU要执行的指令，并送EU去执行；⑤总线控制电路：产生总线控制信号，如存储器读/写、I/O读写控制信号。

3、EU：负责指令的执行。

功能：①负责从BIU的指令队列中取得指令、分析指令、执行指令，并将结果存入通用寄存器或由BIU写入内存单元；②同时负责计算操作数所在内存单元的偏移地址。

组成：算术逻辑单元（ALU）标志寄存器通用寄存器：数据寄存器：AX、BX、CX、DX指针和变址寄存器：SP、BP、SI、DIEU控制电路各组件的功能：①算术逻辑单元（ALU）：对操作数进行算术和逻辑运算，也可按指令的寻址方式计算出CPU要访问的内存单元的16位偏移地址；②标志寄存器：用于反映算术和逻辑运算结果的状态；③数据寄存器：用于保存操作数或运算结果等信息；④指针和变址寄存器：用于存放操作数所处存储单元的偏移地址；⑤EU控制电路：接收从BIU指令队列中取得的指令，分析、译码，以便形成各种实时控制信号，对各个部件实现特定的控制操作。

简述8086cpu的编程结构8086 CPU是Intel公司于1978年推出的一款16位微处理器，它是当时最先进的微处理器之一。

它的编程结构具有以下几个方面的特点。

一、寄存器8086 CPU有14个16位的寄存器，分为通用寄存器、段寄存器和指令指针寄存器。

通用寄存器包括AX、BX、CX和DX，每个通用寄存器可以分为两个8位的部分进行独立操作。

段寄存器包括CS、DS、SS和ES，用于存储段的起始地址。

指令指针寄存器IP用于存储指令的偏移地址。

二、寻址方式8086 CPU支持多种寻址方式，包括直接寻址、寄存器寻址、间接寻址、基址加变址寻址和相对寻址等。

直接寻址是指操作数直接给出地址；寄存器寻址是指操作数在寄存器中；间接寻址是指操作数通过一个寄存器指向的地址；基址加变址寻址是指操作数通过一个基址寄存器和一个变址寄存器计算出的地址；相对寻址是指操作数相对于指令指针寄存器的偏移地址。

三、指令系统8086 CPU的指令系统非常丰富，包括数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、位操作指令、串操作指令、程序转移指令和处理器控制指令等。

数据传送指令用于将数据从一个位置传送到另一个位置；算术运算指令用于进行加减乘除等数学运算；逻辑运算指令用于进行与、或、非等逻辑运算；位操作指令用于对数据的位进行操作；串操作指令用于对字符串数据进行操作；程序转移指令用于控制程序的转移；处理器控制指令用于控制处理器的工作状态。

四、中断和异常处理8086 CPU支持中断和异常处理机制。

中断是指外部设备通过中断请求线向处理器发出中断请求，处理器则通过中断向量表找到对应的中断服务程序进行处理。

异常是指在执行指令过程中发生的错误或非法操作，处理器会根据异常类型转移到异常处理程序进行处理。

五、堆栈机制8086 CPU使用堆栈机制来保存程序的返回地址和局部变量等信息。

堆栈由SS和SP寄存器来管理，SS寄存器存储堆栈段的起始地址，SP寄存器存储堆栈指针的偏移地址。

2.2.4 8088/8086的功能结构一、8088/8086的结构8086与8088在结构上都是由执行单元EU和总线接口单元BIU两大部分构成。

以下是8088/8086的内部结构框图。

●执行单元EU负责执行指令。

EU在工作时不断地从指令队列取出指令代码，并完成指令所要求的操作。

它由算术逻辑单元ALU、通用寄存器REGs、标志寄存器FLAGS和EU控制部件组成。

各部件的功能如下：ALU：即运算器，进行算术、逻辑、移位、偏移地址计算等各种运算。

FLAGS：存放运算结果的特征，如进借位、是否为零、奇偶性、溢出等。

REGs：临时存放操作数、运算结果以及操作数地址等。

EU控制部件：接收指令队列中的指令，进行指令译码、分析，形成各种控制信号，实现EU 各个部件完成规定动作的控制。

●总线接口单元BIU负责CPU与存储器、I/O接口之间的信息（包括数据、地址、控制命令等）传送。

包括生成访问存储器所需的20位的物理地址、不断从内存中取指令并送到指令队列、以及配合EU对指定的内存单元或者外设端口进行数据存取操作。

BIU由段寄存器、指令指针寄存器IP、指令队列、地址加法器以及总线控制逻辑组成。

各部件的功能如下：总线控制逻辑：CPU与外总线之间的接口，实现指令、数据以及其他外部信息的存取。

段寄存器：存放存储器段的段基地址。

指令指针寄存器：存放当前要读取的指令的地址。

它相当于前面介绍过的指令计数器PC。

指令队列：8088和8086的指令队列长度分别为4字节和6字节，为FIFO(先进先出)结构。

当EU从指令队列中取走指令，指令队列出现空字节时，BIU就自动执行一次取指令周期，从内存中取出后续的指令代码放入队列中。

当EU需要数据时，BIU根据EU给出的地址，从指定的内存单元或外设中取出数据供EU使用。

当运算结束时，BIU将运算结果送入指定的内存单元或外设。

当指令队列空时，EU就等待，直到有指令为止。

若BIU正在取指令，EU发出访问总线的请求，则必须等BIU取指令完毕后，该请求才能得到响应。

8088/8086的功能结构一、8088/8086的结构8086与8088在结构上都是由和两大部份组成。

以下是8088/8086的内部结构框图。

执行单元EU负责执行指令。

EU在工作时不断地从指令队列掏出指令代码，并完成指令所要求的操作。

它由算术逻辑单元ALU、通用寄放器REGs、标志寄放器FLAGS和EU操纵部件组成。

各部件的功能如下：ALU：即运算器，进行算术、逻辑、移位、偏移地址计算等各类运算。

FLAGS：寄存运算结果的特点，如进借位、是不是为零、奇偶性、溢出等。

REGs：临时寄存操作数、运算结果和操作数地址等。

EU操纵部件：接收指令队列中的指令，进行指令译码、分析，形成各类操纵信号，实现EU 各个部件完成规定动作的操纵。

总线接口单元BIU负责CPU与存储器、I/O接口之间的信息（包括数据、地址、操纵命令等）传送。

包括生成访问存储器所需的20位的物理地址、不断从内存中取指令并送到指令队列、和配合EU对指定的内存单元或外设端口进行数据存取操作。

BIU由段寄放器、指令指针寄放器IP、指令队列、地址加法器和总线操纵逻辑组成。

各部件的功能如下：总线操纵逻辑：CPU与外总线之间的接口，实现指令、数据和其他外部信息的存取。

段寄放器：寄存存储器段的段基地址。

指令指针寄放器：寄存当前要读取的指令的地址。

它相当于前面介绍过的。

指令队列：8088和8086的指令队列长度别离为4字节和6字节，为FIFO(先进先出)结构。

当EU从指令队列中取走指令，指令队列显现空字节时，BIU就自动执行一次取指令周期，从内存中掏出后续的指令代码放入队列中。

当EU需要数据时，BIU依照EU给出的地址，从指定的内存单元或外设中掏出数据供EU利用。

当运算终止时，BIU将运算结果送入指定的内存单元或外设。

当指令队列空时，EU就等待，直到有指令为止。

假设BIU正在取指令，EU发出访问总线的请求，那么必需等BIU取指令完毕后，该请求才能取得响应。