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8086系统结构与8086CPU详解

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8086系统结构与8086CPU详解

8086是Intel公司于1978年推出的16位微处理器，是第一个被广泛应用于个人电脑的微处理器。

指令执行单元是8086的核心部分，它包括指令队列和执行单元。指令队列用于存储将要执行的指令，执行单元根据指令队列中的指令来执行相应的操作。8086采用流水线执行模式，使指令的执行更高效。

8086有14个寄存器，其中有4个通用寄存器AX、BX、CX和DX，其分别可以作为数据寄存器、地址寄存器、指针寄存器和变址寄存器使用。AX寄存器可以拆分为两个独立的8位寄存器AH和AL，分别用于存储高8位和低8位数据。除了通用寄存器外，8086还有4个段寄存器CS、DS、ES和SS，用于存储程序的代码段、数据段和堆栈段的物理地址。

内存管理单元用于实现8086的内存管理功能。8086采用分段分页的内存管理模式，通过段寄存器和偏移地址来访问内存。段寄存器存储段的起始地址，偏移地址表示从段起始地址开始的偏移量。通过这种方式，8086可以寻址1MB的内存空间。

8086使用外部总线与其他设备进行通信。它包括地址总线、数据总线和控制总线。地址总线用于传输地址信息，数据总线用于传输数据，控制总线用于传输控制信号。8086的地址总线宽度为20位，可以寻址1MB的内存空间。

除了系统结构，了解8086的CPU结构也是很重要的。

8086包括指令流水线、ALU、寄存器组、时钟和控制单元等部分。指令流水线用于提高指令执行的效率，将指令的执行过程分为取指令、译码、执行和写回四个阶段，并行地执行不同的指令。ALU（算术逻辑单元）用于进行算术和逻辑运算。寄存器组包括通用寄存器和段寄存器，用于存储数据和地址信息。8086的时钟是由外部提供的，它通过时钟和控制单元来对指令的执行进行控制。

总的来说，8086的系统结构和CPU结构共同组成了一个完整的微处理器系统。通过了解其结构，可以更好地理解8086的工作原理和性能特点，为编程和系统设计提供指导。

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第二章_8086体系结构与8086CPU

第二章_8086体系结构与8086CPU

第二章 8086体系结构与8086CPU

1．8086CPU由哪两部分构成？它们的主要功能是什么？

答：8086CPU由两部分组成：指令执行部件(EU)和总线接口部件(BIU)

指令执行部件（EU）主要由算术逻辑运算单元(ALU)、标志寄存器FR、通用寄存器组和EU控制器等4个部件组成，其主要功能是执行指令。总线接口部件(BIU)主要由地址加法器、寄存器组、指令队列和总线控制电路等4个部件组成，其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行，访问存储器或I／O端口读取操作数参加EU运算或存放运算结果等。

2．8086CPU预取指令队列有什么好处？8086CPU内部的并行操作体现在哪里？

答：8086CPU的预取指令队列由6个字节组成，按照8086CPU的设计要求，指令执行部件（EU）在执行指令时，不是直接通过访问存储器取指令，而是从指令队列中取得指令代码，并分析执行它。从速度上看，该指令队列是在CPU内部，EU从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。

8086CPU内部的并行操作体现在指令执行的同时，待执行的指令也同时从内存中读取，并送到指令队列。

3．8086CPU中有哪些寄存器？各有什么用途？

答：指令执行部件（EU）设有8个16位通用寄存器AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI、DI，主要用途是保存数据和地址（包括内存地址和I/O端口地址）。其中AX、BX、CX、DX主要用于保存数据，BX可用于保存地址，DX还用于保存I/O端口地址；BP、SI、DI主要用于保存地址；SP用于保存堆栈指针。

标志寄存器FR用于存放运算结果特征和控制CPU操作。

BIU中的段寄存器包括CS、DS、ES、SS，主要用途是保存段地址，其中CS代码段寄存器中存放程序代码段起始地址的高16位，DS数据段寄存器中存放数据段起始地址的高16位，SS堆栈段寄存器中存放堆栈段起始地址的高16位，ES扩展段寄存器中存放扩展数据段起始地址的高16位。

8086CPU指令系统

8086CPU指令系统

第三章 8086CPU指令系统

内容提要：

1．寻址方式:

立即寻址，寄存器寻址，直接寻址，寄存器间接寻址，基址寻址，变址寻址，基址加变址寻址，串寻址，端口寻址，隐含寻址。

2．8086指令系统：

数据传送指令，算术运算指令，移位指令，程序控制指令，串操作指令，处理器控制指令，I/O指令，中断指令。

学习目标：

1．掌握寻址方式；

2．掌握常用指令的功能和用法。

难点：

区别指令的正确与错误。

学时：14

作业：

一、问答题

1、现有（DS）=2000H，（BX）=0100H，（SI）=0002H，（20100H）=12H，（20101H）=34H，（20102H）=56H，（20103H）=78H，（21200H）=2AH，（21201H）=4CH，（21202H）=0B7H，（21023H）=65H，下列指令执行后填入AX寄存器的内容：

（1）MOV AX，1200H； （AX）=

（2）MOV AX，BX； （AX）=

（3）MOV AX，[1200H]； （AX）=

（4）MOV AX，[BX]； （AX）=

（1）MOV AX，1100[BX]； （AX）=

（2）MOV AX，[BX][SI]； （AX）=

（3）MOV AX，1100[BX][SI]；（AX）=

2、执行下列指令序列后，完成的功能是将（DX，AX）的值 。

MOV CL，04

SHL DX，CL

MOV BL，AH

SHL AX，CL

SHR BL，CL

OR DL，BL

二、填空题 1、执行下列指令序列后，完成的功能是将（DX，AX）的值 。

MOV CX，4

微机原理和接口技术(第三版)课本习题答案解析

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1 / 9 第二章 8086 体系结构与 80x86CPU

1．8086CPU 由哪两部份构成？它们的主要功能是什么？

答： 8086CPU 由两部份组成：指令执行部件和总线接 口部件。指令执行部件〔EU 主要由算术逻辑运算单 元、标志寄存器 FR、通用寄存器组和 EU 控制器等 4 个部件组成,其主要功 能是执行指令。总线接口部件主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队 列和总线控制电路等 4 个部件组成,其主要功能是形成访问存储器的物理地址、 访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行,访问存储器或者 I／O 端口读取

操作数参加 EU 运算或者存放运算结果等。

2．8086CPU 预取指令队列有什么好处？ 8086CPU 内部的并行操作体现在哪

里？答： 8086CPU 的预取指令队列由 6 个字节组成,按照 8086CPU 的设计要求, 指令执行部件〔EU 在执行指令时,不是直接通过访问存储器取指令,而是从指令 队列中取得指令代码,并分析执行它。从速度上看,该指令队列是在 CPU 内部,EU 从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。8086CPU 内部

的并行操作体现在指令执行的同时,待执行的指令也同时从内存中读取,并送到

指令队列。

5．简述 8086 系统中物理地址的形成过程。8086 系统中的物理地址最多有 多少个？逻辑地址呢？答： 8086 系统中的物理地址是由 20 根地址总线形成的。

8086 系统采用分段并附以地址偏移量办法形成 20 位的物理地址。采用分段结构

的存储器中,任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部份构成,都是 16 位二

进制数。通过一个 20 位的地址加法器将这两个地址相加形成物理地址。 具体做

法是 16 位的段基址左移 4 位,然后与偏移 地址相加获得物理地址。由于 8086CPU 的地址线是 20 根,所以可寻址的存储空 间为

8086cpu

8086cpu

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8086 CPU

简介

8086 是英特尔（Intel）公司于 1978 年推出的 16 位微处理器。它是最早的 x86 微处理器之一，被广泛应用于个人电脑（PC）的起步阶段，对于计算机技术的发展和普及起到了重要的推动作用。本文将介绍 8086 CPU 的基本特征、工作原理和应用领域。

8086 CPU 的特点

1. 16 位架构： 8086 CPU 是一种 16 位微处理器，相对于 8 位微处理器，它能够处理更多的数据，提高计算机的处理能力。

2. 寻址能力强： 8086 CPU 支持 1MB 的物理内存寻址，这在当时是非常先进的。它通过分段的方式来实现 1MB 内存的寻址，其中代码段和数据段的概念对于内存管理非常重要。

3. 复杂指令集： 8086 CPU 拥有丰富的指令集，包括算术运算、逻辑运算、条件分支、循环等指令。这使得编程人员能够更灵活地进行程序设计。 未知驱动探索，专注成就专业

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4. 支持多种工作模式： 8086 CPU 支持实模式和保护模式两种工作模式，实模式是与早期的 8080 和 8085 微处理器兼容的模式，保护模式则是为了在用户程序和操作系统之间提供更高的安全性和稳定性。

8086 CPU 的工作原理

8086 CPU 主要包括以下几个部分：

1. 总线接口单元（BIU）： 负责处理与外部器件之间的数据传输，例如内存读写、I/O 设备访问等。

2. 执行单元（EU）： 负责指令的解码和执行，包括算术逻辑运算、数据传输等操作。

3. 时钟发生器（CLK）： 生成 CPU 的时钟信号，控制

CPU 的工作频率。

8086 CPU 的工作过程如下：

1. 取指令（Fetch）： BIU 从指令队列（Instrution

Queue）中读取指令，并将其送往指令寄存器（Instruction

Register）中进行解码。 未知驱动探索，专注成就专业