第三章8086微处理器PPT课件
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第03-1章. 80868088微处理器及其系统
3.1.1、8086／8088CPU的内部结构
执行单元（ Execute Unit ） 总线接口单元 （ Bus Interface Unit ）
8088的内部结构
AH BH CH DH AL BL CL DL SP BP SI DI
16位
地址 加法 器
∑
20位
通用 寄存器
CS DS SS ES IP 内部暂存器
PA的书写方式：
段地址：段内偏移
如：1121H : 2200H=11210+2200=13410H
已知CS=1055H，DS=250AH，ES=2EF0H， SS=8FF0H，DS段有一操作数，其偏移地址=0204H， 1)画出各段在内存中的分布 2)指出各段首地址 10550H CS 3)该操作数的物理地址=？
2.地址加法器和段寄存器
BIU中的地址加法器用来实现逻辑地址到物理地址的变换 8086采用了 “段加偏移”的技术。
15 0 15 0
逻辑地址
段基值
3 0
偏移量
0000
各段寄存器分别来存放确定各段的 起始地址的16位段地址信息
寻址单元的16位偏移地址
Σ
19 0
物理地址
物理地址
左移4位后的段寄存器的内容同时 送到地址加法器进行相加
CH DH CL DL
地址 加法 器
∑
20位
CS DS SS ES IP 内部暂存器
16位
输入/输出 控制电路 外 部 总 线
1 2
8位
3 4
把EU的操作结果存储 标志寄存器 到指定的M或I/O口。
执行部件 (EU)
指令队列
总线接口部件 (BIU)
微机原理-8086系统结构资料68页PPT
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
微机原理-8086系统结构资料
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
微机原理-8086系统结构资料
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
8086微处理器
Page 7
8086引脚介绍
VCC、GND：电源、接地 引脚(3个)，5V
两种模式下，名称和功能相同的32个引脚
AD15—AD0（Address Data Bus）:地址/数据复用信 号输入/输出引脚(16个),分时 输出 。 A19/s6—A15/s3（Address Status Bus）: 地址/状态复用 信号输出引脚(4个),分时输出。
Page 18
8086引脚介绍
最大模式
Lock(Lock)：总线封锁，输出引脚，低电平有效， 当该引脚输出低电平时，系统中其它总线部件就不 能占用系统总线。 RQ/GT0、RQ/GT1 (Request/Grant)：总线请求 信号输入/总线允许信号，输出引脚。这两个信号端 可同时接CPU以外的两个协处理器，用来发出使用 总线的请求信号和接收CPU对总线请求信号的应答。 这两个引脚都是双向的，请求与应答信号在同一引 脚上分时传输，方向相反。其中 RQ/GT0比 RQ/GT1 的优先级高。
最小模式
Here comes your footer
Page 13
8086引脚介绍
最小模式
INTA（Interrupt Acknowledge）:中断响应信号，输出引脚，低电 平有效。该引脚是CPU响应中断请求后，向中断源发出的认可信号。
ALE（Address Lock Enable）:地址锁存允许，输出引脚，高电 平有效。CPU通过该引脚向地址锁存器8282/ 8283发出地址锁存允 许信号，把当前地址/数据复用总线上输出的地址信息，锁存到地址 锁存器8282/8283中去。
Here comes your footer
Page 10
8086引脚介绍
TEST(Test):测试信号，输入引脚，低电平有 效,TEST信号与WAIT指令结合起来使用，CPU执行 WAIT指令后，处于等待状态，当TEST引脚输入低电 平时，系统脱离等待状态，继续执行被暂停执行的指 令。
微机原理第3章 8086微型计算机系统
第3章 8086微型计算机系统
2、总线接口部件BIU
BIU组成： 4个16位段寄存器（DS、CS、ES、SS）； 指令指针寄存器（IP）； 20位的地址加法器； 6字节指令队列缓冲器； 内部暂存器和总线控制逻辑。 BIU功能：负责CPU与存储器、I/O设备之间的 数据传送。具体包括： 取指令送指令队列，配合EU从指定的内存 单元或者外设端口中取数据，将数据传送 给EU，或者把EU的操作结果传送到指定的 内存单元或外设端口中。第3章 8086微型计算机系统
第3章 8086微型计算机系统
4、内存操作
读：将内存单元的内容取入CPU，原单元内容不改变； 写：CPU将信息放入内存单元，单元中原内容被覆盖； 刷新：对CPU透明，仅动态存储器有此操作 内存的读写的步骤为： 1)CPU把要读写的内存单元的地址放到AB上 2) 若是写操作， CPU紧接着把要写入的数据放到DB上 3) CPU发出读写命令 4) 数据被写入指定的单元或从指定的单元读出到DB 若是读操作， CPU紧接着从DB上取回数据
第3章 8086微型计算机系统
3、8086的存储器的地址
内存包含有很多存储单元(每个内存单元包含 8bit)，为区分不同的内存单元，对计算机中 的每个内存单元进行编号，内存单元的编号 就称为内存单元的地址。
内存单 元地址
. . .
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 01011000
内存单 元内容
段基地址（16位）
第3章 8086微型计算机系统
段地址说明逻辑段在主存中的起始位置 8086规定段地址必须是模16地址：xxxx0H 省略低4位0000B，段地址就可以用16位数据 表示，就能用16位段寄存器表达段地址 偏移地址(也称有效地址EA)说明主存单元 距离段起始位置的偏移量 每段不超过64KB，偏移地址也可用16位数据 表示
2、总线接口部件BIU
BIU组成： 4个16位段寄存器（DS、CS、ES、SS）； 指令指针寄存器（IP）； 20位的地址加法器； 6字节指令队列缓冲器； 内部暂存器和总线控制逻辑。 BIU功能：负责CPU与存储器、I/O设备之间的 数据传送。具体包括： 取指令送指令队列，配合EU从指定的内存 单元或者外设端口中取数据，将数据传送 给EU，或者把EU的操作结果传送到指定的 内存单元或外设端口中。第3章 8086微型计算机系统
第3章 8086微型计算机系统
4、内存操作
读：将内存单元的内容取入CPU，原单元内容不改变； 写：CPU将信息放入内存单元，单元中原内容被覆盖； 刷新：对CPU透明，仅动态存储器有此操作 内存的读写的步骤为： 1)CPU把要读写的内存单元的地址放到AB上 2) 若是写操作， CPU紧接着把要写入的数据放到DB上 3) CPU发出读写命令 4) 数据被写入指定的单元或从指定的单元读出到DB 若是读操作， CPU紧接着从DB上取回数据
第3章 8086微型计算机系统
3、8086的存储器的地址
内存包含有很多存储单元(每个内存单元包含 8bit)，为区分不同的内存单元，对计算机中 的每个内存单元进行编号，内存单元的编号 就称为内存单元的地址。
内存单 元地址
. . .
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 01011000
内存单 元内容
段基地址（16位）
第3章 8086微型计算机系统
段地址说明逻辑段在主存中的起始位置 8086规定段地址必须是模16地址：xxxx0H 省略低4位0000B，段地址就可以用16位数据 表示，就能用16位段寄存器表达段地址 偏移地址(也称有效地址EA)说明主存单元 距离段起始位置的偏移量 每段不超过64KB，偏移地址也可用16位数据 表示
第三章 8086的寻址方式
7
8086/8088指令概述
操作数的一般形式： 3、存储器操作数：这类操作数是指定存储单元 的内容或该单元的地址.
例1：MOV DS：[1000H], AL 其意义是将AL的内容送存储器数据段中偏移地址为 1000H的单元中去。
例2: 若指令改写为MOV AL，DS: [1000H]
指令意义为将数据段中偏移地址为 1000H 单元中的 内容送AL寄存器。前者指的是存储单元的地址，后者指 的是存储单元的内容
22
3.1 寻址方式
直接寻址： 符号地址：
8086/8088指令寻址方式
例3 ：AREA1 EQU 0867H ; 等值伪指令EQU给常数0867H定义 一个符号AREA1 MOV AX，AREA1 ；AX=0867H 例4：AREA1 DW 0867H ;DW伪指令用来定义变量，
变量用来表示存储器中的数据。变量名AREA1表示内存中 一个数据区的名字,也就是符号地址,该地址单元存放一个字 数据0867H。 MOV AX，AREA1 ；
4、隐含操作数：这类操作数被操作助记符隐含着。 如，对压缩BCD加法结果进行调整的DAA，其操 作数就是隐含操作数AL。
5 、Ｉ／Ｏ端口操作数：可以作源操作数或目的操作数。 （Ｉ／Ｏ端口地址，可以直接或寄存器间接给出）
如: IN AL, 44H
OUT 量和常量三个概念：
例如：MOV AX，BX
3
8086/8088指令概述
例如：MOV AX，BX
用 MOV表示进行数据传送的操作码，用 AX、 BX表示操作数， 显然这样的表示方式更清晰，更便于记忆和使用。 用符号、助记符书写的指令称为符号指令。用符号指令书写程 序的规范称为汇编语言，对应的程序称为汇编语言源程序。
8086/8088指令概述
操作数的一般形式： 3、存储器操作数：这类操作数是指定存储单元 的内容或该单元的地址.
例1：MOV DS：[1000H], AL 其意义是将AL的内容送存储器数据段中偏移地址为 1000H的单元中去。
例2: 若指令改写为MOV AL，DS: [1000H]
指令意义为将数据段中偏移地址为 1000H 单元中的 内容送AL寄存器。前者指的是存储单元的地址，后者指 的是存储单元的内容
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3.1 寻址方式
直接寻址： 符号地址：
8086/8088指令寻址方式
例3 ：AREA1 EQU 0867H ; 等值伪指令EQU给常数0867H定义 一个符号AREA1 MOV AX，AREA1 ；AX=0867H 例4：AREA1 DW 0867H ;DW伪指令用来定义变量，
变量用来表示存储器中的数据。变量名AREA1表示内存中 一个数据区的名字,也就是符号地址,该地址单元存放一个字 数据0867H。 MOV AX，AREA1 ；
4、隐含操作数：这类操作数被操作助记符隐含着。 如，对压缩BCD加法结果进行调整的DAA，其操 作数就是隐含操作数AL。
5 、Ｉ／Ｏ端口操作数：可以作源操作数或目的操作数。 （Ｉ／Ｏ端口地址，可以直接或寄存器间接给出）
如: IN AL, 44H
OUT 量和常量三个概念：
例如：MOV AX，BX
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8086/8088指令概述
例如：MOV AX，BX
用 MOV表示进行数据传送的操作码，用 AX、 BX表示操作数， 显然这样的表示方式更清晰，更便于记忆和使用。 用符号、助记符书写的指令称为符号指令。用符号指令书写程 序的规范称为汇编语言，对应的程序称为汇编语言源程序。
8086微型计算机系统.PPT
7
2.1.2 微型计算机系统的硬件组成
现代微型计算机系统硬件组成：
微处理器
总
线
协处理器
控
制
RAM
逻
ROM
辑
显示器
输 入
键盘
输
打印机
出 接
鼠标
口
外存储器
其他设备
8
1、微处理器（CPU，中央处理单元）
微处理器包含运算器和控制器，微处理器的性能基本决定了计算机 的性能，是微型计算机的核心。
随着微电子技术的发展，微型计算机的发展基本遵循摩尔定律。
数据2 数据m
④将指令的运 算处理结果送 回内存保存
求完成 对数据 的运算 和处理
6
存
2.1.2 微型计算机系统的硬件组成
输 原始 入 数据 设
备
运算器 存储器 控制器
输
出 计算 设 结果 备
运算器（ALU）：运算器的核心是算术逻辑单元，是完成各种算术和逻 辑运算的部件。
控制器（CU）：发出各种控制信息，使计算机各部件协调工作的部件。 存储器（M）：记忆程序和数据的部件。 输入设备（IN）：将程序和数据输入的部件。 输出设备（OUT）：将结果数据和其它信息输出的部件。
《微机原理与测控接口技术》
第2章 8086微型计算机系统
1
本章主要内容
1 半808导6微体处存理储器器的的结分构及类工作模式 2 8086微处理器的引脚特性 3 8086微型计算机系统的总线时序 4 8086微型计算机系统的组成
2
2.1 概述
微型计算机（简称微机）：
将计算机的核心器件中央处理器（CPU）（运算器和控制器） 集成在一块半导体芯片上，配以存储器、I/O接口电路及系统 总线等设备的计算机。
2.1.2 微型计算机系统的硬件组成
现代微型计算机系统硬件组成：
微处理器
总
线
协处理器
控
制
RAM
逻
ROM
辑
显示器
输 入
键盘
输
打印机
出 接
鼠标
口
外存储器
其他设备
8
1、微处理器（CPU，中央处理单元）
微处理器包含运算器和控制器，微处理器的性能基本决定了计算机 的性能，是微型计算机的核心。
随着微电子技术的发展，微型计算机的发展基本遵循摩尔定律。
数据2 数据m
④将指令的运 算处理结果送 回内存保存
求完成 对数据 的运算 和处理
6
存
2.1.2 微型计算机系统的硬件组成
输 原始 入 数据 设
备
运算器 存储器 控制器
输
出 计算 设 结果 备
运算器（ALU）：运算器的核心是算术逻辑单元，是完成各种算术和逻 辑运算的部件。
控制器（CU）：发出各种控制信息，使计算机各部件协调工作的部件。 存储器（M）：记忆程序和数据的部件。 输入设备（IN）：将程序和数据输入的部件。 输出设备（OUT）：将结果数据和其它信息输出的部件。
《微机原理与测控接口技术》
第2章 8086微型计算机系统
1
本章主要内容
1 半808导6微体处存理储器器的的结分构及类工作模式 2 8086微处理器的引脚特性 3 8086微型计算机系统的总线时序 4 8086微型计算机系统的组成
2
2.1 概述
微型计算机（简称微机）：
将计算机的核心器件中央处理器（CPU）（运算器和控制器） 集成在一块半导体芯片上，配以存储器、I/O接口电路及系统 总线等设备的计算机。
第2讲 16位微处理器80861PPT课件
程序执行由取指令和执行指令的循环来完成的，每条指 令执行完后CPU必须等待到下条指令取出来后才能执行。
取指 执行 取指 执行 ... ... 取指 执行 时间坐标
18
（二）8086 CPU的寄存器结构
★ 通用寄存器 ★ 专用寄存器 ★ 段寄存器 ★ 标志寄存器FR ★ 指令指针寄存器IP
19
1. 通用寄存器
9
（3）说明
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。 不论是8086还是8088都会在执行指令的同时从内存中取下一条或 几条指令，取来的指令放在指令队列中，使 BIU 具有预取指令的 功能，是一种先进先出（FIFO）的数据结构。 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。
8086系统的硬件结构
系统总线BUS
系
地址总线AB
统
数据总线DB
CPU
总
线
控制总线CB
形 成
主存
I/O接口
I/O设备
外设
1
8087 协 处 理 器
8088 微 处 理 器
地址锁存器 数据收发器
8288 总线控制器
8284 时钟发生器
只读存储器 ROM
随机存储器 RAM
8259中断控 制器
地址总线
数据总线
4 个段地址寄存器（CS、DS、ES、SS） 16位指令指针寄存器IP 20位的地址加法器(16D（10H）段地址+偏移地址＝物 理地址) 6字节（8086）或4字节（8088）的指令队列 输入输出控制电路: 处理器与外界总线联系的转接电路。 包括三组总线：20 位地址总线，16 位(8086)或8位（8088）双 向数据总线，一组控制总线。
取指 执行 取指 执行 ... ... 取指 执行 时间坐标
18
（二）8086 CPU的寄存器结构
★ 通用寄存器 ★ 专用寄存器 ★ 段寄存器 ★ 标志寄存器FR ★ 指令指针寄存器IP
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1. 通用寄存器
9
（3）说明
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。 不论是8086还是8088都会在执行指令的同时从内存中取下一条或 几条指令，取来的指令放在指令队列中，使 BIU 具有预取指令的 功能，是一种先进先出（FIFO）的数据结构。 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。
8086系统的硬件结构
系统总线BUS
系
地址总线AB
统
数据总线DB
CPU
总
线
控制总线CB
形 成
主存
I/O接口
I/O设备
外设
1
8087 协 处 理 器
8088 微 处 理 器
地址锁存器 数据收发器
8288 总线控制器
8284 时钟发生器
只读存储器 ROM
随机存储器 RAM
8259中断控 制器
地址总线
数据总线
4 个段地址寄存器（CS、DS、ES、SS） 16位指令指针寄存器IP 20位的地址加法器(16D（10H）段地址+偏移地址＝物 理地址) 6字节（8086）或4字节（8088）的指令队列 输入输出控制电路: 处理器与外界总线联系的转接电路。 包括三组总线：20 位地址总线，16 位(8086)或8位（8088）双 向数据总线，一组控制总线。
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（注：8086CPU的指令队列有6字节，8088CPU有4字 节）。
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3.1.1 8086的编程结构（重点）
三、总线接口部件（BIU）和执行部件（EU）的功能 （1）指令队列中出现两个字节为空时自动按CS 值和IP值组成20位实际物理地址到存储器中取指 令，一次取两个字节指令存放到指令队列中； （2）EU从BIU指令队列中读取指令； （3）由EU控制电路对指令进行译码分析，指出 操作性质及操作对象； （4）EU执行指令，如果执行指令时必需访问存 储器或者I/O端口，则在EU中计算出操作数的16 位地址偏移量送给BIU，由BIU的∑形成20位绝对 地址；
主要16位是加法器。内大部部暂分存器指令
的执行由加法器完成。
标志寄存器：
ALU16位字利执控用行制部电了分路9位8位。1 2 3 4 5 6
指令队列缓冲器
外部总线
标志寄存器
执行部件 （EU)
总线接口部件 （BIU)
图2－1 Intel 8086微处理器P结age构：5 机械工程与自动化学院
3.1.1 8086的编程结构（重点）
机械工程与自动化学院
3.1.1 8086的编程结构（重点）
二、总线接口部件BIU（BUS Interface Unit）
（1）段寄存器（CS，DS，SS，ES）——存放存储 器各段的段基地址（首地址）。
（2）指令指针寄存器IP——存放要执行的下一条指 令的偏移地址。
（3）地址加法器∑——将段地址（16位）和偏移地 址（16位）扩展为20位的实际地址（物理地址）。 （4）指令队列——指令队列，在执行指令的同时， 从存储器中取下面的指令，放在指令队列缓冲器中排 队；执行完一条指令就可以立即执行下一条指令，提 高了CPU的效率；
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3.1.1 8086的编程结构（重点）
编程结构：从程序员和使用者的角度来看的 结构。 8086编程结构如下页图所示，8086分为两个部 分： 1、总线接口部件 BIU（Bus Interface Unit） 2、执行部件EU（Execution Unit）
Page：4 机械工程与自动化学院
第三章 8086
基本内容：编程结构，工作模式和引脚信号，最小模 式下的典型配置，总线操作和时序。 重点内容：编程结构，工作模式（最小模式），引脚 信号，总线周期。 难点内容：编程结构，存储器组织及分段概念。 基本要求：掌握8086的存储器，理解存储器分段概念， 掌握物理地址形式用法，掌握信息的分段存储和段寄 存器间的关系；掌握8086编程结构，理解引脚定义和 两种组织模式（最大模式和最小模式），了解8086的 系统总线结构及其典型操作过程。
16位
输入/输出 控制电路
执行部件EU从指令队列取指
令，并执行。
ALU
执行部分 控制电路
12 3 4 5 6
8位
指令队列缓冲器
外部总线
标志寄存器
执行部件 （EU)
Page：总6 线机接械口部工件程（与B自IU动) 化学院
3.1.1 8086的编程结构（重点）
一、执行部件EU（Execution Unit） （1）算术逻辑运算单元（ALU）——完成算术运算 、逻辑运算和移位等操作。 （2）通用寄存器——存放参与运算的数据或数据的 地址及运算结果。 （3）标志寄存器（FR）——存放运算结果的特征 ，如正、负、零、进位、溢出等。 功能：相当于运算器——负责指令的执行，进行算 术逻辑运算、移位、BCD调整、数据暂存等操作。 （4）数据暂存器：暂存数据。 （5）EU控制电路：控制、定时与状态逻辑操作。
3.1.1 8086的编程结构（重点）
地址
加法 ∑
20位
通用 AH AL 通用四寄个存专器用寄存器 器
寄存 器
BH BL CH CL DH DL
SP BP SI DI
SP：堆栈指针
BP：基址指针： SI: 源变址寄存器
CS DS SS
16位
输入/输出
DI:目的源变址寄存ES器
控制电路
算术逻辑单元ALUI：P
3.1.2 8086/8088CPU的寄存器结构（程序设计模型）
15
87
0
AX AH AL
累加器
BX BH BL
基址寄存器
数据
CX CH CL
计数寄存器
寄存器
DX DH DL
数据寄存器
通用寄存
SP堆栈指针Fra bibliotek器组BP
基址寄存器
Page：1 机械工程与自动化学院
第三章 8086微处理器
3.1 8086微处理器的编程结构 3.2 8086CPU的引脚信号和系统结 构 3.3 8086总线操作时序
3.1 8086的编程结构（重点） 3.1.1 8086CPU的编程结构
复习： 1.CPU的基本组成——控制器、运算器和寄存器组。 2.CPU的工作过程——将程序指令存放在存储器中， 按地址发生器产生的地址逐条取出指令，送入CPU 中执行。
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3.1.1 8086的编程结构（重点）
小结：CPU的基本组成——控制器、运算器和寄 存器组。
四、8086/8088CPU指令执行过程（指令流水线） BIU 取指 取指 取数据 取指 取指 ↘ ↘↗↘ ↘ ↘ EU 等待 执行 执 行 执行 执行
并行工作提高速度
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20位地址加法器
地址
加法 ∑
20位
通用 AH AL
器
寄存 BH BL
四CSSS个管管器段理1I对理P6寄中堆位现代6指口取D的存C行栈的字码HH令部来内器代段指节SBS段DPI队件的PI容：码;令D的;CED列B总LL是C段S指指SI管S共 是U管下基针令、从理六放理一地寄队D内附字在数条S址存列存、加节指据1指的器6取S位段，令段令偏SIP指、.总队移：令E线列量S，接中，；内部SDCEIS暂PSSS 存器
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3.1.1 8086的编程结构（重点）
三、总线接口部件（BIU）和执行部件（EU）的功能
（5）BIU根据EU请求，将操作数的20位物理 地址传递给存储器； （6）BIU取来操作数经总线控制逻辑传送到内 部EU数据总线； （7）EU将取来的操作数从内部总线送入ALU， 进行指令指定的操作； （8）EU运算出的结果，经内部总线送到指定 的位置，若需要传送给存储器，则由EU请求 BIU产生20位实际目标地址，将结果写入存储 器。
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三、总线接口部件（BIU）和执行部件（EU）的功能 （1）指令队列中出现两个字节为空时自动按CS 值和IP值组成20位实际物理地址到存储器中取指 令，一次取两个字节指令存放到指令队列中； （2）EU从BIU指令队列中读取指令； （3）由EU控制电路对指令进行译码分析，指出 操作性质及操作对象； （4）EU执行指令，如果执行指令时必需访问存 储器或者I/O端口，则在EU中计算出操作数的16 位地址偏移量送给BIU，由BIU的∑形成20位绝对 地址；
主要16位是加法器。内大部部暂分存器指令
的执行由加法器完成。
标志寄存器：
ALU16位字利执控用行制部电了分路9位8位。1 2 3 4 5 6
指令队列缓冲器
外部总线
标志寄存器
执行部件 （EU)
总线接口部件 （BIU)
图2－1 Intel 8086微处理器P结age构：5 机械工程与自动化学院
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二、总线接口部件BIU（BUS Interface Unit）
（1）段寄存器（CS，DS，SS，ES）——存放存储 器各段的段基地址（首地址）。
（2）指令指针寄存器IP——存放要执行的下一条指 令的偏移地址。
（3）地址加法器∑——将段地址（16位）和偏移地 址（16位）扩展为20位的实际地址（物理地址）。 （4）指令队列——指令队列，在执行指令的同时， 从存储器中取下面的指令，放在指令队列缓冲器中排 队；执行完一条指令就可以立即执行下一条指令，提 高了CPU的效率；
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编程结构：从程序员和使用者的角度来看的 结构。 8086编程结构如下页图所示，8086分为两个部 分： 1、总线接口部件 BIU（Bus Interface Unit） 2、执行部件EU（Execution Unit）
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第三章 8086
基本内容：编程结构，工作模式和引脚信号，最小模 式下的典型配置，总线操作和时序。 重点内容：编程结构，工作模式（最小模式），引脚 信号，总线周期。 难点内容：编程结构，存储器组织及分段概念。 基本要求：掌握8086的存储器，理解存储器分段概念， 掌握物理地址形式用法，掌握信息的分段存储和段寄 存器间的关系；掌握8086编程结构，理解引脚定义和 两种组织模式（最大模式和最小模式），了解8086的 系统总线结构及其典型操作过程。
16位
输入/输出 控制电路
执行部件EU从指令队列取指
令，并执行。
ALU
执行部分 控制电路
12 3 4 5 6
8位
指令队列缓冲器
外部总线
标志寄存器
执行部件 （EU)
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一、执行部件EU（Execution Unit） （1）算术逻辑运算单元（ALU）——完成算术运算 、逻辑运算和移位等操作。 （2）通用寄存器——存放参与运算的数据或数据的 地址及运算结果。 （3）标志寄存器（FR）——存放运算结果的特征 ，如正、负、零、进位、溢出等。 功能：相当于运算器——负责指令的执行，进行算 术逻辑运算、移位、BCD调整、数据暂存等操作。 （4）数据暂存器：暂存数据。 （5）EU控制电路：控制、定时与状态逻辑操作。
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地址
加法 ∑
20位
通用 AH AL 通用四寄个存专器用寄存器 器
寄存 器
BH BL CH CL DH DL
SP BP SI DI
SP：堆栈指针
BP：基址指针： SI: 源变址寄存器
CS DS SS
16位
输入/输出
DI:目的源变址寄存ES器
控制电路
算术逻辑单元ALUI：P
3.1.2 8086/8088CPU的寄存器结构（程序设计模型）
15
87
0
AX AH AL
累加器
BX BH BL
基址寄存器
数据
CX CH CL
计数寄存器
寄存器
DX DH DL
数据寄存器
通用寄存
SP堆栈指针Fra bibliotek器组BP
基址寄存器
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第三章 8086微处理器
3.1 8086微处理器的编程结构 3.2 8086CPU的引脚信号和系统结 构 3.3 8086总线操作时序
3.1 8086的编程结构（重点） 3.1.1 8086CPU的编程结构
复习： 1.CPU的基本组成——控制器、运算器和寄存器组。 2.CPU的工作过程——将程序指令存放在存储器中， 按地址发生器产生的地址逐条取出指令，送入CPU 中执行。
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小结：CPU的基本组成——控制器、运算器和寄 存器组。
四、8086/8088CPU指令执行过程（指令流水线） BIU 取指 取指 取数据 取指 取指 ↘ ↘↗↘ ↘ ↘ EU 等待 执行 执 行 执行 执行
并行工作提高速度
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20位地址加法器
地址
加法 ∑
20位
通用 AH AL
器
寄存 BH BL
四CSSS个管管器段理1I对理P6寄中堆位现代6指口取D的存C行栈的字码HH令部来内器代段指节SBS段DPI队件的PI容：码;令D的;CED列B总LL是C段S指指SI管S共 是U管下基针令、从理六放理一地寄队D内附字在数条S址存列存、加节指据1指的器6取S位段，令段令偏SIP指、.总队移：令E线列量S，接中，；内部SDCEIS暂PSSS 存器
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三、总线接口部件（BIU）和执行部件（EU）的功能
（5）BIU根据EU请求，将操作数的20位物理 地址传递给存储器； （6）BIU取来操作数经总线控制逻辑传送到内 部EU数据总线； （7）EU将取来的操作数从内部总线送入ALU， 进行指令指定的操作； （8）EU运算出的结果，经内部总线送到指定 的位置，若需要传送给存储器，则由EU请求 BIU产生20位实际目标地址，将结果写入存储 器。