计算机学课件—CPU.pdf

第一讲： 第二章 8086/8088CPU 回 顾：微型计算机及微机系统的组成、结构与工作过程，CPU 的基本概念 与一般结构。 重点和纲要： 8088/8086CPU ，BIU\EU 分离，引出现代微机技术特 微处理器的一般性能特点，内部编程结构的两大组成部分及在信 点， 息处理中的相互协调关系，处理器状态字 PSW 及各个标志位， 8086/8088 微机系统的存储器组织。 教学方法、实施步骤 时间分配 教学手段 回 顾 5” ×2 板书 讲 授 40” ×2 计算机 提 问 3” ×2 投影仪 小 结 2” ×2 多媒体课件等 讲授内容： 一、 8086/8088 微处理器 1．引言 8086/8088 微处理器是 Intel 公司推出的第三代 CPU 芯片，它们的内部结构 基本相同，都采用 16 位结构进行操作及存储器寻址，但外部性能有所差异，两 种处理器都封装在相同的 40 脚双列直插组件（DIP ）中。 2 ．8086 微处理器的一般性能特点： 16 位的内部结构，16 位双向数据信号线； 20 位地址信号线，可寻址 1M 字节存储单元； 较强的指令系统； 利用第 16 位的地址总线来进行 I/O 端口寻址，可寻址 64K 个 I/O 端口； 中断功能强，可处理内部软件中断和外部中断，中断源可达256 个； 单一的＋5V 电源，单相时钟5MHz 。 另外，Intel 公司同期推出的 Intel8088 微处理器一种准 16 位微处理器，其 内部寄存器，内部操作等均按 16 位处理器设计，与 Intel8088 微处理器基本上相 同，不同的是其对外的数据线只有 8 位，目的是为了方便地与 8 位 I/O 接口芯片 - 1 - 相兼容。 3 ．8086/8088CPU 的编程结构 编程结构：是指从程序员和使用者的角度看到的结构，亦可称为功能结构。 如图 1－7(P11)所示是 8086/8088CPU 的内部功能结构。 从功能上来看，8086/8088CPU 可分为两部分，即总线接口部件 BIU （Bus Interface Unit ）和执行部件EU （Execution Unit ）。 (1) 执行部件（EU ） 功能：负责指令的执行。 组成：包括①ALU(算术逻辑单元) 、②通用寄存器组和③标志寄存器等，主 要进行 8 位及 16 位的各种运算。 图 1-7 8086/8088CPU 内部功能结构图 (2) 总线接口部件（BIU ） 功能：负责与存储器及 I/O 接口之间的数据传送操作。具体来看，完成取 指令送指令队列，配合执行部件的动作，从内存单元或 I/O 端口取操作数，或者 将操作结果送内存单元或者 I/O 端口。 组成：它由①段寄存器 （DS 、CS、ES 、SS ）、②16 位指令指针寄存器 IP （指向下一条要取出的指令代码）、③20 位地址加法器 （用来产生20 位地址） 和④6 字节（8088 为 4 字节）指令队列缓冲器组成。 (3) 8086/8088BIU 的特点 ①8086/8088 的指令队列分别为 6/4 个字节，在执行指令的同时，可从内存中取 - 2 - 出后续的指令代码，放在指令队列中，可以提高CPU 的工作效率。 ②地址加法器用来产生 20 位物