1、微机原理及应用 第二讲内容概要 微处理器概述 8086CPU的内部构造微处理器概述 微处理器是微型计算机的核心。严格讲微处理器不等于CPU，CPU是指计算机中执行运算和控制功能的区域，由算术逻辑部件ALU和控制部件两大主要局部组成。把CPU和存放器Register封装到一片大规模或超大规模集成电路中称之为微处理器。微处理器的主要性能指标 字长：一次直接处理的二进制数码的位数。取决于存放器的位数和数据总线的宽度。主频：CPU的时钟频率。主频=外频倍频。从80486开场，主频=外部总线频率倍频系数。MIPS：表示微处理器的性能。每秒钟执行几百万条指令。iCOMP指数：Intel评价其32位CPU性
2、能的一种指标。Intel CPU 外包装盒微处理器的主要功能 进展算术和逻辑运算。承受存储器和I/O接口发来的数据及发送数据给存储器和I/O接口 可以少量暂存数据 能对指令系统进展存放、译码并执行指令所规定的操作。能提供整个系统所需的定时和控制信号 可响应I/O设备的中断请求。从程序设计角度来看：赋值和算术表达式。无条件转移。条件转移以及关系和逻辑表达式。循环。数组和其他数据构造。子程序。输入和输出。8086 CPU的内部构造 总线控制逻辑 8 0 8 6 总 线 执执 行行 部部 件件E U 总总 线线 接接 口口 部部 件件B IU 状状 态态 标标 志志 寄寄 存存 器器 A H B L
3、 C L D L B H C H D H A X B X C X D X S P B P S I D I A L U 数 据 总 线（1 6 位）暂 存 器 A L U 控 制 电 路 1 2 3 4 5 6 C S D S S S E S 内 部 通 信 寄 存 器 IP 地 址 加 法 器 指指 令令 队队 列列 A L 执行部件 EU由8个通用存放器、1个标志存放器、ALU和EU控制电路组成。ALU：16位算术逻辑运算部件，进展算术和逻辑运算，也可按指令的寻址方式计算内存地址的偏移。暂存存放器：16位存放器，暂时保存数据，并向ALU提供参与运算的操作数。EU控制电路：从BIU指令队列取指
4、令代码，经分析、译码后形成各种实时控制信号。总线接口部件BIU 包括：4个段存放器、1个指令指针存放器、1个与EU通信的内部存放器、指令队列缓冲器、I/O控制电路和20位的地址加法器。BIU通过总线控制电路将CPU和内部总线与外部总线相连，是CPU与外部交换数据的通路。地址加法器和段存放器：用于计算地址和寻址。指令队列缓冲器：按顺序存储指令，使用先进先出原那么。总线控制电路：产生总线控制信号。存放器构造 8086共有13个16位的内部存放器，1个16位的标志存放器。分为两组：通用存放器组 专用存放器组 四个通用数据存放器AX、BX、CX、DX均可用作16位存放器也可用作8 为存放器。用作8 位
5、存放器分别记作：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。通用存放器AX(AH,AL)累加器：有些指令约定以AX(或AL)为源或目的存放器。BX(BH,BL)基址存放器：BX可用作间接寻址的地址存放器和基地址存放器，BH、BL可用作8位通用数据存放器。CX(CH,CL)计数存放器：CX在循环和串操作中操作中充当计数器，指令执行后CX内容自动修改。DX(DH,DL)数据存放器：除用作通用存放器外；在I/O指令中可用作端口地址存放器；乘除指令中用作辅助累加器。指针和变址存放器BP(Basic Pointer Register)基址指针存放器SP(Stack Pointer Register)
6、堆栈指针存放器SI(Source Index Register)源变址存放器DI(Destination Index Register)目的变址存放器专用存放器 标志存放器Flag Register共有16位，其中7位未用。标志存放器内容如图：CF(Carry Flag)进位标志：反映在运行结果的最高位有无进位或错位。PF(Parity Flag)奇偶标志：反映运算结果中“1的个数的奇偶性，主要用于判断数据传送过程中是否出错。AF(Auxiliary Flag)辅助进位标志：加减运算时，假设D3向D4产生了进位或错位那么AF=1。否那么AF=0。在BCD码运算时，该标识用于十进制调整。专用存放
7、器ZF(Zero Flag)零进位：反映计算结果是否为0。假设结果为零那么ZF=1，否那么ZF=0。SF(Sign Flag)符号标志：反映计算结果最高位及符号位的状态。如果运算结果的最高位为1那么SF=1对带符号数即为负数，否那么SF=0对带符号数即为正数。OF(Overflow Flag)溢出标志：反映运算结果是否超出了带符号数的表数范围。DF(Direction Flag)方向标志：用于串处理指令中控制串处理的方向。IF(Interrupt Flag)中断允许标志：用于控制CPU是否允许相应可屏蔽中断请求。TF(trap flag)陷阱标志：用于单步操作。IP：指令指针存放器。本讲回忆 什么是微处理器？其主要性能指标是？微处理器的功能有哪些？8086CPU的内部构造图。及其组成局部？存放器构造？专用存放器标志位的含义？作业：P39 1，2
