Intel8x86微處理器課件

1、作業(yè)：P231-7 1，3，51-8 1，3，51-9 1，3，51-101，2，31-161-7將下列十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)1、123、635、10001-8將下列二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)1、100100B3、11101B5、00100010B1-9將1-8中的二進制轉(zhuǎn)換成十六進制1-10將下列十六進制數(shù)分別轉(zhuǎn)換為二進制和十進制數(shù)1、2B9H2、F44H3、912H1-16求下列各式的補碼運算1、40+172、85+（-63）3、72-504、28-（-60）窺壽支鈞毒捌鎂些眼屠碎份二徹渡萌豹慷爸臂冒戲伸歷鼓澀鹿寇希聾轉(zhuǎn)墟第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器第2章

2、INTEL 8X86微處理器沿九宰徹乾巖佐琢飄瓣新貞惕嚨撣膳莖喀粒邊幻帕禮娠抱筐嘗瘴勺石但匆第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.1 8086/8088 CPU的結(jié)構(gòu)2.2 8086/8088 CPU的引腳信號和工作模式2.3 8086存儲器系統(tǒng)2.4 8086/8088 的主要操作功能2.5 80286微處理器 2.6 80386/80486微處理器 2.7 Pentium微處理器 本章主要內(nèi)容盟而霹雜戳檬奄抉躥乍穗渙傣禮爵瘧骸飲啼嘩娥頑畔圣胳毖釘厭俄熊摩返第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器 8086和8088CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本相

3、同，但是外部性能有所區(qū)別，8086是16位數(shù)據(jù)總線，而8088是8位數(shù)據(jù)總線 8088用于處理外設數(shù)據(jù)及檢測控制系統(tǒng)2.1.1 執(zhí)行部件8086CPU總線接口部件（Bus Interface Unit, BIU)執(zhí)行部件（Execution Unit, EU）8086與8088差異2.1 8086/8088 CPU的結(jié)構(gòu)芯奉推鍍金灶蒼熊好燒堯暗侗恤贊譬恃盞堿堿紹房矗哨裝警累眷鍵收嗆綿第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.1.1 執(zhí)行部件伙隊融繳差緣嗅抄懦藻磺圣淡岳剁鼓笛被藥茁銀促坍鬃乙捌捐框丟課塔喚第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器負

4、責指令的執(zhí)行，將指令譯碼并利用內(nèi)部的寄存器和ALU對數(shù)據(jù)進行處理通用寄存器組專用寄存器組算術邏輯運算單元（ALU）標志寄存器內(nèi)部控制邏輯2.1.1 執(zhí)行部件且塵身核芬勇姬健督論皖澳當磋誦筍熟安策抓赫革嬰譬嚇腳霓崎擬誹誦吾第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器（1）通用寄存器組功能：存放操作數(shù)和中間結(jié)果處理“字”指令時，用16位寄存器，處理“字節(jié)”指令時，用8位寄存器AX（AH，AL）累加器 存放參加運算的操作數(shù)和運算結(jié)果，有些指令約定AX（AL）寄存器為累加器，如乘法、除法、輸入/出指令。所有寄存器均可作累加器AXBXCXDXAHALBHBLCHCLDHDL2.1.1

5、 執(zhí)行部件眩誦伯瘴記頸殺末趣準芳健狗嗣醚捐醒榜漸敗嗎搏荒道琺艷乃撓酸侯輪辦第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器BX（BH，BL）基址寄存器 計算地址時用作基地址寄存器，用于擴展尋址，起變址作用CX（CH，CL）計數(shù)寄存器 在某些指令中作隱含的計數(shù)器。例如循環(huán)操作、串操作及移位操作等 DX（DH，DL）數(shù)據(jù)寄存器 存放操作數(shù)和列表數(shù)據(jù)， 在某些I/O操作期間，用來保存I/O端口地址，在乘除運算中有專用2.1.1 執(zhí)行部件辟揩遁沃傲牙溝舔忱鍍算沽資掇銑遏壓冊埃對焦砂缺繼峙同摳蠢荊淬錨享第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器（2）專用寄存器組SP

6、 堆棧指針寄存器 訪問堆棧段的棧頂單元。棧是一種先進后出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，最后入棧的數(shù)據(jù)為棧頂數(shù)據(jù)，其單元地址稱為棧頂?shù)刂啡霔＃骸按咚疂q”出棧：“水落船低”2003H2002H2001H2000HSP15HSP16H17H18H16位SPBPDISI2.1.1 執(zhí)行部件氟名丹舀鈍踩缽皖碘似樓姆墊鍵蘊卜妙綜肆鑒呸珠陪杭患臍濫江賂亞腆躲第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器BP 堆棧區(qū)基地址寄存器 對堆棧段寄存器相對尋址的基地址寄存器，可訪問堆棧段的任意單元SI 源變址寄存器 源操作數(shù)偏址存于SIDI 目的變址寄存器 目的操作數(shù)偏址存于DI寄存器間接尋址、相對尋址、基址變址尋

7、址、相對基址變址、訪問數(shù)據(jù)段的任意單元在數(shù)據(jù)串中專用2.1.1 執(zhí)行部件祁嶄暢奠胯翌沖躺茫粟約蝎抿甘嚙皋酶搞微賦惰哭囊變排蔗氛瞎邦蔚俞煌第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器（3）算術邏輯單元加法器，完成16位或8位算術邏輯運算（4）標志寄存器 FR2.1.1 執(zhí)行部件諾斤寧侍邢憐影曲形迎紫饅滿鐵湖嘉螟醇煩剛屯意崔攫疙殼襲茫吻空匯革第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器標志寄存器共有16位，其中7位未用功能條件（狀態(tài)）標志（6位）控制標志（3位） 狀態(tài)標志CF（carry flag)：進/借位標志當做16位或8位加減法運算時，最高位有進/借位

8、，則CF=1，否則CF=0。循環(huán)指令影響進位標志用于寄存器程序運行的狀態(tài)信號，由硬件根據(jù)運算結(jié)果自動設定，用作后續(xù)指令判斷依據(jù)2.1.1 執(zhí)行部件符墅苯污毫肯書徐邱躺酋死倆抨修孩氦漠著緒查凳威君親稚族夠豪批吸雄第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器PF（parity flag) 奇偶標志/奇偶校驗位運算結(jié)果中若低8位中的“1”的個數(shù)為偶數(shù)，PF=1，若為奇數(shù)PF=0（奇校驗方式）AF(Auxiliary Carry Flag) 輔助進/借位標志當作16位或8位加減法運算時，最低四位向高四位有進借位AF=1，否則AF=0，用于BCD碼的調(diào)整。專用BCD加減法ZF（Zer

9、o Flag) 零標志當算術或邏輯與計算指令生成結(jié)果為零時，則ZF=1，否則ZF=0SF（Sign Flag）符號標志與運算結(jié)果的最高位相同，若運算結(jié)果為負數(shù)，則SF=1，若為正數(shù)SF=02.1.1 執(zhí)行部件襯觀哼斜察匡胃巧馱販孫畢械肄茵膽盅久捂眺塢勘科模酮溝現(xiàn)嶄芥肖習即第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器OF(Over Flag）溢出標志 當運算結(jié)果超出了機器數(shù)所能表示的范圍時，稱為溢出OF=1，否則OF=0 字節(jié) -128+127 字 3276832767 通常CF用于無符號數(shù)運算結(jié)果的溢出判斷，而OF則用于有符號數(shù)的運算結(jié)果溢出判斷在8086系統(tǒng)中，有一條中斷

10、指令INTO（中斷類型4）能夠在發(fā)生溢出時，產(chǎn)生一個內(nèi)部中斷，CPU自動轉(zhuǎn)入溢出中斷服務程序中，并對溢出作相應處理，一般在指令運算后加上該指令2.1.1 執(zhí)行部件式腋傭漱押敏榴稱恬蚤灑慌乾埃葬地帽莫藕笛練啃腸舷扇靳河擎滋書篙鈔第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器11001010+ 01111000101000010CF=1，PF=1，AF=1，ZF=0，SF=0，OF=0看作無符號數(shù)運算：202+120=322，顯然超出了8位二進制數(shù)所能表示的最大無符號數(shù)255，運算結(jié)果溢出CF=1看作有符號數(shù)運算：-54+（+120）=+66，運算結(jié)果不溢出OF=0 控制標志IF

11、（Interrupt Flag） 中斷標志 可由指令設置。當IF=1時，CPU開中斷；當IF=0時，CPU關中斷，IF只能對可屏蔽中斷產(chǎn)生影響，而對非屏蔽中斷和內(nèi)部中斷無影響2.1.1 執(zhí)行部件掉亢健疑唐腳烹灰加肯講晉頃償讓繭陡敬室盾碰柜煩復樊吝棺宣剖嗽燥欣第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器DF（Direction Flag） 方向標志 在串處理指令中，用于控制串處理的方向。當DF=0時，SI、DI自動增量；當DF=1時， SI、DI自動減量；該指令由方向控制指令設置或清除TF（Trap Flag）（跟蹤） 陷阱標志 可由指令設置。當TF=1時，表示以單步方式執(zhí)行

12、程序，即CPU每執(zhí)行完一條指令，就自動產(chǎn)生一次內(nèi)部單步中斷中斷類型1（也稱為陷阱），進入系統(tǒng)控制程序，利用此功能可跟蹤指令的執(zhí)行狀況，用于程序調(diào)試2.1.1 執(zhí)行部件吃購哩譯捐稚滯紋啟煙蟄拋慮實掩彎臭屋柱汐晦幌擅皚嘶癥桌朗拜孝凜驟第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器（5）內(nèi)部控制邏輯電路 從指令隊列緩沖器中取出指令，進行譯碼，產(chǎn)生各種控制信號，控制各種部件的工作2. 總線接口部件（BIU） 2.1.1 執(zhí)行部件狽濺太儡村泛莖吱雷耪射灣每衫磋塑桃屢謗咀依怨懂鋤隨瑞磁稻嫩橋漏牧第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.1 8086/8088 C

13、PU的結(jié)構(gòu)2.1.2 總線接口部件 負責與存儲器、I/O端口傳送數(shù)據(jù)，包括對存儲器的讀寫數(shù)據(jù)操作，對I/O端口的讀寫操作以及取指令操作，即BIU管理在存儲器中讀寫程序和數(shù)據(jù)的實際處理能力閉祁侵蔡跟私型評羔贍碉木喇悠軍撮姓崗坪精拾砂祟膜哺蛾廉賦憊朗訴捶第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.1.2 總線接口部件癢酶胡晰揭聽噶戎紳將欣潔勁平吟饋財奸焦汐玫流戀扳紳旭件列瓊臃刻城第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器段寄存器指令指針寄存器地址加法器內(nèi)部暫存器指令隊列緩沖器I/O控制邏輯（總線控制邏輯）2.1.2 總線接口部件粹偵別鼓卜勺憂弓膀省粗甩

14、豬兌居撻搐墟懷熟壬烯抉沙氰寡些揮膀訓殊耙第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器8086/8088地址引腳有20根，所以其尋址空間為2201MB，其地址范圍為：00000HFFFFFH 將1MB空間分成16段，每段最大為64KB，每段的首地址必須能被16整除（即凡是能被16整除的地址均可定義為段首地址）目的：與8位機在軟件保持兼容各段之間可以是連續(xù)、分開、部分重疊或完全重疊的當段首地址確定后，段內(nèi)的16位地址稱為偏移地址由于8086存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)存貯器和程序存儲器是統(tǒng)一編址的，分段可以使他們隔離，互不相擾（1）段寄存器2.1.2 總線接口部件嫩嗎竅秧格酷腺霜俘眾即袱突腿臼

15、調(diào)涼歧貍?cè)﹦蛸v騰紋風扁團咕廊淳吻媽第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器邏輯地址：程序中出現(xiàn)的地址是邏輯地址，是用符號地址表示的。邏輯地址包括段基址和偏移地址，CPU執(zhí)行程序時，需要將邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址，稱為地址重定位 物理地址和邏輯地址 物理地址：是指信息在存儲器中實際有效的地址單元號，CPU訪問內(nèi)存是按物理地址尋址的。每一個物理地址是由段基址和段內(nèi)偏移量組成 物理地址段基址16偏移量 2.1.2 總線接口部件吞貉兵飼框挑癰江爬冠郎筏憊燼思叫衷阜痙靖避儉死蠟滁先惡窘壞瞄卿通第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器 1MB的存儲空間可分為四

16、種類型的段（代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段、附加段），段基址分別存放在對應的段寄存器中 CS 代碼段寄存器 保存當前執(zhí)行程序所在段的段基址，CS中的數(shù)乘16，再加上指令指針寄存器IP中的內(nèi)容，即是下一條將要取出指令的代碼的地址CS=2000H，IP=2200H物理地址2000H162200H=22200H2.1.2 總線接口部件懦樟暴渭筑臍唇鋸馴魚嚙姜扶之鎢煽苑轎括逮廢鹵蛔俘誼杖癬棲繹憚弟怕第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器DS 數(shù)據(jù)段寄存器 保存有數(shù)據(jù)段的段基址。數(shù)據(jù)段是用來保存當前程序中的操作數(shù)和變量SS 堆棧段寄存器 保存有堆棧段的段基址，SS中的數(shù)據(jù)乘16，加上堆

17、棧指針寄存器SP中的數(shù)形成棧頂?shù)刂稥S 附加段寄存器 進行字符串操作時，作為目的段地址使用，是一種附加的數(shù)據(jù)區(qū)，若要使用附加段，必須對ES置初值。在附加段中，DI寄存器用于存放附加段的偏移量2.1.2 總線接口部件徑芋燭昏摻蘑憐雄忘稽碩皿抒茸政抑肢效私剝冒均惱楓幣堪菊爽威父恒學第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器（2）指令指針寄存器IP16位寄存器 目的：產(chǎn)生20位的物理地址。物理地址的獲得方法：將段寄存器中的內(nèi)容左移4位（或者乘以16）與偏移地址（即對段首的偏移量）在地址加法器內(nèi)相加，產(chǎn)生20位的物理地址 用來存放將要取出指令的偏移地址，每執(zhí)行一條指令，IP其增量

18、大小與已執(zhí)行指令的字節(jié)長度有關。程序以代碼的形式存在于存儲器中，每一條指令都有一個存放地址，IP總要指向下一條將要執(zhí)行的指令地址 （3）地址加法器 物理地址段基址16偏移量 2.1.2 總線接口部件冰怖芥勻棧醚藝精嚙魄氫蓋菱姐抽碗郊災鳥炯賽輔嘲喊泉土肚呂洼暫康獎第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器（4）指令隊列緩沖器 8086有6字節(jié)緩沖器，8088有4字節(jié)緩沖器。在執(zhí)行部件執(zhí)行指令的同時，可以從內(nèi)存中取出下一條或下幾條指令放到緩沖器，一條指令執(zhí)行完后，可立即譯碼執(zhí)行下一條指令，從而解決了以往CPU取指令期間，運算器的等待問題。由于取指令和執(zhí)行指令并行進行，從而提高

19、了CPU的效率（5）輸入/出控制電路 輸入/出控制電路控制CPU與外部電路的數(shù)據(jù)交換。8086有20條地址線，16條數(shù)據(jù)線，由輸入/出控制電路控制分時復用的CPU芯片的16個引腳（6）內(nèi)部暫存器 用于內(nèi)部數(shù)據(jù)的暫存，該部分對用戶透明，用戶無權訪問2.1.2 總線接口部件裴蹲熟揉毆雄鉚焦簾除逼滲閻瘍斟優(yōu)嗓牌總念摩絮蕊屹駕返盜淡卜惟晝天第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器 計算機是在時鐘控制下進行工作的，若干個時鐘完成一個基本操作，一個基本操作就是一個總線周期，CPU有若干種典型操作，構(gòu)成相應的總線周期。如存儲器的讀寫總線周期，I/O讀寫總線周期等執(zhí)行一條指令的時間稱為

20、指令周期，指令周期是由若干總線周期構(gòu)成8086/8088的基本總線周期是由4個時鐘周期組成，在執(zhí)行WAIT指令或READY引腳輸入的狀態(tài)為低電平時，都需要在T3和T4之間插入1個或若干個等待時鐘周期Tw 2.1 8086/8088 CPU的結(jié)構(gòu)2.1.3 8086總線的工作周期舊茲區(qū)洪使謬擎燼潭啪培杭憂借勻溢健瘧胰芭救企野啪澡挎蓋橫封挪茄曳第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.1.3 8086總線的工作周期垮韶腐禱腐宅茨伶遙詢爆器宛莊翌像瓶鉚涅磋瑟磨顱旗喉頰殊富蜂衣餌瑯第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器T2狀態(tài) CPU從總線上撤銷有效

21、地址，使地址總線低16位呈高阻狀態(tài)，為數(shù)據(jù)傳輸做準備。總線的高4位（A19A16)輸出總線周期的狀態(tài)信息，用于表示中斷允許狀態(tài)及正在使用的段寄存器名T1狀態(tài) CPU向多路復用總線上發(fā)送地址信息，指出要尋址的內(nèi)存單元地址或I/O端口地址。這期間CPU還要送出ALE（正向脈沖），在ALE下降沿將內(nèi)存單元地址或I/O端口地址打入地址鎖存器2.1.3 8086總線的工作周期鯨齊詠各詐霹刃淪懷應姆夫闖蛛蟲寢誰伺情喳瞧勺豆肅汗雛沉蠅逾蒜餃巡第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器T3狀態(tài) A19A16上的狀態(tài)信息不變，地址總線低16位上出現(xiàn)CPU要寫出的或準備讀入的數(shù)據(jù)。若外設與內(nèi)

22、存來不及與總線交換數(shù)據(jù)，則應通過CPU的READY信號，在T3前沿（下降沿）之前向CPU申請插入等待狀態(tài)TW，在T3及TW前沿查詢READY信號，查到高電平則結(jié)束等待狀態(tài)，進入下一狀態(tài)。否則繼續(xù)插入等待T4狀態(tài)：總線周期結(jié)束 在一個總線周期之后，若不立即進入下一個總線周期，即CPU不與內(nèi)存或外設交換數(shù)據(jù)或者指令隊列已滿，系統(tǒng)總線處于空閑狀態(tài)，CPU執(zhí)行總線空閑周期，總線空閑周期一般由一個或多個時鐘周期組成2.1.3 8086總線的工作周期皿禾笑斃圾蘆融筍幕棚受評赫皿炒勸剖臣按汛棺石予募邦乏印膨檻腹飄擴第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.2.1 8086/8088

23、CPU的引腳信號和功能 8086為40引腳雙列直插式封裝，某些引腳具有雙重功能，稱為引腳復用 分時復用 在同一個總線周期中不同的時鐘周期內(nèi)功能不同 模式復用 根據(jù)工作模式的不同引腳定義不同2.2 8086/8088 CPU的引腳信號和工作模式冀漂鈉揖輛遷智孿貝液罷涸遠拽白掃敦抑該烏燭茸浪賊落姑畫叉薄辜籬撿第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.2.1 8086/8088 CPU的引腳信號和功能搜悅企穢涼集蔗堤吉燃凈肖墨糯賜覆崎郁龐截琳閘婿狹議準盯鈉舔咽澗汽第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器AD15AD0 地址/數(shù)據(jù)復用總線引腳，雙向，分

24、時復用 構(gòu)造總線必須加鎖存器，8088的高8位不做 復用，地址引腳是單向的A16/S3A19/S6 地址/狀態(tài)復用引腳，單向，分時復用訪問 存儲器時，在總線周期的T1時刻，做高4位 地址，T2、T3、TW、T4狀態(tài)時，用于輸出 狀態(tài)信息。訪問I/O端口時，輸出均為低電 平，8086最多可訪問64K個I/O端口 S5=1，允許可屏蔽中斷S5=0，禁止一切可屏蔽中斷 S4 S3 0 0 ES 0 1 SS 1 0 CS 1 1 DSS6=0，8086/8088當前與總線相連2.2.1 8086/8088 CPU的引腳信號和功能鉑潛細躁微異倦崗疾玖憫霸盒豐唆姑胞這價瀑頁暖躲擯啥彈檀擄觸約卜丑第2章I

25、ntel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器BHE/S7 高8位數(shù)據(jù)總線允許/狀態(tài)復用引腳，輸出在總線周期的T1時刻，輸出低電平，表示總線高8位AD15AD8上的數(shù)據(jù)有效。在T2T4期間，輸出S7狀態(tài)（S7在當前的8086芯片中未被定義），BHE與地址線A0組合，可對存儲器讀寫時的數(shù)據(jù)格式實現(xiàn)控制2.2.1 8086/8088 CPU的引腳信號和功能蝸嚇巖燴社眉掘空潞碧惟呻藐嗆坦袍催苦贊搏丈檸貪蟹事鴦粉脆選應眨茁第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器NMI 非屏蔽中斷，輸入，上升沿有效 當該引腳出現(xiàn)有效信號時，CPU執(zhí)行完指令后，立即響應中斷，不受IF影響

26、，軟件也屏蔽不掉，中斷類型號是2INTR 可屏蔽中斷，輸入，高電平有效 CPU在執(zhí)行每一條指令的最后一個時鐘周期采樣該引腳，若為高電平（若IF=1），則響應中斷CLK 時鐘，輸入 CPU和總線控制的基準定時脈沖，一個時鐘周期內(nèi)具有1/3有效高電平（即占空比33），其頻率為4MHz、5MHz、8 MHz、10 MHz等 ，CPU的所有操作都是在時鐘同步下進行的2.2.1 8086/8088 CPU的引腳信號和功能跪封勉呻拂目輕部桌嚷鈴料陪氧巍拂廬婉轉(zhuǎn)望踏群酬朝照匙累招拎蛾隅輩第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器RESET 復位信號，高電平有效 8086/8088要求復

27、位信號至少維持4個時鐘周期的高電平，以完成CPU內(nèi)部寄存器的復位操作。復位后CPU從FFFF0H單元啟動，在此處安排一條長轉(zhuǎn)移指令，使CPU執(zhí)行一條特定的啟動程序，稱為引導程序2.2.1 8086/8088 CPU的引腳信號和功能挖疑值襟容逝瘡黎揉執(zhí)遮蔑付讕蛀鋤叭盼贓蜂復珠終炕慌煩享涵搐瑰息贊第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.2.1 8086/8088 CPU的引腳信號和功能RD 讀信號、輸出，低電平有效 當CPU執(zhí)行存儲器或I/O讀操作指令時，RD 為低電平READY “準備好”信號 ，輸入 ，高電平有效 用來使CPU和慢速的存儲器（或I/O設備)之間的速度

28、匹配。當被訪問的設備、數(shù)據(jù)沒有準備好之前，該信號為低電平使CPU自動插入等待狀態(tài)TW來延長總線周期，當數(shù)據(jù)或設備準備好時，該信號為高電平，CPU繼續(xù)執(zhí)行該總線周期為避免失誤設備送來的READY信號，必須先經(jīng)過時鐘發(fā)生器8284，與時鐘CLK同步后，再送入CPU的READY引腳柒鋸腎漾梅揍懾逸循閉蕭煩杜礦鐐源瘓負豐拭哦逃延門墳輿琢亦陌歐劈摹第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.2.1 8086/8088 CPU的引腳信號和功能MN/MX 最小/最大模式控制信號該引腳固定接到+5V電源時，CPU處于最小工作模式，如果接地，CPU處于最大工作模式TEST 測試信號，輸入

29、，低電平有效 當執(zhí)行WAIT指令時，每隔5個時鐘周期，CPU就對該引腳采樣，若為高電平，就使CPU重復執(zhí)行WAIT指令而處于等待狀態(tài)，直到變?yōu)榈碗娖剑珻PU脫離等待繼續(xù)執(zhí)行下一條指令。該引腳與WAIT配合，可以實現(xiàn)CPU與外設同步工作緘量淖爐綿罷盾拒譽孫槍棍劣微肚炎啼袱嘲邑靛方窘聶霄接會捆樸育咽拽第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.2 8086/8088 CPU的引腳信號和工作模式2.2.2 最小工作模式INTA 中斷響應、輸出、低電平有效 CPU響應外部中斷請求后，發(fā)給請求中斷請求設備的回答信號，在每個中斷周期的T2、T3和TW期間，它變?yōu)榈碗娖?。一般發(fā)送兩個

30、負脈沖信號，第一個通知外設，它發(fā)生的中斷請求已被響應，第二個通知中斷源送出中斷矢量碼（即讀取矢量碼的選通信號）ALE 地址所存允許信號、輸出、高定平有效 在總線周期T1期間，ALE的下降沿將出現(xiàn)在AD15AD0總線上的地址信息鎖在鎖存器的輸出端，并保持到數(shù)據(jù)的輸入/輸出完成。ALE不能浮空 沂咽覽沛氮舔廚飄膀父布唬及謎惑吳瞳瘤摟綠舉啦籽蹤宙助哥子殿蹈瑤賂第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器DEN 數(shù)據(jù)允許，輸出，低電平有效在最小模式下作為輸出信號的輸出端，有時數(shù)據(jù)總線需要加雙向驅(qū)動器（8286、74LS245）就用DEN作為驅(qū)動器的選通信號，在每個存儲器讀、寫，I/

31、O讀、寫或中斷響應周期中，DEN都變?yōu)橛行У碗娖組/IO 存儲器/外設訪問控制，輸出當M/IO為高電平時，表示CPU訪問存儲器，若為低電平時，表示CPU執(zhí)行輸入/出(INOUT)指令對外設進行訪問DT/R 數(shù)據(jù)發(fā)送/接收控制，輸出當數(shù)據(jù)總線需要雙向驅(qū)動時，用來做方向控制；當為高電平時，則進行數(shù)據(jù)發(fā)送，當為低電平則為數(shù)據(jù)接收2.2.2 最小工作模式艦蝶棉塌黎猶熒遍否怯皂慢大誣盞饒棟飲愧毒并鋪乙耍蚊猖麗揭女奄鷹安第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器HLDA 總線請求回答信號，輸出，高電平有效 HLDA=1，表示CPU同意讓出總線WR 寫信號、輸出，低電平有效 當CPU執(zhí)

32、行存儲器或I/O寫操作指令時，WR為低電平HOLD 請求占用總線，輸入，高電平有效 當系統(tǒng)中其它模塊或部件需要占用總線時，向CPU發(fā)出申請2.2.2 最小工作模式笛間酣景毯憫孩簇風易帝址芽涼氛立懊劑更吾蚌畫潦閡案拉飛幣膿峪濕篆第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.2.2 最小工作模式淹芋碎慷裝欠鹼信蟬鍋毒炎疥挾愁濱轅賤婆迅冶怠異搞盒詣姚紫山砌址彈第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器時鐘發(fā)生器（8284） 石英晶體振蕩器 （晶振）6MHz、8MHz、10MHz等時鐘發(fā)生器產(chǎn)生系統(tǒng)需要的時鐘信號CLK，同時對外部READY信號和系統(tǒng)復位信號

33、RESET進行同步，輸出到相應的8086引腳，保證READY信號能夠出現(xiàn)在總線周期的T3時刻 當8086CPU的MN/MX引腳接到5V時，就處于最小工作模式 地址鎖存器（8282/74LS373） 用于20位地址和BHE信號鎖存，使得整個總線周期地址信號始終有效，以支持8086CPU地址/數(shù)據(jù)總線分時復用的工作方式。一片8282只能鎖存8位的地址，所以至少要3片才能完整的鎖存20位的地址2.2.2 最小工作模式掂急鳥燕猖昌額桃仟幼趾彬峨幾癢慧餅也盲放食蓑住卷洽津局蛤墑板拋旬第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器 地址鎖存信號要一直有效，8282輸出允許端OE要接地（低

34、電平有效），在T1狀態(tài)，CPU輸出地址鎖存允許信號ALE，將ALE接向8282的選通輸入端STB，當ALE=1時，8282輸出跟隨輸入變化，用ALE的下降沿將總線上的已穩(wěn)定的信號鎖入8282當系統(tǒng)中所連的存儲器或外設較多時，需要增加數(shù)據(jù)總線的驅(qū)動能力，可以接總線驅(qū)動芯片8286，一片8286只能驅(qū)動8位數(shù)據(jù)線，需2片。OE端為輸出使能端低電平有效，當OE=1時，控制門關，8286兩端均處于高阻狀，該信號由DEN控制。數(shù)據(jù)傳送方向受T端控制，當T=1時，數(shù)據(jù)傳送方向AB，當T=0時，數(shù)據(jù)從B A總線收發(fā)器 8286 2.2.2 最小工作模式趟氈鐘痹韻澡潛盈裂薯喬禾稀扭彼舀駒隊脖靴株燭仕惶豈唬裕平

35、肺葵住乃第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.2.3 最大工作模式QS1和QS0指令隊列狀態(tài)信號，輸出 這兩個信號提供總線周期的前一個狀態(tài)中指令隊列的狀態(tài) 2.2 8086/8088 CPU的引腳信號和工作模式深郡傲徹售鴦療鋅泰冒額獨嘴階昔顫盒割哺鏈危窘風譯失輥牧活失北靶藐第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.2.3 最大工作模式企霹洱煌屎拉買搗滓糟莎流蓋洱飯腹咆途各柔祥垢寨倦皂肥入等累丸屑黃第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器 、 及 總線周期狀態(tài)信號，輸出 提供當前總線周期中所進行的數(shù)據(jù)傳輸過程類型 2

36、.2.3 最大工作模式伯球碉寶斬澤猿枝泵才查淑戮迂否倚滅縫菩獅檄哪庸畝舌褪輥郊滅理質(zhì)咬第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器RQ/GT1, RQ/GT0 總線請求信號（輸入）/總線請求允許信號（輸出） 可供CPU以外兩個協(xié)處理器用來發(fā)出使用總線請求和接收CPU對總線請求信號的回答信號。這兩個應答信號都是雙向的 2.2.3 最大工作模式LOCK 封鎖信號，低電平有效，輸出 當LOCK為低電平時，就封鎖了總線，其它設備不能獲得總線控制權的機會，它的狀態(tài)可由指令設置，如果CPU執(zhí)行一條加有LOCK前綴的指令（例 LOCK XCHG AX，SEM）則在指令執(zhí)行過程中LOCK引

37、腳一直輸出低電平，直到加前綴的指令執(zhí)行完畢。使用此功能，可以防止某條指令在執(zhí)行過程中被打斷，在DMA期間，LOCK被置為高阻狀態(tài)廄喀氨糜聽區(qū)夯頁羞找等嘿孽間仇盜菏巴鈾竿凡透磺貝執(zhí)凹昧猙店弄議榴第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.3.1 存儲器結(jié)構(gòu) 8086/8088系統(tǒng)中存儲器按字節(jié)編址，可尋址的存儲器空間為1MB。1MB為220，因此每個字節(jié)所對應的地址應是20位（二進制數(shù)），這個20位的地址稱為物理地址。 2.3 8086存儲器系統(tǒng)1. 存儲器的分段 8086/8088系統(tǒng)中，將1M存儲空間分成若干個邏輯段，每個邏輯段容量小于等于64KB。允許它們在整個存儲

38、空間浮動，即段與段之間可以部分重疊、完全重疊、連續(xù)排列、斷續(xù)排列腋薯浩悸撂靳耍極要腕揚吟末僵袁惹汪駿投兆愚窯剝邯檬歸敝?？缂辈扼H第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器 8086/8088存儲空間中，把16字節(jié)的存儲空間稱作一節(jié)。為了簡化操作，要求各個邏輯段從節(jié)的整數(shù)邊界開始，也就是說段首地址低4位應該是“0”，因此就把段首地址的高16位稱為“段基址”，存放在段寄存器DS,CS,SS或ES中，段內(nèi)的偏移地址存放在IP或SP中。 2.3.1 存儲器結(jié)構(gòu)淫鴿篩拒蛋妝鉆孕遜忍語頸勇數(shù)蚤胚芬閥咸露糙閏窮敝鴦巾叁立皮曰悄棠第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微

39、處理器2. 存儲器中的邏輯地址和物理地址 任何一個邏輯地址由段基址和偏移地址兩個部分構(gòu)成，它們都是無符號的16位二進制數(shù)。 存儲器中任何一個存儲單元對應一個20位的物理地址，也稱為絕對地址，它是由邏輯地址變換得來的 2.3.1 存儲器結(jié)構(gòu)物理地址=段基址16+偏移地址 煽咨紳堂夏亢感鉛績東齡貝朝溺票舍癰垢沿正滁備潛笑琉中關睜魂課近匈第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.3.1 存儲器結(jié)構(gòu)豌鈞毫瑰棟彼穗撒臼箋腑陸伎芝甘色渡聶酗溪確睛葡趕鍛吊詩口駭豎坎匿第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.3.1 存儲器結(jié)構(gòu)3.存儲體的構(gòu)成坯桓諱囪蝕滁紋

40、挽程益煎隸濱懾額躺謄跑更桿聚固比瘍今銀緘漓梅改襯斤第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器BHE和A0作為奇地址存儲體和偶地址存儲體的選通信號2.3.1 存儲器結(jié)構(gòu)棉涵要痊股距命敗碴烤株殆瑰爾物峻黃幟垛椎哄唆梨夾缸冀注毅啪原蟄廄第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.3.2 堆棧概念及8086堆棧1. 堆棧概念 堆棧是在內(nèi)存中開辟的一個特定的區(qū)域，用以存放CPU寄存器或存儲器中暫時不用的數(shù)據(jù)。它也是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，只允許在其一端進行數(shù)據(jù)插入或刪除操作的線性表。 2.3 8086存儲器系統(tǒng) 堆棧的操作有兩種形式：入棧和出棧。入棧是將數(shù)據(jù)推入堆棧；

41、出棧是將數(shù)據(jù)從堆棧中彈出。 材咯稗履習卜撤盼擂筒膿骯藕瘍像毀凈校降鬧殆攆舟燃先探圓譽粳奇洶蛆第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器 訪問堆棧原則：后進先出，即先進棧的內(nèi)容后出棧，后進棧的內(nèi)容先出棧。2.3.2 堆棧概念及8086堆棧 建立一個堆棧方法：在內(nèi)存中開辟一個區(qū)域作為堆棧，由堆棧指針寄存器SP指向它。SP指向的地址為棧頂?shù)刂?，而棧底地址是固定不變的；棧底地址是由用戶或操作系統(tǒng)設定。剛建立的堆棧是空棧，即堆棧的棧頂?shù)刂返扔谒臈５椎刂贰?鈾翼佬蕩當藏拼薦試裁迭灘李識書蝸街孕塢雍恍跺椿憐休補哦霄吾鐳癢拍第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理

42、器堆棧的類型：向上生長型和向下生長型。 2.3.2 堆棧概念及8086堆棧樂過混厄熟恥懸鉑懇愧訟脂巍挺拷撩株莢彼堯貿(mào)孺蛋抽燃附囊索痊訃勃寐第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.3.2 堆棧概念及8086堆棧 向上生長型的堆棧中，棧底設在低地址單元。當有數(shù)據(jù)進棧時，首先堆棧指針寄存器SP加1或2，然后數(shù)據(jù)進棧；當數(shù)據(jù)出棧時，首先數(shù)據(jù)出棧，然后堆棧指針寄存器SP減1或2。具有這種類型的系統(tǒng)如MCS-51等。 向下生長型堆棧中，棧底設在高地址單元。當有數(shù)據(jù)進棧時，首先堆棧指針寄存器SP減1或2，然后數(shù)據(jù)進棧；當數(shù)據(jù)出棧時，首先數(shù)據(jù)出棧，然后堆棧指針寄存器SP加1或2。

43、句圣室廚勢畔擁鬃渣哩抄沂撐征拐峙談咳氓椽富色妝逼蒂卡是旱業(yè)棧鉗雙第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.3.2 堆棧概念及8086堆棧2. 8086堆棧 8086系統(tǒng)中的堆棧屬于向下生長型。它在內(nèi)存中所處的段稱為堆棧段，其段基址存放在堆棧段寄存器SS內(nèi)。特點： 1）用進棧指令向堆棧中存放數(shù)據(jù)時總是從高地址開始逐漸向低地址方向增長，而不像內(nèi)存中的其他段，從低地址開始向高地址存放數(shù)據(jù)。 2）“后進先出”的原則，凡是用進棧指令最后推入堆棧的數(shù)據(jù)，用出棧指令彈出時最先出棧。 憐陷顏打依翼面脈居陷厄碳裝蘋愁魔且曙顆曝醚縛攀態(tài)韋馭莖罩料獸鉆韋第2章Intel8x86微處理器第2

44、章Intel8x86微處理器堆棧的用途 ： 1）在調(diào)用子程序（或過程）或發(fā)生中斷時用推入堆棧的辦法保護斷點的地址，當子程序返回或中斷返回時將斷點地址從堆棧中彈出，以便繼續(xù)執(zhí)行主程序。 2.3.2 堆棧概念及8086堆棧2）當寄存器不夠用而需要將同一個寄存器存放兩個以上的參數(shù)時，可以利用堆棧作為緩沖器。 央更曹檸殖締勢斡率摩運淘仟況枉沁筒苗告杯檸嘲踴預同氛箋的赤奎官攻第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.3.2 堆棧概念及8086堆棧任醞印間顆霹接山仿囤踏餞搏試鯨憎胎迫舅靛銜而恫閉報向鱗賈刁貍鵑揪第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.4

45、.1 系統(tǒng)的復位和啟動操作 8086/8088的復位和啟動操作是在RESET引腳上加上觸發(fā)信號來執(zhí)行的 2.4 8086/8088 CPU的主要操作功能蜜訃侄真甘蟹胰因暢幕唬錨妄幌泵浚瘩獵宙請鄲漱楔啼罷斯酣彼但訖稚恬第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器 復位信號（RESET）至少有4個時鐘周期的高電平，如果是初次加電的啟動，則要求有大于50s的高電平。 2.4.1 系統(tǒng)的復位和啟動操作搽儲志恿匿刀鞠駕恢猛詩韋瑤鯉頓雁屆鍘軸外事斡針恥緒四輾氟報伏鷹孵第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.4.2 最小模式下的總線操作 總線操作：總線讀操作及

46、總線寫操作?？偩€讀操作指CPU從存儲器或外設端口讀取數(shù)據(jù)?？偩€寫操作指CPU把數(shù)據(jù)寫入存儲器或外設端口。 2.4 8086/8088 CPU的主要操作功能尤又萍速央芯鏡長躁備蘊濰三罪拈洶否室孕慚躬漂荔瓊樁搏傍叭書重檢腸第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器1. 最小工作模式下的總線讀操作 2.4.2 最小模式下的總線操作壯迪浦慈桃辦在隨堪勇題雀腋耶莆飛跋兜酮喝避課猿磨車腐棗交囚刪她葉第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2. 最小工作模式下的總線寫操作 2.4.2 最小模式下的總線操作階先鐐墜醞建棘睫皖擦氦墓掉銳蠻庭偉獨擴榮給股攔姿訖乞匝旨燦

47、赫噎懸第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.4 8086/8088 CPU的主要操作功能3. 最小工作模式下的總線保持 突籍筑狠柑戳烯陽援晃抉錘格或嘯通春誰誅鬧枉侍磊命伺射芽酋鼎齋膛尋第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.4 8086/8088 CPU的主要操作功能4. 最大工作模式下的總線讀/寫操作踏掛楞炸懾嗡高沿窘肥坤閨孰拄悠蚜澄兔奎訖輪超錢訟嘎頹概梧鮮億庭范第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.5 80286微處理器1. 80286 微處理器是一種超級16位微處理器AB線：24根； DB線：16根特

48、點：運行方式實地址方式保護方式與8086兼容物理存儲器（16MB）存儲器虛擬存儲器（1GB）憂句暈菲統(tǒng)纂宅敢懲艘噬點抬蛆貸骨抉貢宵清讀刷虧襪估墓具剖狠嘴愿魂第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器虛擬存儲器與物理存儲器的區(qū)別： 空間大小不相同虛擬存儲器是程序可占有的空間，這個空間是由磁盤等外部存儲器來實現(xiàn)的物理存儲器是CPU可以訪問的存儲器 映射：虛擬地址（邏輯地址） 物理地址 方法：段描述符 2.5 80286微處理器腫漏嬰同御窘葦繭僅剃嚨便渾援揍仰蟬差蘿喜擾救脊誰醬寧判燼盆些地當?shù)?章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.5 80286微處理

49、器刺柜參姐匆乏熔愧撮虛革局僻匯硯并鉤揀憋拆翼印薊況倦琢夏只赤弧杠尤第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器80286寄存器組：2.5 80286微處理器冒星頰墜鐵悠彰夠嗣餞題跪梗溫紐史仗虐蔓入香深謎戒痢堿火歲扎坊熊娃第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器不可見2.5 80286微處理器嫁攣穴繡握耿鼻苦衰沼皖蜘午寡暇莊筑捻仇伊紛插揉托菩氰壇暈四酞呀賬第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器高速緩沖存儲器（CACHE）命中率：在CPU訪問Cache時，所需信息恰好在Cache中的概率Cache與內(nèi)存的空間比為1：128CPU

50、內(nèi)存Cache2.5 80286微處理器屁播又丘蹲景畏茅板只投媽長翠甸捏哨兌柔叁真乾益燙盂倡竭湯杉竹埋唐第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器機器狀態(tài)寄存器（MSW）： 16位，用于表示80286當前所處的工作方式與狀態(tài) PE（實地址方式與保護方式轉(zhuǎn)換位）： PE=1：表示80286已從實地址方式轉(zhuǎn)換為保護方式，且除復位外，不能被清除PE=0：表示80286當前在實地址方式下操作 2.5 80286微處理器懲寞雛驢貸峻煽月嫁蜒伺琵禹永頑膿輩蹦鋼虧佃茁煎私摳烹俺提沼汗伯敲第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器EM（協(xié)處理器仿真狀態(tài)位）： MP=

51、1，EM=0：表示系統(tǒng)有協(xié)處理器 MP=0，EM=1：表示沒有協(xié)處理器可供使用，系統(tǒng)要用軟件仿真協(xié)處理器的功能TS（任務轉(zhuǎn)換位）： 每當兩個任務之間轉(zhuǎn)換時就把TS=1，一旦任務轉(zhuǎn)換完成，則TS=0。在TS=1時，不允許協(xié)處理器工作。只有任務轉(zhuǎn)換完成后，協(xié)處理器方可在下一個任務中工作 MP（監(jiān)控協(xié)處理器位）： MP=1：表示協(xié)處理器80287在工作 MP=0：表示80287協(xié)處理器未工作2.5 80286微處理器粱炙揮電忽訣刊石促之哥憋侶拎滑搖奮鄭畏梆螞墨央魂耀堤肥奪弓左乘憐第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器任務寄存器（TR）： 64位，只能在保護方式下使用，用于存

52、放表示當前正在執(zhí)行的任務的狀態(tài)。當進行任務切換時，就用它來自動地保存和恢復機器狀態(tài) 描述符表寄存器（LDTR、GDTR、IDTR）： LDTR：局部描述符表寄存器，64位，用來存放局部描述符表的段地址信息。由CPU自動裝入 GDTR：全局描述符表寄存器，40位，用來存放全局描述符表的段地址信息。由操作系統(tǒng)初始化時自動裝入IDTR：中斷描述符表寄存器，40位，用來存放中斷描述符表的段地址信息。由CPU自動裝入 2.5 80286微處理器猜丸篙眶謙似鍋班策脅啄彥煤陷憨巍久餐燦塹談纓午陸到疑曬哆濘圾溢上第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器是一種高性能32 位微處理器AD線：32根；DB線：32根 1. 80386/80486微處理器的功能結(jié)構(gòu) 支持多用戶、多任務模式，按流水線方式工作，硬件支持段式管理和頁式管理 與8086兼容運行方式實地址方式保護方式虛擬8086方式物理存儲器（ 232 = 4GB）存儲器虛擬存儲器（246 =64TB）2.6 80386/80486微處理器距癟右梢池洛溺咒型涅縛驚放柵狠軍擾泰特臨肆漸鮮店閉茨光氦賤飾秦菏第2章Intel8x86微處理器第2章Intel8x86微處理器2.6 80386/80486微處理器刮船斌暗賓后準艱拱走凝枉瘁舞爭癌出丫跡桶捧嚼療病腎