微機(jī)原理與接口(科學(xué)出版社)第二章微處理器

第二章微處理器微處理器的基本結(jié)構(gòu)Pentium微處理器微處理器的功能數(shù)據(jù)發(fā)送和接收發(fā)送控制信號(hào)算術(shù)邏輯運(yùn)算尋找設(shè)備讀取指令。。。。。。微處理器的基本結(jié)構(gòu)8086/8088內(nèi)部結(jié)構(gòu)引腳信號(hào)與功能時(shí)序與操作注意：這三者的聯(lián)系EU控制器標(biāo)志寄存器80888086ALU暫存器8位隊(duì)列總線總線控制邏輯內(nèi)部總線16位地址加法器20位地址總線16位數(shù)據(jù)總線執(zhí)行部件EU總線接口部件BIU123456指令隊(duì)列通用寄存器AXAHALBXBHBLCXCHCLDXDHDLSPBPDISICSDSSSESIP暫存器8086總線8086/8088CPU功能結(jié)構(gòu)圖執(zhí)行單元(EU)4個(gè)通用寄存器（AX,BX,CX,DX)4個(gè)專(zhuān)用寄存器(BP,SP,DI,SI)標(biāo)志寄存器狀態(tài)標(biāo)志（SF,ZF,PF,CF,AF,OF)控制標(biāo)志（DF,IF,TF)算術(shù)邏輯單元(ALU)功能：從BIU的指令隊(duì)列中取出指令代碼，經(jīng)指令譯碼器譯碼后執(zhí)行指令所規(guī)定的全部功能。執(zhí)行指令所得結(jié)果或執(zhí)行指令所需的數(shù)據(jù)，都由EU向BIU發(fā)出命令，對(duì)存儲(chǔ)器或I/O接口進(jìn)行讀/寫(xiě)操作。總線接口單元（BIU) 4個(gè)段地址寄存器(DS,CS,ES,SS)16bit指令指針寄存器（IP)20bit地址加法器6字節(jié)的指令隊(duì)列功能：根據(jù)執(zhí)行部件EU的請(qǐng)求，負(fù)責(zé)完成CPU與存儲(chǔ)器或I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送。BIU和EU的管理BIU和EU可以并行工作，提高CPU效率。BIU監(jiān)視著指令隊(duì)列。當(dāng)指令隊(duì)列中有2個(gè)空字節(jié)時(shí)，就自動(dòng)把指令取到隊(duì)列中。EU執(zhí)行指令時(shí)，從指令隊(duì)列頭部取指令然后執(zhí)行。如需訪問(wèn)存儲(chǔ)器，則EU向BIU發(fā)出請(qǐng)求，由BIU訪問(wèn)存儲(chǔ)器。在執(zhí)行轉(zhuǎn)移、調(diào)用、返回指令時(shí)，需改變隊(duì)列中的指令，要等新指令裝入隊(duì)列中后，EU才繼續(xù)執(zhí)行指令。寄存器結(jié)構(gòu)累加器基址寄存器計(jì)數(shù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器堆棧指針基址指針源變址寄存器目的變址寄存器指令指針標(biāo)志寄存器代碼段寄存器數(shù)據(jù)段寄存器堆棧段寄存器附加段寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDIIPFRCSDSSSES數(shù)據(jù)寄存器地址指針和變址寄存器控制寄存器組段寄存器組通用寄存器組標(biāo)志寄存器16位寄存器，其中有7位未用。D15D0

OFDFIFTFSFZFAFPFCF進(jìn)借位標(biāo)志奇偶標(biāo)志半進(jìn)借位標(biāo)志零標(biāo)志符號(hào)標(biāo)志單步中斷中斷允許方向標(biāo)志溢出標(biāo)志1-有進(jìn)、借位0-無(wú)進(jìn)、借位1-低8位有偶數(shù)個(gè)10-低8位有奇數(shù)個(gè)11-低4位向高4位有進(jìn)、借位0-低4位向高4位無(wú)進(jìn)、借位1-結(jié)果為00-結(jié)果不為0存儲(chǔ)器分段和地址訪問(wèn) 物理地址的生成物理地址=段基址x16+偏移地址地址訪問(wèn)寄存器是16bit的，但物理地址是20bit的，所以對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行分段管理，類(lèi)似于班級(jí)命名。例如：一個(gè)年級(jí)有0401，0402…其中“04”就可以認(rèn)為是段基址，01，02可以認(rèn)為是偏移地址存儲(chǔ)器分段和地址訪問(wèn)存儲(chǔ)器組織：按字節(jié)編址，可尋址空間1MB(220*8)地址為20位二進(jìn)制數(shù)，地址范圍00000~FFFFFH。存放順序：低位字節(jié)低地址，高位字節(jié)高地址。高位字節(jié)：低位字節(jié)：存儲(chǔ)器分段和地址訪問(wèn)存儲(chǔ)器與CPU的連接存儲(chǔ)器分段和地址訪問(wèn)存儲(chǔ)器分段和地址訪問(wèn)分段機(jī)理：寄存器字長(zhǎng)與存儲(chǔ)器單元地址字長(zhǎng)的匹配： 內(nèi)存空間1MB需20位地址碼，寄存器為16位，尋址范圍64KB，需對(duì)內(nèi)存分段控制，每段空間最大64KB。存儲(chǔ)器中的邏輯地址和物理地址：每個(gè)存儲(chǔ)單元可用兩種形式的地址表示：物理地址（實(shí)際地址）、邏輯地址。物理地址：用唯一的20位二進(jìn)制數(shù)表示的地址邏輯地址：一個(gè)存儲(chǔ)單元的地址由段地址和偏移地址組成，用冒號(hào)連接，即：基址（段地址）：偏移地址這樣表示的地址稱(chēng)為邏輯地址。存儲(chǔ)器分段和地址訪問(wèn)基址：各邏輯段的起始地址偏移地址：存儲(chǔ)單元相對(duì)于基址的偏移量。使用情況： 物理地址用于CPU與存儲(chǔ)器交換信息； 程序中使用邏輯地址物理地址的唯一性與邏輯地址的多樣性：段的起點(diǎn)和長(zhǎng)度（<64KB）不受約束。段寄存器和其他寄存器組合指向存儲(chǔ)單元示意圖物理地址的計(jì)算物理地址：20根地址線所表示的地址范圍00000H----FFFFFH例如：52000H邏輯地址：由段地址和相對(duì)于該段的偏移地址共同描述的地址例如：5000H:2000H段地址偏移地址段寄存器進(jìn)行管理程序設(shè)計(jì)中使用的，有利于程序設(shè)計(jì)邏輯地址物理地址計(jì)算尋址內(nèi)存…………..00000HFFFFFH引腳信號(hào)與功能（具體引腳功能見(jiàn)課本p19) 數(shù)據(jù)/地址、狀態(tài)/地址復(fù)用線的特減少了8086CPU的引腳線

需解決數(shù)據(jù)/地址線的分離控制線的特點(diǎn)功能各異：不同控制線具有不同的作用方向確定：僅為單向輸入或輸出電平觸發(fā)：不同控制線有不同的電平觸發(fā)方式電源線時(shí)序與操作時(shí)序的概念

簡(jiǎn)單的可以理解為時(shí)間的順序時(shí)序與操作的關(guān)系

所有操作是在特定條件下啟動(dòng)的，這個(gè)條件就是時(shí)間順序的發(fā)生，即時(shí)序。例如：每天我們總是先睜眼后起床，然后刷牙洗臉Pentium微處理器Pentium微處理器（高端）IntelCeleron微處理器（低端）IntelXeon至強(qiáng)微處理器（服務(wù)器）Intel你了解這些公司嗎？ IBM公司（IBM）Intel公司（Intel）微