《微處理器與接口技術(shù)》課件第2章 8088 8086架構(gòu)

2.18088/8086處理器的外部引腳1.數(shù)據(jù)/地址總線8088有16條數(shù)據(jù)總線和20條地址總線，為了減少引腳數(shù)量，采用了分時(shí)復(fù)用方式使部分引腳具有雙重功能，因此，8088總共有20條總線引腳。(1)AD0~AD7：地址、數(shù)據(jù)復(fù)用的三態(tài)雙向引腳。采用分時(shí)復(fù)用方式實(shí)現(xiàn)地址和數(shù)據(jù)總線的訪問功能。(2)A8~A15：中間8位地址信號(hào)三態(tài)輸出引腳。8086微處理器將這8條引腳分時(shí)復(fù)用為中8位地址和高8位數(shù)據(jù)信號(hào)。(3)A16~A19/S3~S6：高4位地址和狀態(tài)復(fù)用三態(tài)輸出引腳。12.18088/8086處理器的外部引腳

22.18088/8086處理器的外部引腳

32.18088/8086處理器的外部引腳

42.18088/8086處理器的外部引腳2.控制總線HOLD：總線保持請(qǐng)求輸入控制引腳。當(dāng)外部總線控制設(shè)備要使用系統(tǒng)總線時(shí)，輸出高電平信號(hào)，通過該引腳提出總線占用請(qǐng)求。HLDA：總線保持響應(yīng)輸出控制引腳。當(dāng)CPU同意放棄總線控制，CPU通過該管腳輸出高電平告知外部總線控制設(shè)備使用系統(tǒng)總線。RESET：復(fù)位信號(hào)輸入引腳。復(fù)位信號(hào)需要維持至少4個(gè)時(shí)鐘周期的高電平。CLK：時(shí)鐘信號(hào)輸入引腳。為CPU提供基準(zhǔn)時(shí)鐘，典型值為4.77MHz。52.28088處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8088微處理器內(nèi)部由執(zhí)行單元EU（ExecutionUnit）和總線接口單元BIU（BusInterfaceUnit）組成。62.28088處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)從8086/8088開始，CPU采用了新的結(jié)構(gòu)和方式來并行完成指令讀取取、分析、執(zhí)行以及操作數(shù)的存取等步驟。7順序執(zhí)行指令并行執(zhí)行指令2.28088處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8088/8086的地址總線有20條，可產(chǎn)生一百萬種地址組合，即任何一個(gè)存儲(chǔ)單元都有一個(gè)20位的地址，稱為物理地址，這是每個(gè)存儲(chǔ)單元的實(shí)際地址，又由于在8088/8086中每個(gè)存儲(chǔ)單元為一個(gè)字節(jié)，表示為Byte，所以常將存儲(chǔ)空間大小稱為1M。8088/8086的是16位的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即只能存放和傳送不多于16位的二進(jìn)制數(shù)，因此最多只能產(chǎn)生65536個(gè)地址組合，即只能訪問64K個(gè)地址，無法實(shí)現(xiàn)1M個(gè)地址單元的訪問。因此，8086/8088將地址空間劃分成多個(gè)邏輯段，每個(gè)邏輯段最大包含64K個(gè)單元，這樣就可以用16位的地址來表示段內(nèi)單元的地址，稱為（段內(nèi)）偏移地址。每個(gè)邏輯段都有一個(gè)段地址，又稱為段（基）地址。所以，在8088/8086的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，每個(gè)單元的地址都由段基地址和偏移地址組成，格式為XXXXH（段地址）：YYYYH（偏移地址）。82.28088處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8086/8088中有4個(gè)段寄存器，與上述四種類型的信息對(duì)應(yīng)，因此微處理器可以同時(shí)訪問4個(gè)段。當(dāng)根據(jù)不同指令或數(shù)據(jù)訪問存儲(chǔ)器時(shí)，段地址由段寄存器提供，通常使用默認(rèn)的段寄存器提供段地址。由指定段寄存器提供段首地址；偏移地址要根據(jù)指令中的尋址方式確定，也稱為“有效地址”（EA，EffectiveAddress）。9存儲(chǔ)器類型默認(rèn)段寄存器指定段偏移地址取指令CS/IP數(shù)據(jù)存取DSCS、ES、SSEA堆棧存取SSCS、DS、SSSPBP作為基址SS/EA字符串源地址DSCS、ES、SSSI字符串目的地址ES/DI2.28088處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8088內(nèi)部有14個(gè)16位寄存器，如圖2-4所示，包括了8個(gè)通用寄存器，2個(gè)控制寄存器和4個(gè)段寄存器。102.2.28088微處理器的內(nèi)部寄存器2.28088處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)通用寄存器通用寄存器可以分為數(shù)據(jù)寄存器、地址指針寄存器和變址寄存器。數(shù)據(jù)寄存器AX、BX、CX和DX數(shù)據(jù)寄存器都為16位寄存器，每一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器的高8位和低8位又可以分為兩個(gè)8位寄存器AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH和DL，用以存放8位數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)寄存器除了用于指令執(zhí)行的操作數(shù)或運(yùn)算結(jié)果，還有習(xí)慣的用法。112.2.28088微處理器的內(nèi)部寄存器2.28088處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)AX（Accumulator）：累加器，常用于存放運(yùn)算中的操作數(shù)，在I/O訪問指令中，存放與外設(shè)傳送的信息，在雙字長（32位）乘除法運(yùn)算時(shí)，存放低16位。BX（Base）：基址寄存器，常用于間接尋址，作為基址寄存器，通常與段寄存器DS一起使用。CX（Count）：計(jì)數(shù)寄存器，常用于循環(huán)和字符串操作指令中，作為循環(huán)計(jì)數(shù)器。DX（Data）：數(shù)據(jù)寄存器，常用于I/O訪問指令中，存放端口地址，在雙字長（32位）乘除法運(yùn)算時(shí)，存放高16位。122.2.28088微處理器的內(nèi)部寄存器2.28088處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)通用寄存器(2) 指針寄存器SP、BPSP（StackPointer）：堆棧指針，SP除了可以存放數(shù)據(jù)，還可以用于存放堆棧段的段內(nèi)偏移地址，指向堆棧的棧頂。BP（BasePointer）：基址指針，BP除了可以存放數(shù)據(jù)，還可以在間接尋址時(shí)，存放內(nèi)存段都基地址，通常默認(rèn)與段寄存器SS一起使用。132.2.28088微處理器的內(nèi)部寄存器2.28088處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)通用寄存器(3) 變址寄存器SI、DI源變址寄存器SI（SourceIndex）和目的變址寄存器DI（DestinationIndex），可以用于存放數(shù)據(jù)，但是更常用的是存放地址，例如，在變址尋址時(shí)作為索引指針。142.2.28088微處理器的內(nèi)部寄存器2.28088處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)段寄存器段寄存器包括了CS（CodeSegment）代碼段寄存器、SS（StackSegment）堆棧段寄存器、DS（DataSegment）數(shù)據(jù)段寄存器和ES（ExtraSegment）附加數(shù)據(jù)段寄存器，常用于存放代碼段、數(shù)據(jù)段、附加段和堆棧段的的段首基址。152.2.28088微處理器的內(nèi)部寄存器2.28088處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)控制寄存器IP、FLAGSIP（InstructionPointer）：指令指針寄存器，用于存放下一條執(zhí)行指令的偏移地址，程序不能直接訪問IP。FLAGS，標(biāo)志寄存器。雖然是16位寄存器，但只使用其中的9位，其中反映前一次算術(shù)或邏輯運(yùn)算結(jié)果特征的狀態(tài)標(biāo)志位有6個(gè)，包括了結(jié)果為0、進(jìn)借位、溢出和奇偶等狀態(tài)的指示，此外，還有3個(gè)影響CPU操作的控制標(biāo)志位162.2.28088微處理器的內(nèi)部寄存器2.28088處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(1)CF（CarryFlag）：進(jìn)位標(biāo)志位。在加法運(yùn)算時(shí)，最高位產(chǎn)生進(jìn)位，或者在減法運(yùn)算時(shí)，最高位產(chǎn)生借位，則CF=1，否則CF=0。(2)PF（ParityFlag）：奇偶標(biāo)志位。如果運(yùn)算結(jié)果的低8位中，1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，則PF=1，為奇數(shù)時(shí)，則PF=0。(3)AF（AuxiliaryCarryFlag）：輔助進(jìn)位標(biāo)志，又稱為半字節(jié)進(jìn)位標(biāo)志位。在加法或減法運(yùn)算時(shí)，D3向D4產(chǎn)生進(jìn)位或借位，則AF=1，否則AF=0，常用于調(diào)整BCD碼的算術(shù)運(yùn)算結(jié)果。(4)ZF（ZeroFlag）：零標(biāo)志位