微处理器课件

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1、微机原理及应用第二讲微处理器课件内容概要微处理器概述8086CPU的内部结构微处理器课件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部分组成。把CPU和寄存器（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。微处理器课件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。取决于寄存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开始，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

2、数：Intel评价其32位CPU性能的一种指标。微处理器课件Intel CPU 外包装盒微处理器课件微处理器的主要功能进行算术和逻辑运算。接受存储器和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行寄存、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。数组和其他数据结构。子程序。输入和输出。微处理器课件8086 CPU的内部结构 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

3、IU 状状 态态 标标 志志 寄寄 存存 器器 A H B L 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 微处理器课件执行部件EU由8个通用寄存器、1个标志寄存器、ALU和EU控制电路组成。ALU：16位算术逻辑运算部件，进行算术和逻辑运算，也可按指令的寻址方式计算内存地址的偏移。暂存寄存器：16位寄存器，

4、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指令队列取指令代码，经分析、译码后形成各种实时控制信号。微处理器课件总线接口部件BIU包括：4个段寄存器、1个指令指针寄存器、1个与EU通信的内部寄存器、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。地址加法器和段寄存器：用于计算地址和寻址。指令队列缓冲器：按顺序存储指令，使用先进先出原则。总线控制电路：产生总线控制信号。微处理器课件寄存器结构8086共有13个16位的内部寄存器，1个16位的标志寄存器。分为两组：通用寄存器组专用寄存器

5、组四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8 为寄存器。用作8 位寄存器分别记作：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。微处理器课件通用寄存器AX(AH,AL)累加器：有些指令约定以AX(或AL)为源或目的寄存器。BX(BH,BL)基址寄存器：BX可用作间接寻址的地址寄存器和基地址寄存器，BH、BL可用作8位通用数据寄存器。CX(CH,CL)计数寄存器：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)数据寄存器：除用作通用寄存器外；在I/O指令中可用作端口地址寄存器；乘除指令中用作辅助累加器。指针和变址寄存器BP( Ba

6、sic Pointer Register)基址指针寄存器SP(Stack Pointer Register)堆栈指针寄存器SI(Source Index Register)源变址寄存器DI(Destination Index Register)目的变址寄存器微处理器课件专用寄存器标志寄存器（Flag Register）共有16位，其中7位未用。标志寄存器内容如图：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

7、志：加减运算时，若D3向D4产生了进位或错位则AF=1。否则AF=0。在BCD码运算时，该标识用于十进制调整。微处理器课件专用寄存器ZF(Zero Flag)零进位：反映计算结果是否为0。若结果为零则ZF=1，否则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则SF=1（对带符号数即为负数），否则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：指令指针寄存器。微处理器课件本讲回顾什么是微处理器？其主要性能指标是？微处理器的功能有哪些？8086CPU的内部结构图。及其组成部分？寄存器结构？专用寄存器标志位的含义？微处理器课件作业：P39 1，2微处理器课件