16位微处理器
8086结构组成

8086结构组成8086是一款16位微处理器,它的结构组成非常复杂。
本文将从以下几个方面来详细介绍8086的结构组成。
一、总体结构8086由三个主要部分组成:执行单元(EU)、总线接口单元(BIU)和寄存器组。
1.执行单元:负责执行指令并进行算术和逻辑运算。
2.总线接口单元:负责与外部设备通信并控制数据传输。
3.寄存器组:包括通用寄存器、段寄存器和指令指针寄存器等。
二、执行单元1.指令队列指令队列是执行单元中的一个重要部分,它可以存储多条指令,以便快速地进行取指令操作。
当EU需要执行一条新的指令时,它会从队列中取出下一条指令并开始执行。
2.算术逻辑单元算术逻辑单元(ALU)是执行单元中的核心部分,它可以进行各种算术和逻辑运算,如加、减、乘、除、与、或等操作。
ALU还可以处理条件跳转和无条件跳转等控制操作。
3.状态标志寄存器状态标志寄存器(FLAGS)用于记录ALU运算的结果,以便EU进行下一步操作。
FLAGS寄存器包括零标志位、进位标志位、溢出标志位等。
三、总线接口单元1.地址加法器地址加法器(AFA)是BIU的核心部分,它可以将内部地址转换为外部地址,并控制数据传输。
2.指令缓存器指令缓存器(IC)用于存储从内存中读取的指令。
当EU需要执行一条新的指令时,BIU会从IC中取出相应的指令并传输给EU。
3.数据缓存器数据缓存器(DC)用于暂时存储从内存中读取或写入的数据。
当EU 需要访问内存时,BIU会将相应的数据传输到DC中,EU再从DC中读取或写入数据。
四、寄存器组1.通用寄存器8086有8个16位通用寄存器,分别命名为AX、BX、CX、DX、SI、DI、BP和SP。
这些寄存器可以用于保存临时数据和计算结果等。
2.段寄存器8086有4个16位段寄存器,分别命名为CS、DS、ES和SS。
这些寄存器用于保存程序和数据在内存中的位置信息。
3.指令指针寄存器指令指针寄存器(IP)用于保存下一条指令在内存中的地址。
第2章__16位微处理器

地址锁存允许信号,表示地址/数据总线上传输的是地址 信号。
最小模式下的主要引线
RESET:输入
复位信号,保持4个以上时钟周期的高电平时将引起CPU进 入复位过程(IF清0,并从存储单元FFFF0H开始执行指令);
BHE/S7:输出
高8位数据总线允许。在读/写操作期间允许高8位数据总线 D16~D8有效(即读/写数据的高8位)。
二、8086CPU的引线及功能
引脚定义方法大致分为:
每个引脚只传送一种信息(如RD) 电平的高低代表不同的含义(如M/IO) 在不同模式下有不同的名称和定义(如WR/LOCK) 分时复用引脚(如AD15~AD0) 引脚的输入、输出分别传送不同的信息(如RQ/GT0)
最小模式下的主要引线
2.4 8086/8088存储器组织
8086可访问1MB的存储空间(为什么?)
哪个寄存器能够放得下20位的地址? 用分段的方法解决。
段是存储器中的一块区域
段起始于存储器内16字节整倍数的边界处。
段首地址的最低4位一定为0
用段和偏移的组合访问存储单元
每个段最大为64KB,最小为16B(为什么?) 所有存储单元的地址都由段地址加偏移地址组成 段地址被装入段寄存器中以供寻址使用 偏移地址用于在64KB存储器段内选择任一单元
DS:数据段寄存器
这两个段存放操作数
ES:附加段寄存器
SS:堆栈段寄存器:指示堆栈区域的位置
CS
DS/ES
SS
代码段
数据段
堆栈段
三、控制寄存器
IP:指令指针寄存器
其内容为下一条要执行的指令的偏移地址。
FLAGS:标志寄存器
Maxim Integrated产品介绍:16位MAXQ微处理器说明书

most demanding needsM icrocontrollerPrecision AnalogSecurityLow-Power OperationIndustry's best securitytechnology to protect money, software IP, or secret dataWorld-class low power and high performance to make today’s battery-powered equipment run faster and longerPrecision analog to support complex, mixed-signal embedded applicationsMaxim is a registered trademark of Maxim Integrated Products, Inc. © 2009 Maxim Integrated Products, Inc. All rights reserved.Give your customer months of extra time 16-bit MAXQ® µCs greatly extend battery life in portable equipment The MAXQ610 is designed for low-cost, high-performance, battery-powered applications. This 16-bit, RISC-basedconsumption. Its anticloning features and secure MMU enable you to protect your IPMicrocontroller• 16-bit MAXQ RISC core• 64KB flash memory, 2KB SRAM• Ultra-low supply current• Active mode: 3.75mA at 12MHz• Stop mode: 200nA (typ), 2.0µA (max)• Wide, 1.7V to 3.6V operating voltage range • IP protection• Secure MMU supports multiple privilegemaster/slave • Two 16-bit timers/counters• 8kHz nanoring functions as programmable wakeup timerMaxim’s line of low-power µCs are designed to specifically address the most pressing demands on today’s battery-powered electronics. These µCs extend battery life, enable advanced feature sets through higher performance and integration, and allow small form factors with reduced footprint solutions.KEYPAD MATRIXGPIOsSECURE, 16-BIT MAXQ COREMAXQ610Supports capacitive touch or pushbutton matrixDirectly drive IR transmission up to 25mA Operates down to 1.7V—ideal for 2AA/AAA batteries!Learning or fixed-function remoteApplication focus: Universal remote controlsMaxim now offers the widest range of devices with integrated infrared drivers and timers for IR communications, due to its acquisition of the Classic IR and Crimzon ® lines from Zilog. Combined with the unmatched ability to extend battery life and integrate multiple features, Maxim’s µCs are the ideal choice for remote-control designs.Need a PCI 2.0 silicon provider?Look no furtherThe universal secure integrated platform professional IC (USIP™ PRO) is the industry’s highest performance, most secure 32-bit MIPS® microprocessor. It supports Linux® operating systems and enables next-generation EMV® and PCI PED-compliant applications.With the acquisition of Innova Card and the secure transaction Zatara® product line from Zilog, the secure µC product line from Maxim now offers the broadest range of products for the high-security, financial-terminal market. Combining Maxim’s high-security silicon technology, Innova Card’s application knowledge and support, and Zatara’s impressive integration, Maxim now has the best knowledge, technology, and products to support the most demanding security applications.Secure microcontrollersIndustry’s fastest, most secure ARM®-based SoC µC meets PCI 2.0 requirementsIntegrates security and application-management functions needed for the next generation of trusted devicesEXTERNAL BUS CONTROLLERLowest pin count, secure µC for financial-terminal applicationsSmallest footprint available for applications that require a high level of physical and logical security32-bit µC integrates security supervisor and cryptographic functionsIdeal for any application that requires PCI, FIPS 140-2, Common Criteria, or other security certificationsElectricity meter or power analyzer? Electricity-metering AFE combines watt-hour and VAR-hourmeasurement with sophisticated power analysisThe MAXQ3180 AFE is deceptively simple: an 8-channel ADC combined with asingle-cycle, 16-bit RISC core to create a complete electricity-metering AFE. But whatsets the MAXQ3180 apart from other AFE devices is the set of algorithms embeddedalso aAlphanumeric LCD for display of many metercharacteristicsMAXQ2000 supervisoryMCU with JTAG programming and debugThree voltage and current-phase inputs,plus connections formeter pulses and EIA-485 communicationInfrared communicationfor contactless readingand configurationRS-232 for readingand configurationduring bench test andcalibrationTransformer-basedcurrent sensing providesbetter than class 0.5accuracy (0.5% over theoperating range)AB214MAXQ3180 reference designHow the PCB is routed can make the difference between an exceptional electricity meter design and a merely acceptable design. Maxim has years of experience in successful analog layout and can help you design an exceptional electricity meter on your first pass. Our engineering team can review your MAXQ-based design to ensure your product’s performance.Metering microcontrollers9Innovative chipset solution reduces BOM in polyphase energy metersKeeps phases isolated without bulky, expensive current transformersis keeping the phases isolated from one another and from external connections. and its Manchester-encoded inexpensive capacitors rather than bulky current transformers without compromising accuracy U S E R M A X Q C O R E64KB CODE FLASHSERIAL (2)TIMERS (2)GPIO RTC2KB DATA RAM MAXQ3108USER CORESource code and schematics availableDesign files for the MAXQ3108/DS8102 reference design meter are available. These files include schematics, bills of material, and complete source code written in C. In addition, our support team can help you integrate the MAXQ3108 and DS8102 into your own design. Contact your sales representative for more details.Metering microcontrollersGive your customers a steady hand16-bit µC has optical image stabilization to self-correct for higher image qualityThe MAXQ8913 provides a complete dual-axis optical image stabilization (OIS) solution for digital and cell-phone cameras. This µC integrates data converters, operational amplifiers, and various communications ports, making it ideal for all-in-one servo loop control by supporting both voice-coil and stepper-motor applications.GYRO GYROTEMP SENSORAMPACTUATORSENSORPITCHLENS MODULEYAWAMP ACTUATORSENSORHand vibrations in pitch and yaw axes are captured by gyros Sensors feed lens adjustment data back to MAXQ8913l ee n ce d e s i g nOP AMPSThe seamless integration of analog peripherals with the 16-bit, single-cycle MAXQ RISC core and various digital peripherals makes our mixed-signal µCs' performance-to-power characteristics the industry’s best among 16-bit µCs.Mixed-signal microcontrollers11TEMP SENSOR 12-BIT DACMAXQ7666MAXQ7670MAXQ7666MAXQ7670MAXQ PROCESSORSPILIN UART10-/12-BIT ADC16 x 16 MACCAN 2.0B1 OR 3TIMERSGPIO JTAGPGAM U XM U XMAXQ7666MAXQ7670Revolutionary integration enables small sensor conditionersIntegrated µC and high-performance analog circuitry reduce footprint by up to 80%, decrease cost, improve signal integrity, and accelerate sensor developmentThe MAXQ7666/MAXQ7670 are complete, integrated solutions for processing small-amplitude analog-input signals, such as those from anisotropic magnetoresistive (AMR) or other sensors producing small, sensor-output signals. Applications include automotive steering-angle and torque sensors, CAN-based automotive and industrial sensors, and industrial control.Features• Up to 8 single-ended or 4 differential ADC channels with on-chip input multiplexer • High-precision PGA• Fast, 16-bit MAXQ µC with 16 x 16 MAC• Flexible CAN 2.0B, LIN/UART, and SPI interfacesBenefits• Reduce BOM cost by 30% to 40%• Allow efficient, on-chip numerical computation • Include a variety of interfaces for automotive and industrial usePartFlash Size (KB)Temp Range(°C)PackageMAXQ7666BATM+*16 (8k x 16)-40 to +12548 TQFN-EP (7 x 7)MAXQ7670ATL+64 (32k x 16)40 TQFN-EP (6 x 6)Small Package (mm x mm)*Contact factory for availability.The continuing demands to enhance automotive safety and improve fuel economy are driving the need for increased electronics content. This, in turn, is increasing the number of µCs and sensors required to meet these demands. Maxim enables automotive electronics suppliers to meet the demands for collision detection and drive-by-wire steering by integrating the analog electronics with the µC, thus providing an intelligent interface to the sensor.Microcontroller-based sensor interfacesYes, we make that...。
第2章 16位微处理器

表2.2 段寄存器使用时的一些基本约定
思考题
下列CPU中属于准16位的是 A.8080 B.8086 C.8088 。 D.80386SX A.ALU,EU,BIU C.寄存器组,ALU 答案: C
思考题
8086CPU的内部结构由 组成。 B.ALU,BIU,地址加法器 D.EU,BIU
答案:D
思考题
例题
设(CS)=4232H ,(IP)=0066H,试计算物理地址。
思考题
已知物理地址为FFFF0H,且段内偏移量为 A000H,若对应的段基址放在DS中,则DS 应为 。 A.5FFFH B.F5FFH C.5FFF0H D.F5FF0H 答案:B
注意
一个存储单元的物理地址是唯一的,而逻辑 地址是可以不唯一的。 例如: 1200H:0345H12345H 1100H:1345H12345H
第2章 16位微处理器8086/8088
2.1.0 简介 2.1.1 8086/8088CPU的内部结构 2.1.2 8086/8088CPU的总线周期 2.1.3 8086/8088系统的工作模式 2.1.4 8086/8088的操作和时序 作业
2.1.0 简介
1978年,Intel推出了8086微处理器,一年多以后推出了 8088,这两种都是16位微处理器。 时钟频率为5MHz~10MHz,最快的指令执行时间为400ns。 8086有16根数据线:可以处理8位或16位数据。 有20根地址线:可寻址即1MB(220)的存储单元和 64KB(216)的I/O端口。 8088:准16位微处理器 8088的内部寄存器、运算器以及内部数据总线都是按16位设 计的,但外部数据总线只有8条,因此执行相同的程序, 8088要比8086有较多的外部存取操作而执行得较慢。 设计的主要目的:为了与Intel原有的8位外围接口芯片直接 兼容。
8086 晶体管数量

8086 晶体管数量
8086是Intel系列的16位微处理器,芯片上有4万个晶体管,采用HMOS工艺制造,用单一的+5V电源,时钟频率为4.77MHz~10MHz。
8086有16根数据线和20根地址线,它既能处理16位数据,也能处理8位数据。
关于8086的晶体管数量,有不同的说法。
一种说法称,其晶体管数量约为29000个;另一种说法称,其晶体管数量为4万个。
8086处理器的晶体管数量较多的主要原因是当时的计算需求和技术限制。
早期的个人计算机需要在处理大量的数据时能够提供较高的性能。
而为了实现这一目标,需要使用较多的晶体管。
与后来的处理器相比,8086的晶体管数量较少。
例如,1997年的Intel Pentium II (奔腾II)处理器有750万个晶体管,1999年的Intel Pentium III(奔腾III)有950万个晶体管,而2000年的Intel Pentium 4(奔腾4)则有4210万个晶体管。
综上所述,8086的晶体管数量是一个有争议的话题。
关于其确切的数量,不同的资料给出了不同的答案。
尽管如此,不可否认的是,在那个时期,8086处理器的晶体管数量已经相当可观了,这主要归功于当时的技术限制和计算需求。
8086-16位微处理器介绍

8086-16位微处理器介绍第⼆章 8086/8088(16位)微处理器第⼀节、16位微处理器第⼀代微处理器 1971年Intel 公司推出4004和8008,是4和8位微处理器,采⽤PMOS ⼯艺。
第⼆代微处理器 1974年推出的8080、M6800、Z-80等,是8位微处理器,采⽤NMOS ⼯艺。
第三代微处理器 70年代后期Intel 公司推出8086/8088、Motorola 公司M68000、Zilog 公司的Z8000,是16位微处理器,采⽤HMOS ⼯艺。
80年代以来,Intel 公司推出80186⽤80286,与8086/8088兼容。
第四代微处理器 1985年,推出的80386及M68020是32位微处理器。
1989年推出80486。
1993年推出Pentium 及80586等更⾼性能的32位和64位微处理器。
第⼆节8086/8088CPU 结构微处理器 8086, 8088结构类似,内部都是16位总线,但外部性能是有区别。
8086CPU 功能结构分为两部分:总线接⼝部件BIU ,执⾏部件EU 。
两部分各⾃执⾏⾃⼰的功能并⾏⼯作,这种⼯作⽅式与传统的计算机在执⾏指令时的串⾏⼯作相⽐极⼤的提⾼了⼯作效率。
计算机执⾏程序时,CPU 的⼯作顺序是:取指令执⾏指令再取指令再执⾏指令...特点:CPU 串⾏⼯作。
8086CPU ⼯作顺序是:取指令,执⾏指令同时进⾏。
特点:CPU 并⾏⼯作。
⼀、执⾏部件数据4个通⽤寄存器 : A X , B X , C X , D X4个专⽤寄存器 S P , B P , S I , D I算术逻辑部件:ALU8086/8088的EU 的特点1个标志寄存器: F R ;分成两类:状态标志、控制标志F R 的格式:⼆、总线接⼝部件BIU功能:负责与存储器、I/O 端⼝传送数据BIU 的组成:4个段地址寄存器(16位):CS 、DS 、ES 、SS16位指令指针寄存器IP20位地址加法器6字节的指令队列⼀条指令20地址的形成:由代码段CS 左移4位后与指令指针寄存器IP 内容相加得到注意:指令执⾏单元(EU )的功能:⼀般情况下,指令按照它存放的顺序先后执⾏,EU 源源不断地从指令队列中取得指令代码,达到满负荷地连续执⾏指令⽽省去“取指令”的时间。
第2章 16位微处理器8086

计算机原理讲义
执行单元EU
4) 标志寄存器 FLAG
6位状态标志,3位控制标志IF、DF、TF,剩下7位保留 位状态标志, 位控制标志IF、DF、TF,剩下7 IF 15 14 13 12 11 10 9 IF 8 7 6 5 4 AF 3 2 PF 1 0 CF
OF DF
TF SF ZF
Flag) 位标志, CF(Carry Flag)进(借)位标志,加法运算最高位产生进位或减法运算 最高位产生借位, 否则置0 最高位产生借位,则CF置1,否则置0 Flag)辅助进位标志,加法运算时第3位往第4 AF(Auxiliary Carry Flag)辅助进位标志,加法运算时第3位往第4位 有进位,或减法运算时第3位往第4位有借位, AF置 否则置0 有进位,或减法运算时第3位往第4位有借位,则AF置1,否则置0 Flag)零标志, 若当前运算结果为零, ZF置1,否则置 否则置0 ZF(Zero Flag)零标志, 若当前运算结果为零, 则ZF置1,否则置0 SF( Flag)符号标志,与运算结果最高位相同,若为负数, SF(Sign Flag)符号标志,与运算结果最高位相同,若为负数,则SF 否则置0 SF指示了当前运算结果是正还是负 置1,否则置0,SF指示了当前运算结果是正还是负 Flag)溢出标志,有符号数算术运算结果溢出, OF置 OF(Overflow Flag)溢出标志,有符号数算术运算结果溢出,则OF置1, 否则置 否则置0 PF(Parity Flag)奇偶标志,运算结果低8位所含1的个数为偶数则PF Flag)奇偶标志,运算结果低8位所含1的个数为偶数则PF 置1,否则置0 否则置 计算机原理讲义
总线接口单元(BIU) 一. 总线接口单元(BIU) 1. 具体功能
嵌入式微处理器的分类

嵌入式微处理器的分类
什么是嵌入式微处理器?
嵌入式微处理器是一种由内置单片机的微型计算机,这种集成的单片机可以直接安装于普通的电子设备中,提供嵌入式控制功能,它们完全由软件来控制。
这些微处理器通常具有快速的处理能力,并带有嵌入式的外设,能够将计算机的功能植入到可移植设备当中,实现对多功能电子产品的整体控制。
嵌入式微处理器分类
嵌入式微处理器可以分为以下几种:
1、 8位微处理器:这类微处理器是8位指令操作的,数据宽度为8位,具有较少内存容量、低功耗、低成本和简单模块化的特点。
它们通常用于家用电器和自动控制中。
2、 16位微处理器:16位微处理器对指令有更高的处理能力,指令和数据均为16位,多用于工控系统、信号处理系统中,常用于多类型设备的自动化控制、软件开发等领域。
3、 32位微处理器:32位微处理器使用32位指令和数据宽度,它们更快、更强大,一般用于工业、商业、家用自动控制系统。
4、 64位微处理器:这类微处理器使用64位指令和数据宽度,具有极高的运算性能和网络数据处理能力,常用于图形处理、数字信号处理、科学计算以及各类嵌入式控制系统中。
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3.1 8086/8088的引线及功能
8086/8088均为40条引线、双列直插式封装,某些引线 有多重功能,其功能转换有两种情况:一种是分时复用, 另一种是按组态定义. 用8088微处理器构成系统时,有两种不同的组态: 最小组态→用8088微处理器构成一个较小系统,即所连 的存储器容量不大,I/O端口也不多,此时系统的控制 总线由8088直接提供. 最大组态→用8088构成一个较大系统时,系统的控制信 号不能由CPU直接提供,而必须由总线控制器控制产生.
2.1 8086/8088CPU的结构
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2.1 8086/8088CPU的结构
(1)执行单元EU(execution unit)
EU负责执行指令,完成两种操作:算术逻辑运算、 计算存储器操作数的偏移地址 (2)总线接口单元BIU(bus interface unit) BIU完成所有的总线操作 EU和BIU并行工作,可以同时进行读/写操作和执行 指令的操作 10
位寄存器使用:AH,AL,BH,BL,CH,CL,DH,DL
AX——累加器,BX——基址寄存器
CX——计数寄存器,DX——数据寄存器
SP——堆栈指示器,BP——基址指示器 SI——源变址寄存器,DI——目的变址寄存器 12
2.2 8086/8088 的寄存器 2.指令指示器IP(instruction point)
1 微处理器概述
1985年,第四代微处理器80386及M68020推出市 场,集成度达45万个晶体管/片。它们是32位微处理器, 时钟频率达40MHz,速度之快、性能之高,足以同高档 小型机相匹敌。 总之,20世纪70年代至今,微处理器的发展是其他许 多技术领域望尘莫及的,如1989年推出了80486,1993 年推出了Pentium及80586等更高性能的32位及64位微处 理器,它也促进了其他技术的进步。 本章以讲解16位8086/8088微处理器为中心,第 5章再介绍80386,80486及Pentium等芯片的原理。因为 它们是当今许多流行的微型计算机,如IBM PC及许多兼 容机联想,同方,COMPAQ等个人计算机的CPU。 5
1.地址和数据线
(1)AD7~AD0 低8位地址/数据线.利用内部的多
路开关,数据与低8位地址分时复用这些引线.
当CPU访问存储器或外设时,先输出访问地址, 由外部锁存器锁存地址,再读/写所需要的数据 (2)A15~A8 中间8位地址线.8088内部锁存
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3.1 8086/8088的引线及功能
(3)A19~A16/S6~S3 高四位地址/状态线.地址 与状态分时复用.访问外设时,4位地址线不用. 存储器的读/写和I/O操作时这些线用来输出状态 信息: S6 S5 S4 S3 0 F的IF位 0 0 ES 0 1 SS 1 0 CS 1 1 DS 28
2.2 8086/8088 的寄存器
8个 通用 寄存器
2个 控制寄存器 4个 段寄存器
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2.2 8086/8088 的寄存器
1.通用寄存器
通用寄存器共8个:AX,BX,CX,DX,SP,BP,SI,DI,均 为16位,在EU部件中 AX,BX,CX,DX均可分成高8位和低8位,作为独立的8
IP ——硬件电路,能自动跟踪指令地址。 在开始执行程序时,赋给IP第一条指令的地 址,然后每取一条指令,IP的值就自动指向下 一条指令的地址
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2.2 8086/8088 的寄存器
3.状态标志寄存器(status flags)
9个标志位,其中6个状态标志,3个控制标志
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2.2 8086/8088 的寄存器
(1)状态标志
反映EU执行算术或逻辑运算后的结果
进位标志位CF 加减运算执行后,最高位有进位或借位,CF=1; 无进位或借位,CF=0 主要用于多字节加减运算
辅助进位标志位AF 最低4位D3~D0位有进位或借位,AF=1;无进位 或借位,AF=0 用于BCD数的算术运算(调整)指令
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2.2 8086/8088 的寄存器
CS——存放代码段的段基址 SS——存放堆栈段的段基址 DS——存放数据段的段基址 ES——存放附加数据段的段基址 代码段的逻辑地址 ——CS:IP 堆栈段的逻辑地址—— SS:SP
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2.3 存储器分段和物理地址的生成
1.存储器分段 8086/8088 有 20 条地址线,可以寻址 1M 字节,每个字节所对应 的20位的地址称为物理地址。20位的物理地址在 CPU内部就应有 20 位的地址寄存器,而机内的寄存器是16位的,16位寄存器只能寻址 64KB。所以把1M字节的存储器分为若干个逻辑段,其中每一个段最 多可寻址64KB。存储器的分段并不是唯一的,段与段之间可以部分 重叠、完全重叠、连续排列、断续排列,允许它们在整个存储空间 浮动,非常灵活。对于一个具体的存储单元来说,它可以属于一个 逻辑段,也可以同时属于几个逻辑段。如下图所示,地址00000H~ 0FFFFH 为 一 个 段 , 地 址 00010 ~ 1000FH 为 一 个 段 , …… , 地 址 F0000H ~ FFFFFH 为一个段。 00020H 单元既属于 00000H ~ 0FFFFH 段, 又属于 00010H ~ 1000FH 段,同时还属于 00020H ~ 1001FH 段。段基 址和偏移地址一样都是16位无符号二进制整数,其值可为0000H ~ FFFFH,这样每一个段就一定开始于一个能被16整除的地址(即该地 址的最低四位为全0)。 20
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2.2 8086/8088 的寄存器
4.段寄存器
8086/8088有20条地址线,存储器的物理地址必须 用20位二进制数表示。ALU只能处理16位的地址运算, 与地址有关的寄存器都只有16位。因此8086/8088把20 位的存储器地址分成若干个段来表示。段寄存器就是用 来存放段基址(段的起始地址的高16位地址)的寄存器。 段内再由16位二进制数来寻址,段内寻址的16位二进制 数是段起始地址到存储单元的字节距离,称为段内偏移 地址。 存储单元的地址由段基址或段寄存器和偏移地址 两部分组成,用冒号连接段基址或段寄存器和偏移地址, 像这样表示的地址称为逻辑地址。 段基址:偏移地址 或 段寄存器:偏移地址 18
3
1 微处理器概述
20世纪70年代后期,超大规模集成电路(VLSI)投 入使用,出现了第三代微处理器。Intel公司的8086/ 8088,Motorola公司的M68000和Zilog公司的Z8000等16 位微处理器相继问世,它们的运算速度比8位微处理器快 2~5倍,采用HMOS高密度工艺,集成度达29 000个晶体 管/片,赶上或超过了20世纪70年代小型机的水平。从 此,传统的小型计算机受到严峻的挑战。 20世纪80年代以来,Intel公司又推出了高性能的 16位微处理器80186及80286。它们与8086/8088向上兼 容。80286是为满足多用户和多任务系统的微处理器,速 度比8086快5~6倍。处理器本身包含存储器管理和保护 部件,支持虚拟存储体系。 4
溢出标志位OF 运算结果超出了机器数所能表示的数的范围 OF=1; 反之,OF=0 该标志表示运算结果是否产生了溢出 符号标志位SF 结果为负数,SF=1;结果为正数,SF=0 零标志位 结果为0,ZF=1;结果不为0,ZF=0 奇偶标志位PF 结果低八位中1的个数为偶数,PF=1;为奇数, PF=0。用于检查数据在传送过程中是否发生错误 16
例如: 逻辑地址0001H:1010H对应的 物理地址为00010H+1010H=01020H 再如: 逻辑地址0101H:0010H对应的 物理地址为01010H+0010H=01020H
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16位微处理器
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概述
8086/8088微处理器 8086/8088的CPU总线 主要操作时序
3.1 8086/8088的引线及功能
2.控制和状态线
分两种:一种8088组态有关的线,另一类是与组态无关的线 (1)MN/MX 控制8088工作与什么组态.接电源(+5V),8088处 于最小组态,接地,8088处于最大组态 (2)最小组态下的控制信号线
2.2 8086/8088 的寄存器
(2)控制标志 用于控制CPU的操作。 方向标志位DF 控制数据串操作指令的步进方向 DF=1,地址增址;DF=0,地址减址 中断允许标志位IF 控制CPU是否开中断. IF=1, CPU开中断 IF=0, CPU关中断 追踪标志位TF(陷阱标志位) TF=1,CPU单步执行程序,常用于程序的调试 TF=0,CPU正常执行程序
微型计算机及应用
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概述
8086/8088微处理器 8086/8088的CPU总线 主要操作时序
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1 微处理器概述
微处理器(microprocessor)是微型计算机的运算及控制部件, 也称中央处理单元(CPU)。它本身不构成独立的工作系统,因而 它也不能独立地执行程序。通常,微处理器由算术逻辑部件 (ALU)、控制部件、寄存器组和片内总线等几部分组成。 第一代微处理器是1971年Intel公司推出的4004,以后又推 出了4040和8008。它们是4位及8位微处理器,只能进行串行的 十进制运算,集成度达到2 000个晶体管/片,用在各种类型的 计算器中已经完全能满足要求。 第二代微处理器是1974年推出的8080,M6800及Z80等。它们 是采用NMOS工艺的8位微处理器,集成度达到9 000个晶体管/ 片。在许多要求不高的工业生产和科研开发中已可运用。这些8 位微处理器构成的计算机系统对许多算术运算和其他操作都必 须编制程序。8位微处理器只有16位地址线,最多可寻址64K个 存储单元,对于具有大量数据的大型复杂程序都可能是不够的。