第2章80868088微处理器

1、微机原理与接口技术,课程性质：专业技术必修课程 学时与学分：56/48 3.5 课程的特点：偏重硬件，软硬件结合 先修课程：导论、数字逻辑、组成原理、汇编语言等 后续课程：系统结构、计算机综合技术等,学习目标,本课程的教学目标主要是使学生获得计算机硬件技术方面的基础知识、基本思想、基本方法和基本技能，为学习后续课程和以后跟踪计算机技术的新发展，进一步学习和应用相关方面的新知识、新技术打下必要基础。本课程以IBM PC系列微机作为主要背景机进行教学。,教材,参考书,微型计算机技术 出版社：清华大学出版社 作者：田艾平/王力生。

2、第 3 章,8086微处理器,教学重点,8086/8088的编程结构 引脚信号 工作模式 8086/8088的总线操作与时序 8086/8088的I/O组织,教学要求,理解微处理器的内、外部逻辑结构 了解8086/8088的功能结构 理解各个寄存器组织方式和I/O组织方式 理解存储器的地址空间与寻址的概念 了解数据的存储格式，理解存储器分段的概念 熟练掌握物理地址的形成方法 掌握信息的分段存储与段寄存器之间的关系 理解8086/8088的引脚定义和两种系统组织方式（最大模式和最小模式） 理解时序的概念 了解8086/8088的典型总线时序及其分析方法,第3章 8086微处理器,3.1 8086。

3、第二章 微处理器与系统结构,2.1 微处理器主要性能指标 2.2 8086/8088微处理器 2.3 8086系统的组成 2.4 存储器组织 2.5 8086总线时序,第 二 章 学 习 要 点,重点掌握内容：1微处理器的基本结构。,2Intel 8086微处理器的基本结构，包括：功能结构、寄存器结构和总线结构。,3Intel 8086微处理器系统的组成：控制核心单元存储器组织I/O端口组织,4Intel 8086微处理器在最小模式下的典型总线操作和时序。,5几个重要概念：时钟周期，总线周期，指令周期。,了解内容：1Intel 8088微处理器与Intel 8086微处理器 的不同之处。2Intel 8086微处理器在。

4、第2章 8088/8086微处理器,NUIST,主要内容,2.1 8088/8086微处理器特点 2.2 8088/8086微处理器结构 2.3 8088/8086微处理器工作模式和引脚 2.4 8088/8086的总线时序 2.5 微型计算机系统组成 2.6 高性能微机技术简介,NUIST,2.1 8088/8086 CPU的特点,采用并行流水线工作方式 20位地址，寻址1M空间，对内存空间实行分段管理： 每段容量不超过64KB 用段地址和段内偏移实现对1MB空间的寻址 设置地址段寄存器指示段的首地址 支持多处理器系统； 片内没有浮点运算部件，浮点运算由数学协处理器8087支持（也可用软件模拟）注：80486DX以后的CPU均将数。

5、1,本章主要教学内容微处理器内部组成、寄存器结构CPU引脚特性和作用存储器和I/O组织总线周期、工作模式、操作时序高档微处理器组成结构及特点,第2章,典型微处理器的内外部特性,2,本次课教学内容及要求熟悉8086CPU内外部组成 掌握寄存器结构及其应用 掌握8086存储器组织，理解存储器分段、物理地址的计算 理解I/O编址方式,第2章,3,第2章,2.1.1 8086微处理器内部结构概述： 典型16位微处理器，HMOS工艺制造，芯片集成2.9万只晶体管，+5V电源； 40条引脚双列直插式封装； 16条数据线，字长16位； 20条地址线，寻址空间1MB（220B）； 时钟频率。

6、第2章 微处理器,应重点掌握和理解的知识 （1）重点掌握8086/8088CPU的内部结构特征及外部应用特征 （2）重点掌握内部寄存器的构成及应用特点 （3）重点掌握8086/8088系统中存储器的组织特点以及物理地址的计算方法 （4）掌握8086/8088系统中I/O组织特点及端口的编址方式 （5）掌握8086/8088CPU的最大最小两种工作模式 （6）理解8086/8088CPU工作周期的相关概念以及CPU外部操作的典型工作时序,8086/8088微处理器的编程结构8086/8088的存储器组织8086/8088的I/O组织8086/8088微处理器的引脚功能和工作模式8086/8088的典型时序分析,2.1 8086/。

7、3.1 8086的结构特点 3.1.1 CPU3.1.2 寄存器组3.1.3 外部引脚及功能 3.2 80x86微处理器及其发展 3.2.1 80286微处理器 3.2.2 80386微处理器 3.2.3 80486微处理器3.2.4 Pentium微处理器,第 3 章,微处理器,3.3 流水线技术 3.3.1 流水线工作原理3.3.2 流水线相关问题3.3.3 流水的实现与控制3.4 CISC计算机和RISC计算机3.4.1 CISC计算机3.4.2 RISC计算机,基本概念,1、数据信息的表达单位,二进制位：存储一位二进制数0或1。 字节：8个二进制位，D7D0。 字：16位，2个字节，D15D0。 双字：32位，4个字节，D31D0。,最低有效位：指数据的最低位，即D。

8、第2章 微处理器与总线,主要内容,微处理器概述 8088/8086微处理器 总线的一般概念 *80386微处理器 *Pentium 4微处理器,返回,2.1 微处理器概述,微处理器的功能 微处理器的基本组成,了解：,返回,微处理器的功能,是计算机系统的核心能够进行算术运算和逻辑运算根据指令实现各种相应的运算实现少量数据的暂存实现与存储器和I/O接口的信息通信能够提供系统所需的定时和控制信号能够响应输入输出设备发出的中断请求,返回,运算器 控制器 内部寄存器组（可视为运算器的一部分）,微处理器的基本组成,返回,实现数据的算术运算和逻辑运算,运算器,算术。

9、第2章,16位微处理器,计算机的硬件组成,计算机的组成部分 运算器进行运算的部件； 存储器记忆原始数据、运算程序及运算结果的部件； 控制器发出各种控制信息，以便使计算机各部件协调工作的部件； 输入、输出设备将原始数据及运算程序输入计算机，并将结果及其它信息输出的部件。,计算机的硬件组成CPU,ALU(Arithmetic and Logic Unit)：主要完成对二进制数据的算术运算、逻辑运算和各种移位操作 。,PC(Program Counter)：取指令的地址，存放下面要执行的指令的地址， 取指令后自动加1。,用来保存参加运算的操作数和运算的中间结果。,根据二。

10、第二章 微处理器与总线,教学内容：以Intel 80x86系列处理器中的三种典型CPU（8088，80396和Penium 4）为例，介绍微处理器的结构及其工作原理。并简要介绍总线的一般概念、主要功能及常用的总线接口标准。,教学目标：了解微处理器的一般结构和功能理解8088CPU的外部引线及主要引脚功能深入理解8088和Pentium 4 CPU的三种工作模式了解8088和Pentium 4 CPU的结构特点了解流水线技术的一般概念理解总线的一般概念、分类方法及主要功能了解现代微机系统的总线结构了解常用的系统总线和外设总线标准,2.1 微处理器概述 2.2 8088/8086 微处理器 2.。

11、第2章,微处理器,本 章 内 容,典型微处理器8086/8088 了解80486总线,2.1 8086/8088微处理器,主 要 内 容,8086/8088的工作模式和引脚功能,8086/8088的总线时序,8086/8088的内部(编程)结构,8086/8088 CPU简介,8086CPU是Intel 1978年推出的16位微处理器，40条引线双列封装，工作电压+5V，时钟频率5MHz(8086-2为8MHz，8086-1为10MHz)。有20条地址线，可直接寻址空间为1M字节，16条数据总线，可直接处理乘除指令和串指令。提供最大和最小两种工作模式。,8088 CPU的内部数据总线宽度是16位，外部数据总线宽度是8位(与存储器、I/O设备)，所以8088C。

12、第二章 16位和32位的微处理器,华中师范大学信息技术系,本章学习内容,16位微处理器8086的内部结构 32位微处理器80486 内部结构 寄存器结构 引脚信号及功能 存储器组织及输入输出结构 工作模式 总线操作时序 32位微处理器Pentium,2.1 16位微处理器8086,2.1.1 8086的编程结构 2.1.2 8086的寄存器结构 2.1.3 8086的引脚信号和工作模式 2.1.4 8086的操作和时序 2.1.5 8086的存储器组成和I/O结构,2.1.1 8086的内部结构,8086是Intel系列的16位微处理器，有16根数据线和20根地址线。从功能上，8086分为两部分: 总线接口部件（BIU）:负责与存储器、。

13、第2章,第2章：微处理器结构及外部特性,教学内容及重点微型计算机的组成及工作原理8086/8088/80286微处理器*80386/486微处理器*Pentium级处理器简介,2.1 微型计算机的组成及工作原理,微型计算机的组成主要包括CPU、存储器、I/O设备及其接口电路,2.1 微型计算机的组成及工作原理,2.1.1 微处理器概述（回顾）微处理器（Micro Processing Unit），即微型化的中央处理器。中央处理器CPU的英文全称是Central Processing Unit。早期微处理器以MPU表示，以区别于大型主机的多芯片CPU。但现在已经不加区分，都用CPU表示。,2.1 微型计算机的组成及工。

14、第2章 8086微处理器,2.1 8086微处理器,2.2 8086微处理器引脚功能,2.3 8086总线的操作时序,2.4 Intel 80x86 系列微处理器简介,运算器 控制器 内部寄存器,2,微处理器,第2章 8086微处理器,概述,程序： 具有一定功能的指令的有序集合 指令： 由人向计算机发出的、能够为计算机所识别的命令。,3,顺序执行和并行流水线,顺序执行方式： 各功能部件交替工作，按顺序完成指令的执行过程。 并行流水线方式： 各功能部件并行工作。,4,顺序工作方式,5,并行流水线工作方式,EU,CPU,第2章 8086微处理器,2.1 8086微处理器概述,2.1.1 8086CPU的内部结构,微。

15、2.1 8086微处理器的结构,2.1.1 8086的功能结构 8086微处理器的内部功能结构由两个独立的工作部件执行部件EU（Execution Unit）和总线接口部件BIU（Bus Interface Unit）构成 EU由运算器、寄存器组、控制器等组成，负责指令的执行 BIU由指令队列、地址加法器、总线控制逻辑等组成，负责与系统总线打交道,1执行部件EU （1）EU的功能 从BIU的指令队列缓冲器中取出指令，由EU控制器的指令译码器译码产生相应的操作控制信号给各部件 对操作数进行算术运算和逻辑运算，并将运算结果的状态特征保存到状态寄存器FR中 EU不直接与CPU外部系统相连，。

16、1,本章主要教学内容8086微处理器内部组成、寄存器结构8086微处理器引脚特性和作用8086微处理器存储器和I/O组织8086时序及最小/最大工作方式80X86和Pentium系列微处理器组成结构及特点,第2章 典型微处理器,2,本章教学目的及要求通过学习，应掌握： 典型微处理器的内部组成 寄存器结构 外部引脚特性和作用 存储器和I/O组织 时序和总线操作 系统工作方式和特点,第2章,典型微处理器,3,2-1 微处理器性能简介2-1-1 典型微处理器的主要性能指标 主频 外频 倍频 内存总线速度 扩展总线速度 地址总线宽度 数据总线宽度 高速缓存,第2章,典型微处理器。

17、本章主要教学内容8086微处理器内部组成、寄存器结构8086微处理器的外部引脚特性和作用8086微处理器的存储器和I/O组织8086的时序和总线概念以及最小/最大工作方式80X86和Pentium系列微处理器的组成结构及特点,第2章,16位和32位微处理器,通过学习，使学生掌握8086微处理器的基本应用；熟悉8086微处理器的组成及其寄存器结构；掌握8086微处理器的存储器和I/O组织。,本章教学目的及要求,Intel 8086微处理器是典型的16位微处理器，它采用高速运算性能的HMOS工艺制造，芯片上集成了2.9万只晶体管，使用单一的+5V电源，40条引脚双列直插式封装，。

18、一、机器语言指令格式 8086采用可变长指令，指令长度为16个字节。第1个字节为操作码，规定指令的操作类型。 第2个字节为操作数的寻址方式。 第3到第6个字节为操作数字段。,3.4 80868088指令系统,3.4.1 指令系统的特点及指令基本格式,二、汇编语言指令格式 使用符号助记指令 符号助记指令由操作助记符和若干操作数组成 汇编语言的指令格式： 操作助记符 目的操作数，源操作数 ；注释 例如： MOV AX,1293H MOV AX,BX DIV BX STD,3.4.2 寻址方式,寻址方式：根据指令功能所规定的操作码如何自动寻找相应的操作数的方式。 操作数可以位于寄存器。

19、1,微机原理与接口技术,第2章 8086/8088微处理器,主要内容,2.1 8086/8088微处理器特点 2.2 8086/8088微处理器的编程结构 2.3 8086/8088 CPU的引脚信号和工作模式 2.4 8086/8088的总线操作时序 2.5 高性能微机技术简介,2,3,2.1 8086/8088微处理器特点,IBM PC/XT微型计算机中的CPU采用8088微处理器 Intel 8086微处理器：是典型的16位微处理器，它采用高速运算性能的HMOS(高密度金属氧化物半导体)技术，集成度2.9万个晶体管/片。使用单一的+5V电源，40条引脚双列直插式封装。时钟频率为5MHz10MHz，基本指令执行时间为0.3s 0.6s。数据总线：16。