第二章 微处理器及其结构,2-1 编程结构2-2 实模式存储器寻址2-3 保护模式存储器寻址2-4 存储器分页机制,2-1 编程结构(8086),总线接口部件BIU (Bus Interface Unit) 执行部件EU (Execution Unit),总线接口部件BIU (Bus Interfa
第2章 微处理器及其体系结构 3Tag内容描述:
1、BL CH CL DH CL SP BP DI SI,运算寄存器,ALU,标志寄存器,控制电路,执行部件(EU),总线接口部件(BIU),外部 总线,输入/输出 控制电路,CS DS SS ES IP 内部寄存器,指令队列寄存器(6),16位,20位,16位,8位,程序员可见寄存器 visible registers,通用寄存器,专用寄存器,扩展标志寄存器 EFLAGS,286和386以上标志位,486和Pentium以上标志位,2-2 实模式存储器寻址,段寄存器,存储器地址的分段,8086以上16位段寄存器和偏移寄存器,CS:IPSS:SP, SS:BPDS:BX, DS:EDI, DS:ESI, DS:8-bit or 16-bit_literal, ES:DI,8086系统的堆栈,堆栈是存储器中的特殊区域 在堆栈段内,“FIFO” SP始终指向栈顶,总是字操作 栈底设在高地址区、堆栈地址由高向低增长(象一个有底的桶) 存放断点或暂存数据,80386以上32位段寄存。
2、内核, 即MIPS公司(wwwmipscom)的MIPS处理器内核,ARM公司( wwwarmcom )的 ARM处理器内核,国际商用机器公司(IBM)、苹果公司(Apple)及摩托罗拉(Motorola)公司 联合开发的PowerPC,摩托罗拉公司( wwwmotorolacom)的68K/COLDFIRE。
嵌入式处理器内核是一个设计技术,并不是一个芯片,内核的设计一般追求高速度、低功耗、易于集成。
,4,1 MIPS内核MIPS技术公司是一家设计制造高性能、高档次及嵌入式32位和64位处理器的厂商, 在RISC处理器方面占有重要地位。
1984年,MIPS计算机公司成立。
1992年,SGI收购了 MIPS计算机公司。
1998年,MIPS脱离SGI,成为MIPS技术公司。
MIPS公司设计RISC 处理器始于20世纪80年代初。
1999年,MIPS公司发布MIPS32和MIPS64架构标准,为未来MIPS处理器的开发奠定了基础。
新的架构集成了所有原来MIPS指令集,并且增加了许多更强大的功能。
MIPS公司陆续开发了高性能、低功耗的32位处理器内核(core)MIPS32 4K。
3、存器结构,含14个16位寄存器,按功能可分为三类: 通用寄存器,8个 段寄存器,4个 控制寄存器,2个,8086寄存器概貌,2.2.1 8086/8088内部结构,一、通用寄存器,数据寄存器(AX,BX,CX,DX) 地址指针寄存器(SP,BP) 变址寄存器(SI,DI),数据寄存器,用途:存放临时数据和存放运算操作数。
每个均为16位,但又可分为2个8位寄存器,即:AX AH,ALBX BH,BLCX CH,CLDX DH,DL例如:若(AX)1234H, 则(AH)12H, (AL)34H,数据寄存器,AX:累加器使用这个寄存器的指令比较短,有些指令规定必须使用它。
BX:基址寄存器除了存放数据,它经常用来存放一片内存的首地址-基址。
CX:计数寄存器除了存放数据,它经常用来存放重复操作的次数-计数器。
DX:数据寄存器除了存放数据,它有时存放32位数据的高16位,有时存放端口地址。
,地址指针寄存器,SP:堆栈指针寄存器这是一个专用的寄存器,存放堆栈栈顶的偏移地址。
BP:基址指针寄存器它经常用来存放堆栈中数据的偏移地址。
,BX与BP在应用上的区别。
4、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、I/O端口传送数据。
执行部件(EU):负责指令的执行。
,8位微处理器的工作原理,微机原理 第二章 IA-32结构的微处理器(5),8086的内部结构,2.1.1 8086的内部结构,4个通用寄存器,即AX、BX、CX、DX 4个专用寄存器,即BP、SP、SI、DI 标志寄存器 算术逻辑部件 4个段地址寄存器,CS 16位的代码段寄存器DS 16位的数据段寄存器ES 16位的附加段寄存器SS 16位的堆栈段寄存器 16位的指令指针寄存器IP,2.1.2 8086的寄存器结构,状态标志寄存器F(9个状态标志位) 状态标志:状态标志用来反映EU执行算术和逻辑运算以后的结果特征。
,2.1.2 8086的寄存器结构,控制标志位:控制CPU的操作,2.1.2 8086的寄存器结构,2.1.3 8086的引脚信号和工作模式,1.最小模式和最大模式的概念。
5、储器组织,1、存储器组织 2、存储器的分段和物理地址的形成,三、8086/8088的I/0组织,由于I/O设备的工作速度远远低于CPU,所以I/O设备不能直接和CPU总线相连,必须通过I/O接口芯片。
每个I/O接口芯片都有一个或几个端口,一个端口对应一个I/O地址,就象存储单元地址一样。
8086/8088设有输入指令IN和输出指令OUT用于访问I/O端口。
,四、8086/8088CPU的引脚功能和工作方式,8086/8088CPU是采用40条引脚DIP(双列直插式)封装。
1、8086/8088CPU两种工作方式 2 、两种工作方式的公用引脚 3、最小工作方式引脚 4、最大工作方式引脚,。
6、086/8088CPU的编程结构,1、8086/8088CPU的内部结构 2、8086/8088CPU的寄存器结构,二、8086/8088的存储器组织,1、存储器组织 2、存储器的分段和物理地址的形成,三、8086/8088的I/0组织,由于I/O设备的工作速度远远低于CPU,所以I/O设备不能直接和CPU总线相连,必须通过I/O接口芯片。
每个I/O接口芯片都有一个或几个端口,一个端口对应一个I/O地址,就象存储单元地址一样。
8086/8088设有输入指令IN和输出指令OUT用于访问I/O端口。
,四、8086/8088CPU的引脚功能和工作方式,8086/8088CPU是采用40条引脚DIP(双列直插式)封装。
1、8086/8088CPU两种工作方式 2 、两种工作方式的公用引脚 3、最小工作方式引脚 4、最大工作方式引脚,CPU工作方式,1、最小工作方式系统中只有一个微处理器8088(或8086),所有的总线控制信号都直接由8088(或8086)产生,这种方式适合较小规模的应用。
2、最大工作方式系统中可以只有一个处理器,也可以有两个或以上的微处理器,其中一个作为主处理器,其。