微处理器的编程结构(“总线”文档)共68张.pptx

微处理器的编程结构，尤其是8086/8088微处理器的构造，是理解计算机硬件核心的关键。8086是一款16位微处理器，由Intel公司制造，它拥有29,000个半导体管，16根数据线用于处理16位二进制数据，20根地址线则允许寻址1MB（2^20字节）的存储空间。时钟频率为5MHz，它能够运行在5V电源下。8088与其相似，唯一的区别在于数据总线宽度，其余特性基本相同。 8086/8088微处理器主要由两大部分构成：总线接口部件（BIU）和执行部件（EU）。BIU负责与存储器和I/O接口进行数据交换，包括取指令、传输数据以及生成20位的物理地址。它包含了4个16位的段地址寄存器（CS, DS, ES, SS），16位的指令指针寄存器（IP），20位的地址加法器，以及6字节的指令队列缓冲器。BIU的总线控制部件产生并发出总线控制信号，管理内部和外部总线的交互。 执行部件EU则包含算术逻辑单元（ALU）、标志寄存器（FR）、通用寄存器组以及EU控制器。ALU执行算术和逻辑运算，标志寄存器存储运算状态，通用寄存器组包括AX, BX, CX, DX以及BP, SP, SI, DI等，它们在运算过程中存储数据和地址。EU控制器负责指令的取用、解码和执行。 8086/8088采用了一种称为"流水线"的结构，使得BIU和EU可以并行工作。BIU在EU执行指令期间继续取指令，放入指令队列。当队列满或EU需要访问内存或I/O设备时，两者之间会协调总线使用权，提高了系统的执行效率。 编程结构方面，8086/8088有多个寄存器，如通用寄存器（AX, BX, CX, DX, BP, SP, SI, DI）和控制寄存器（如FLAGS），这些寄存器在程序执行中起着至关重要的作用。FLAGS寄存器存储了运算结果的特征和CPU的状态标志，例如符号标志SF、进位标志CF等。此外，还有段寄存器（CS, DS, ES, SS）用于管理内存分段，以及IP寄存器用于指示下一条待执行指令的偏移地址。 在编程时，了解这些寄存器和它们的功能至关重要，因为它们直接影响到程序的执行和数据的处理。通过理解8086/8088的编程结构，开发者可以更有效地编写汇编语言程序，充分利用微处理器的性能。这种结构也为后来的Intel处理器，如x86系列奠定了基础。