微机原理与接口技术：第3章 8086微型计算机系统.ppt

在本章中，我们主要探讨的是8086微型计算机系统，这是一款由Intel公司推出的16位微处理器。8086具有16根数据线和20根地址线，能够寻址高达1MB的内存空间以及64KB的I/O空间。它的工作电压为+5V，时钟频率为5MHz，且引脚信号与TTL电平兼容，方便与其他硬件集成。 8086微处理器的结构分为两个主要部分：执行部件（Execution Unit, EU）和总线接口部件（Bus Interface Unit, BIU）。执行部件负责指令的执行，包括算术逻辑单元（ALU）进行算术和逻辑运算，8个16位通用寄存器，标志寄存器，以及控制电路。这些寄存器包括AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP和BP，用于存储数据和执行过程中的中间结果。标志寄存器则保存运算状态，如溢出、进位等信息。 总线接口部件则负责CPU与内存和I/O设备之间的数据传输。BIU包含段寄存器（DS、CS、ES、SS）、指令指针寄存器（IP）、20位地址加法器、指令队列缓冲器和总线控制逻辑。其中，段寄存器用于存储段地址，通过段地址和段内偏移地址的组合生成20位物理地址，实现20位地址空间的寻址。IP寄存器则存储下一条要执行指令的16位偏移地址。 8086的兄弟型号8088，虽然内部结构与8086相似，但数据总线宽度减半为8位，使得它更适合于与8位总线的外部设备接口。尽管如此，8088的软件与8086是完全兼容的。 8086的总线时序是其工作的重要组成部分，涉及了地址锁存、读写操作、等待状态和中断响应等复杂过程。这些时序确保了CPU与外部设备间高效、准确的数据交换。例如，当8086访问内存时，它会先发出地址信号，然后在合适的时钟周期内发送读/写信号，以读取或写入数据。 总结来说，8086微型计算机系统是基于16位微处理器的计算机系统，它的设计包含了高级的结构和寻址机制，使得它在当时的微机领域中占据重要地位。其内部的执行部件和总线接口部件协同工作，实现了高效的数据处理和内存访问，为后续的个人计算机发展奠定了基础。了解8086的工作原理对于深入理解现代计算机系统的设计至关重要。