《微机原理与应用》第二章主要探讨了8086微处理器的编程结构、工作模式、系统配置以及CPU时序等内容。以下是该章节的知识点详解:
1. 8086的编程结构:
8086微处理器由执行部件(Execution Unit, EU)和总线接口部件(Bus Interface Unit, BIU)两部分组成。执行部件包括控制器、标志寄存器、算术逻辑单元(ALU)和暂存器等,负责指令的执行和计算。总线接口部件则处理地址形成、取指令、数据传输和总线控制。
- 物理地址的形成:8086使用20位地址总线,通过16位段基地址和16位偏移地址相加生成20位物理地址,支持最多1MB的存储空间。
- EU中的寄存器组:包括通用寄存器、指令指针寄存器IP、标志寄存器FR等,其中标志寄存器记录运算结果的影响。
- 存储器的分段管理:通过段寄存器(CS、DS、SS、ES)和偏移地址组合形成逻辑地址,然后转换为物理地址。
2. 8086最小工作模式:
在最小工作模式下,8086直接与外部设备交互,没有扩展的地址总线或数据总线。此时,BIU与EU可以独立工作,提高了效率。
3. 8086系统配置:
- 系统复位:确保微机启动时正确初始化。
- 总线操作:涉及数据、地址和控制信号的管理,确保CPU与存储器、I/O设备之间的通信。
4. 8086CPU时序电气学院学习部资料库:
8086的时序涉及到指令的取指、执行、数据传输等多个阶段,包括T1到T4的时钟周期,每个周期都有特定的信号变化和操作。
5. BIU的组成与功能:
BIU包含4个16位段寄存器(CS、DS、SS、ES)、指令指针寄存器IP、20位地址加法器、6字节指令队列ISQ和总线控制逻辑。BIU负责生成物理地址、取指令、数据读写和总线控制。
6. 指令流队列ISQ:
ISQ的作用是存储待执行的指令,允许EU和BIU异步工作,提高CPU效率。当执行跳转指令时,ISQ会被清空。
总结来说,8086微处理器的编程结构和工作模式是理解微机系统运行的基础,它们决定了数据如何存储、处理以及与外部设备交互的方式。了解这些内容对于深入学习计算机系统和进行程序设计至关重要。