微機(jī)原理講義（1）概述

1、PAGE 微型計(jì)算機(jī)原理及其應(yīng)用課程講義2005.09.05一 說 明適用專業(yè)的名稱和層次本課程適用于工學(xué)類專業(yè)的計(jì)算機(jī)知識(shí)的較深入層次教育。本課程的性質(zhì)和任務(wù)“微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用”是工科院校各專業(yè)一門重要的必修的課程之一，是為普及計(jì)算機(jī)知識(shí)、培養(yǎng)滿足實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ?jì)算機(jī)應(yīng)用能力的需要而設(shè)置的。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有一定的微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的分析能力和初步設(shè)計(jì)能力。本課程以介紹硬件知識(shí)為主，但在構(gòu)成一個(gè)微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，還必須具有用匯編語言編制源程序的能力，軟硬件結(jié)合是本課程的一個(gè)特點(diǎn)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的分析能力和初步設(shè)計(jì)能力。本課程與前修課程、后續(xù)課

2、程的關(guān)系微機(jī)原理與應(yīng)用是計(jì)算機(jī)考級(jí)三級(jí)偏硬的重要內(nèi)容，但本課程不是專為三級(jí)考試開設(shè)的一門應(yīng)試輔導(dǎo)課程，而是系統(tǒng)學(xué)習(xí)微型計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、匯編語言指令系統(tǒng)和微機(jī)常用接口的一門高級(jí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程。本課程學(xué)習(xí)難度較大，需要掌握一種特有的思維方式把人作為計(jì)算機(jī)的一部分，進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部與數(shù)據(jù)流一起流動(dòng)的思維方式。初學(xué)者很難適應(yīng)這種學(xué)習(xí)方式，前面的章節(jié)可能要等后續(xù)章節(jié)學(xué)完后才能理解。前后基礎(chǔ)交叉。除須事先完成電工學(xué)或相關(guān)模擬與數(shù)字電路課程的學(xué)習(xí)外，學(xué)生應(yīng)在具有一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和操作能力的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)本課程。即學(xué)完計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)和一門計(jì)算機(jī)高級(jí)語言之后學(xué)習(xí)本課程。學(xué)習(xí)的整體要求和方法通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生

3、：1、較深入地了解微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成及工作原理；2、具有較高的匯編語言源程序的閱讀能力和一定的程序編寫能力；3、掌握微型計(jì)算機(jī)的輸入輸出方法；4、掌握分析和設(shè)計(jì)典型接口（包括軟件和硬件）的方法。主要教學(xué)環(huán)節(jié)的安排和要求名稱學(xué) 教 學(xué) 時(shí) 環(huán)節(jié)名 稱聽課習(xí)題實(shí)驗(yàn)上機(jī)課程設(shè)計(jì)小計(jì)一微型計(jì)算機(jī)概述22二16-32位微處理器810三匯編語言指令系統(tǒng)及匯編程序設(shè)計(jì)12(8)22四存儲(chǔ)器及其接口426五與外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸228六串并通信和接口技術(shù)836七中斷控制器和定時(shí)器計(jì)數(shù)器1046八模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換652九人機(jī)接口658十三總線及實(shí)用接口知識(shí)462十四從8086到P4的發(fā)展2864配套使用的教材的名稱、

4、編者、出版社、版本等教材：微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及其應(yīng)用戴梅萼、清華大學(xué)出版社、2003.3.教學(xué)參考書：微機(jī)原理及應(yīng)用顧可民、大連理工大學(xué)出版社、2002.2.(職教教材)微機(jī)原理及應(yīng)用胡鋼、機(jī)械工業(yè)出版社、2002.5.新編16-32位微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用李繼燦、清華大學(xué)出版社、1997.7.二 教學(xué)進(jìn)度表周次日期進(jìn)度要求作業(yè)測(cè)驗(yàn)實(shí)踐性環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)章節(jié)內(nèi)容授課時(shí)數(shù)作業(yè)題號(hào)時(shí) 數(shù)交納期限測(cè)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)數(shù)交納期限實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的時(shí)間安排和預(yù)期準(zhǔn)備工作要求11322.1 2.2332.2 2.3342.4353363373383394.1 4.23104.33115312631363147315上機(jī)3MA

5、SM5.0編程調(diào)試16731773183193203213223233243253263273283三 課程內(nèi)容和基本要求（*表示重點(diǎn) 表示難點(diǎn)）第一章 微型計(jì)算機(jī)概述一、教學(xué)基本要求、微處理器和微型計(jì)算機(jī)，要求達(dá)到“識(shí)記”層次。 微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的定義。 微處理器的發(fā)展特點(diǎn)。 微型計(jì)算機(jī)的組成和特點(diǎn)。、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總線結(jié)構(gòu)。 微處理器結(jié)構(gòu)，要求達(dá)到“識(shí)記”層次。 微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。 用三類總線構(gòu)成的微機(jī)系統(tǒng)，要求達(dá)到“識(shí)記”層次。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1. 微處理器和微型計(jì)算機(jī)*微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和發(fā)展；*微型機(jī)的分類；*微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型

6、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2. *微型計(jì)算機(jī)的總線結(jié)構(gòu)三、學(xué)習(xí)要點(diǎn)及教材分析本章主要介紹有關(guān)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本概念，以及微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。通過學(xué)習(xí)要求了解微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各組成部件的功能及相互關(guān)系，理解微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總線結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。 11 微機(jī)組成馮諾依曼計(jì)算機(jī)確立了以存儲(chǔ)程序原理為核心的計(jì)算機(jī)，是完整的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的雉型，它將計(jì)算機(jī)的組成分為五大部分，即控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器和輸入、輸出設(shè)備。圖1.1 微型計(jì)算機(jī)的總線結(jié)構(gòu)和主要部件微機(jī)的結(jié)構(gòu)與通常的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)一致。學(xué)生要掌握其各部件的功能。 主機(jī) 主機(jī)由CPU和內(nèi)存組成，這是從原理方面回答，從實(shí)際構(gòu)成角度而言，主機(jī)由CPU、內(nèi)存、高速緩沖存儲(chǔ)

7、器、總線、輸入輸出(I0)接口組成。 CPU：由運(yùn)算器和控制器組成，名為中央處理器，而微機(jī)中使用的是微處理器，縮寫為MPU。如常說的80486、Pentium、PentiumIV等都是指CPU的型號(hào)。其中，運(yùn)算器是實(shí)現(xiàn)算術(shù)和邏輯運(yùn)算的部件；控制器是計(jì)算機(jī)的指揮和控制中心，控制各部分正確地執(zhí)行。CPU的主要性能指標(biāo)是主頻和字長(zhǎng)。主頻是指CPU每秒鐘的時(shí)鐘頻率，是衡量運(yùn)算速度的主要指標(biāo)。字長(zhǎng)是指CPU能直接處理的二進(jìn)制位數(shù)，字長(zhǎng)影響著計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度和數(shù)據(jù)處理能力。CPU按字長(zhǎng)可以劃分為16位、32位、64位等。 內(nèi)存：又稱主存，它可以被CPU直接訪問，計(jì)算機(jī)運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)以及運(yùn)行結(jié)果都存儲(chǔ)在內(nèi)

8、存中。內(nèi)存最主要的性能指標(biāo)是存儲(chǔ)容量。如果由于內(nèi)存容量不足而影響程序的運(yùn)行，可以通過添加內(nèi)存條來解決問題。虛擬內(nèi)存 內(nèi)存分為隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM和只讀存儲(chǔ)器ROM兩大類。RAM是用戶使用的存儲(chǔ)區(qū)域，它既可以讀取又可以寫入，其存儲(chǔ)的內(nèi)容斷電后會(huì)隨即消失。ROM是用來存儲(chǔ)系統(tǒng)程序的，它的內(nèi)容由專用的儀器寫入，斷電后不會(huì)消失，而用戶只能讀不能寫。通常內(nèi)存容量是指RAM的容量。 高速緩沖存儲(chǔ)器：負(fù)責(zé)完成CPU和主存之間的速度匹配，以減少CPU的等待時(shí)間，它是CPU和內(nèi)存之間的適配器。 總線：將計(jì)算機(jī)各部分之間相連，是各部分之間的信息通道。 其中數(shù)據(jù)總線是雙向線，用于CPU、內(nèi)存、I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送。

9、地址總線是單向傳送線?？刂瓶偩€用于傳送CPU向內(nèi)存和IO設(shè)備發(fā)出的信號(hào)。 輸入輸出(I/O)接口：利用它將主機(jī)板和外部設(shè)備連接在一起。PC機(jī)上除了總線接口外，主要是串行接口、并行接口。 外部存儲(chǔ)器 外部存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是可長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)量大，外存存儲(chǔ)的信息不能被CPU直接訪問，而必須先從外存中將信息調(diào)入內(nèi)存后，才能為CPU所利用。 12 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用 1計(jì)算機(jī)的發(fā)展計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段經(jīng)歷了三個(gè)階段：大型機(jī)、小型機(jī)發(fā)展階段，微機(jī)發(fā)展階段和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展階段。其中在大型機(jī)、小型機(jī)發(fā)展階段中，按照計(jì)算機(jī)所采用的電子器件不同，將計(jì)算機(jī)劃分為四代。第一代是1946年1957年的電子管時(shí)代；第二代

10、是1958年1964年的晶體管時(shí)代；第三代是1965年1970年的集成電路時(shí)代；第四代是1971年后的大規(guī)模集成電路時(shí)代。微機(jī)的發(fā)展分為五代，它們是IBM PCXT及其兼容機(jī)、286AT機(jī)及其兼容機(jī)、386微機(jī)、486微機(jī)和Pentium奔騰機(jī)。90年代以后是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展時(shí)代。表1.1 微機(jī)發(fā)展史代主頻年代典型產(chǎn)品字長(zhǎng)集成度一1MHz1971-72Intel4004/80084-8位2000-3500/片二2MHz1973-778080 MC6800 Z808位9000片三101-2 MHz1978-848086MC6809Z800016位幾-幾十萬/片四-3.0 GHz 1985-386

11、-Pentium IV32位-數(shù)百萬/片 2應(yīng)用領(lǐng)域 應(yīng)用領(lǐng)域分為科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、過程控制、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CADCAI等)和人工智能五類。學(xué)生要對(duì)每種應(yīng)用區(qū)別歸類。 科學(xué)計(jì)算是指利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行科學(xué)領(lǐng)域的數(shù)值計(jì)算，如工程設(shè)計(jì)、大氣預(yù)報(bào)、火箭發(fā)射及地震預(yù)測(cè)等。 數(shù)據(jù)處理是指利用計(jì)算機(jī)對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、轉(zhuǎn)換、分組、組織、簡(jiǎn)單計(jì)算、存儲(chǔ)、檢索及排序等操作。例如：數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用為辦公自動(dòng)化創(chuàng)造了條件。 過程控制又稱實(shí)時(shí)控制，它是計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化儀器的結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)某一生產(chǎn)過程的自動(dòng)檢測(cè)和監(jiān)控。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)的大存儲(chǔ)、高速和圖形功能進(jìn)行的各種設(shè)計(jì)。 人工智能是指利用計(jì)算機(jī)來模擬和擴(kuò)展

12、人腦的某些智力活動(dòng)。如看病、下棋、翻譯和機(jī)器人等。表1.2 各進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為十進(jìn)制數(shù)以2為底，計(jì)算各位數(shù)與其權(quán)值的乘積然后的累加和十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為二進(jìn)制數(shù)整數(shù)部分除以2、取余數(shù)、倒序排列；小數(shù)部分乘2取整二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為八進(jìn)制數(shù)從小數(shù)點(diǎn)位起分，每三位轉(zhuǎn)換成一位八進(jìn)制數(shù)即可八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為二進(jìn)制數(shù)每位數(shù)分為3個(gè)二進(jìn)制數(shù)表示即可二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為十六進(jìn)制數(shù)從小數(shù)點(diǎn)位起分，每四位轉(zhuǎn)換成一位十六進(jìn)制數(shù)即可 1001 1011B9BH十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為二進(jìn)制數(shù)每位數(shù)分為4個(gè)二進(jìn)制數(shù)后表示即可八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為十進(jìn)制數(shù)以8為底，計(jì)算各位數(shù)與其權(quán)值的乘積然后的累加和十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為十進(jìn)制數(shù)以16為底，計(jì)算各位數(shù)與其權(quán)值的乘積

13、然后的累加和四、微型機(jī)概述考核點(diǎn)及例題解析 11 微機(jī)概述考核點(diǎn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 計(jì)算機(jī)的基本配置 計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo) 二進(jìn)制和十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 微型計(jì)算機(jī)的總線結(jié)構(gòu) 1.2 微型機(jī)概述例題解析1. CPU與外設(shè)間的接口信息有哪幾種？答：有三種： （1）數(shù)據(jù)信息（數(shù)字量、模擬量、開關(guān)量）； （2）狀態(tài)信息；（3）控制信息。2. PeutiumIII微機(jī)的位數(shù)是 A8 D16 C32 D64答：C 解析；所謂微機(jī)的位數(shù)是指CPU能同時(shí)處理的二進(jìn)制位數(shù)，微機(jī)的位數(shù)是32，相應(yīng)地，寄存器能存儲(chǔ)32位數(shù)據(jù)信號(hào)，微處理器與計(jì)算機(jī)總線的接口也是32位的。不同的微處理器數(shù)據(jù)處理能力不同，主要源于它的位數(shù)的不同。

14、3下列數(shù)中最小的數(shù)是 A二進(jìn)制數(shù)101001 B十進(jìn)制數(shù)44 c八進(jìn)制數(shù)52 D十六進(jìn)制數(shù)2B 答案：A 解析：這是一個(gè)進(jìn)制轉(zhuǎn)換的問題，比較數(shù)的大小要在統(tǒng)一進(jìn)制下進(jìn)行，建議學(xué)生將數(shù)據(jù)統(tǒng)一為十進(jìn)制數(shù)，也可以統(tǒng)一為二進(jìn)制數(shù)。 統(tǒng)一為十進(jìn)制數(shù)的做法是，答案A：101001=1*23+25=41；答案B:44；答案C：(52)=2+5*81=42；答案D；(2B)=2*161+B*l60=32+11*1=43。因此最小的數(shù)是二進(jìn)制數(shù)101001。計(jì)算機(jī)中的數(shù)制和碼制一.數(shù)制二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制換算。二.編碼（1）.BCD碼(二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù))（2）.字符的編碼（ASCII碼7位編碼，占

15、一個(gè)字節(jié)）如數(shù)字30H-39H，大寫字母41H-5AH，小寫字母61H-7AH。（3）.漢字編碼二個(gè)字節(jié) 內(nèi)碼最高位1ASCII碼三.二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算加法、減法、乘法、除法、邏輯與、或、非、異或四.數(shù)的表示法真值與機(jī)器數(shù)、原碼、反碼、補(bǔ)碼補(bǔ)碼加減與溢出判斷。同號(hào)相加符號(hào)變化溢出。定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示：定點(diǎn)小數(shù)、定點(diǎn)整數(shù)浮點(diǎn)表示： X XXXX X XXXX 階符 階碼 尾符 尾碼如15x22為： 0 10 0 1111 3I/O接口又稱設(shè)備適配器，它位于什么之間 ACPU與外設(shè) BCPU與內(nèi)存 C外設(shè)與微機(jī)總線 D內(nèi)存與微機(jī)總線 答案：C 解析：微機(jī)通過使用總線來實(shí)現(xiàn)各個(gè)組成部分之間需要傳遞的各種數(shù)據(jù)

16、和控制信號(hào)，總線把CPU內(nèi)存、外存、輸入和輸出設(shè)備連接起來。CPU和內(nèi)存直接裝在主板上，可直接與總線相連。但外設(shè)與總線的連接相對(duì)復(fù)雜，其工作速度明顯低于CPU和內(nèi)存，而且信號(hào)多樣工作方式多樣。這樣，加進(jìn)了一個(gè)緩沖環(huán)節(jié)：接口電路。它的一端與外設(shè)相適應(yīng)，另一端與總線相連，并進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換工作。因此，IO接口是處于外設(shè)與微機(jī)總線之間的。IO接口通常根據(jù)特定的IO設(shè)備制作在一個(gè)小塊印刷電路板上，又稱作“適配器”、“xx卡”，例如顯卡、多功能卡、聲卡等。5. 計(jì)算機(jī)的發(fā)展段通常是按計(jì)算機(jī)所采用的 來劃分的。（A）內(nèi)存容量 （B）電子器件（C）程序設(shè)計(jì)語言 （D）操作系統(tǒng)答案：(B)解析：通常正是按照計(jì)算

17、機(jī)所采用的電子器件把計(jì)算機(jī)分為第一代（電子管計(jì)算機(jī)）、第二代（晶體管計(jì)算機(jī)）、第三、四代集成電路、大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)等等。第二章 8086微處理器教學(xué)基本要求微處理器(MPU)是微型計(jì)算機(jī)的控制核心，本章主要講述典型的微處理器8086的編程結(jié)構(gòu)、引腳信號(hào)和時(shí)序。重點(diǎn)掌握8086的引腳信號(hào)和時(shí)序，特別是一些控制信號(hào)的功能應(yīng)深刻理解和熟練掌握。理解指令周期、總線周期和時(shí)鐘周期的定義和相互關(guān)系。掌握中斷的基本概念和工作原理。、8086微處理器的結(jié)構(gòu)8086微處理器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，要求達(dá)到“識(shí)記”層次。8086微處理器的寄存器結(jié)構(gòu)，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。8086系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器分段與物理地址的形成，要求達(dá)

18、到“領(lǐng)會(huì)”層次。、8086微處理器的引腳功能，要求達(dá)到“簡(jiǎn)單應(yīng)用”層次。8086常用控制信號(hào)的功能，這些控制信號(hào)的應(yīng)用。8086兩種工作方式最小方式與最大方式的區(qū)別。3、8086微處理器的總線時(shí)序，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。三種周期指令周期、總線周期和時(shí)鐘周期的區(qū)別及聯(lián)系。8086幾種主要的總線周期時(shí)序圖，有關(guān)信號(hào)的時(shí)序關(guān)系。、中斷的基本概念和工作原理有以下幾點(diǎn)：在80868088系統(tǒng)中的中斷分類，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。 中斷向量表的定義和應(yīng)用，要求達(dá)到“綜合應(yīng)用”層次。 可屏蔽中斷的中斷響應(yīng)時(shí)序，要求達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次。注解：掌握程度 綜合應(yīng)用簡(jiǎn)單應(yīng)用領(lǐng)會(huì)識(shí)記二、 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)8086的編程結(jié)構(gòu)

19、*總線接口部件；*執(zhí)行部件；*總線接口部件和執(zhí)行部件的動(dòng)作管理；*8086的總線周期的概念8086的引腿信號(hào)和工作模式*最小模式和最大模式的概念；*8086/8088的引腿信號(hào)和功能；8086的操作和時(shí)序*系統(tǒng)的復(fù)位和啟動(dòng)操作，*總線操作；*中斷操作和中斷系統(tǒng)；最小模式下的總線保持；最小模式下的總線請(qǐng)求允許；8086的存儲(chǔ)器組織和IO組織*8086的存儲(chǔ)器組織；*8086的I/O組織中斷操作和中斷系統(tǒng)中斷分類；*中斷向量和中斷向量表；*中斷基本概念；*中斷執(zhí)行過程；總線保持概念三、學(xué)習(xí)要點(diǎn)及教材分析 2.1 8086的編程結(jié)構(gòu)從程序員和使用者角度看到的結(jié)構(gòu), 8086可分為總線接口部件BIU(

20、Bus Interface Unit)和執(zhí)行部件EU(Execution Unit)圖2.1 8086的編程結(jié)構(gòu)2.1.1 總線接口部件總線接口部件BIU的功能是負(fù)責(zé)與存儲(chǔ)器、I/O端口傳送數(shù)據(jù)。從內(nèi)存取指令送到指令隊(duì)列從內(nèi)存單元或外設(shè)端口取數(shù)據(jù)?？偩€接口部件組成：。4個(gè)段地址寄存器，CS16位代碼段寄存器； DS16位數(shù)據(jù)段寄存器； ES16位擴(kuò)展段寄存器； SS16位堆棧段寄存器，。16位的指令指針寄存器IP；。20位的地址加法器；。6字節(jié)的指令隊(duì)列。 兩點(diǎn)說明： = 1 * GB2 8086的指令隊(duì)列為6個(gè)字節(jié)，8088為4個(gè)字節(jié)，通常取指令與執(zhí)行指令并行 = 2 * GB2 地址加法器

21、用來產(chǎn)生20位地址段寄存器CS左移4位IPe.g. CSFE00H，IP=0200H，物理地址為FE200H2.1.2 執(zhí)行部件。4個(gè)通用寄存器，即AX、BX、CX、DX；。4個(gè)專用寄存器，基數(shù)指針寄存器BP，堆棧指針寄存器SP，源變址寄存器SI，目的變址寄存器DI；。標(biāo)志寄存器FR或稱PSW（FLAGS）；。算術(shù)邏輯單元ALU。執(zhí)行部件4點(diǎn)說明4個(gè)通用寄存器既可作為16位寄存器，也可8位，如BX=BH BLAX寄存器也稱累加器，可按字或字節(jié)運(yùn)算、輸入輸出。ALU主要是加法器，加法器完成絕大部分的指令執(zhí)行。標(biāo)志寄存器16位，只用位，7位未用。D15 14 13 12 11 10 9 8 7 6

22、 5 4 3 2 1 D0OFDFIFTFSFZFAFPFCF狀態(tài)標(biāo)志6個(gè)：符號(hào)標(biāo)志SF 零標(biāo)志ZF 奇偶標(biāo)志PF 進(jìn)位標(biāo)志CF 輔助進(jìn)位標(biāo)志AF 溢出標(biāo)志OF（最高位向前、次高位向最高位同時(shí)有進(jìn)（借）位時(shí)，不溢出，OF=0。控制標(biāo)志有3個(gè)：方向標(biāo)志DF 中斷標(biāo)志IF（Interrupt enable flag） 跟蹤標(biāo)志TF (trap flag) 這些標(biāo)志一旦設(shè)定，對(duì)后面操作有控制作用。2.1.3 總線接口部件和執(zhí)行部件的動(dòng)作管理每當(dāng)8086指令隊(duì)列中有2個(gè)空字節(jié)，8088有一個(gè)空字節(jié)時(shí)，BIU取指令。EU執(zhí)行時(shí)如需訪問存儲(chǔ)器或I/O設(shè)備（包括取指），EU請(qǐng)求BIU執(zhí)行總線周期。若BIU空

23、閑，執(zhí)行之，否則，若正在取指，先取指令。指令隊(duì)列已滿，EU對(duì)BIU又沒有總線訪問請(qǐng)求，BIU空閑。執(zhí)行轉(zhuǎn)移、調(diào)用、返回指令時(shí)，隊(duì)列自動(dòng)清除。EU從BIU指令隊(duì)列中取指令并執(zhí)行，不對(duì)外聯(lián)系。2.1.4 8086的總線周期的概念總線周期動(dòng)用總線的周期，一個(gè)基本的總線周期由4個(gè)時(shí)鐘周期組成，分別稱為T1，T2，T3，T4狀態(tài)。T1狀態(tài)，CPU 往多路復(fù)用總線上發(fā)地址信號(hào)。T2狀態(tài)，CPU撤銷總線上的地址，地址低16位浮置成高阻狀態(tài)，高4位（A19-A16）輸出本總線周期狀態(tài)信息（S6-S3中斷允許、當(dāng)前用的段寄存器名等）。T3狀態(tài)，高4位繼續(xù)提供狀態(tài)，低16位上出現(xiàn)進(jìn)出的數(shù)據(jù)。若外設(shè)或存儲(chǔ)器較慢，通

24、過Ready線，在T3后插入若干Tw狀態(tài)，一旦“準(zhǔn)備好”，進(jìn)入T4狀態(tài)。T4 狀態(tài)，總線周期結(jié)束。圖2.2 典型的8086總線周期序列2.2 8086的引腿信號(hào)和工作模式2.2.1 最小模式和最大模式的概念。最小模式：系統(tǒng)中只有8086或8088一個(gè)CPU，它產(chǎn)生全部的控制信號(hào)，系統(tǒng)中的控制電路被減至最少。LATCH。最大模式：系統(tǒng)包含兩個(gè)或多個(gè) 圖2.3 8086和8088的引腿信號(hào)微處理器，如8087數(shù)值運(yùn)算協(xié)處理器、8089輸入輸出協(xié)處理器（代替8086控制輸入輸出），部分控制信號(hào)由8288總線控制器發(fā)出。2.2.2 80868088的引腿信號(hào)和功能80868088的數(shù)據(jù)線和地址線是多路

25、復(fù)用的，40引腿，20地址，16數(shù)據(jù)，眾多控制和狀態(tài)。除了28和34腿外，8086和8088的控制引腿定義相同。第21腿（RESET）是輸入復(fù)位信號(hào)用的，通常復(fù)位線與所有部件連。啟動(dòng)狀態(tài)如下：標(biāo)志寄存器和IP、DS、SS、ES和指令隊(duì)列清零, CS=FFFFH，IP=0000H，程序?qū)腇FFF0H單元執(zhí) 80868088最小模式28腿M/IO M/IO34腿BHE/S7SS0最大模式28腿S2S234腿BHE/S7HIGH行，放一條跳轉(zhuǎn)指令實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)初始化，引導(dǎo)監(jiān)控程序或操作系統(tǒng)引導(dǎo)（裝配）程序。第22腿從內(nèi)存或I/O端口往CPU輸入：“ready”信號(hào)第23腿（TEST）用于多處理器系統(tǒng)。RD與M/IO配合高4位地址和狀態(tài)線復(fù)用，在總線周期的前一部分時(shí)間，A19/S6A16/S3 輸出高4位地址，后一部分時(shí)間輸出狀態(tài)信息。 以下逐一介紹80868088引腿GND（1、20腿）、Vcc（40腿），地和電源AD15AD0（Adress Data Bus）地址數(shù)據(jù)復(fù)用引腿，雙向。8088高位不復(fù)用A19/S6A16/S3（Adress/Status）地址狀態(tài)復(fù)用引腿，S6指示80868088當(dāng)前與總線相連,S5表示中斷允許標(biāo)志當(dāng)前值，1 允許可屏蔽中斷 S4 S3指示當(dāng)前正使用那個(gè)段寄存器，見下表。注意：所有帶下劃線的引腿信號(hào)應(yīng)為上劃線，表示低電平有效，無下劃線高電平有