第03講 8086微處理器--2015_轉(zhuǎn)換件_轉(zhuǎn)換件.ppt

1、、無(wú)符號(hào)數(shù)： ASCII代碼、BCD代碼等、有符號(hào)數(shù)、源代碼、反碼、補(bǔ)充代碼、整數(shù)、注意：在計(jì)算機(jī)中使用補(bǔ)充代碼進(jìn)行運(yùn)算(-93-59 )補(bǔ)充=(-93 )補(bǔ)充(-59 )補(bǔ)充=(10100011 ) (11000101 )=。 數(shù)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示(1)定點(diǎn)數(shù)，例如(1)10，例如(-0.25)10，表示：4.32E-2表示4.3210-2=0.04320.432。 William Kahan教授，小數(shù)代碼表示，正規(guī)化處理：指數(shù)形式例：-11101.1011=-1.1101101124，符號(hào)，尾數(shù)，步進(jìn)代碼，-0.00001011=，符號(hào)e (步進(jìn)代碼) 8位，m (尾數(shù)) 23位，3 雙精度

2、格式(64比特寬度)、-1.1101101124 30，23，22，0，-1. 1101101124，步長(zhǎng)代碼由移位代碼表示，其中4127=131，1，10000011，11011000000000 未壓縮BCD代碼：每個(gè)BCD代碼以8位二進(jìn)制表示。 BCD編碼、BCD編碼：以二進(jìn)制編碼方式表示十進(jìn)制的各位。 壓縮BCD代碼：每個(gè)BCD代碼以4位二進(jìn)制表示。 未壓縮BCD代碼：每個(gè)BCD代碼以8位二進(jìn)制表示。 BCD代碼運(yùn)算及其十進(jìn)制調(diào)整使用7位二進(jìn)制代碼表示符號(hào)，通常稱為ASCII代碼。 在計(jì)算機(jī)中，符號(hào)以二進(jìn)制代碼的形式表現(xiàn)。 也就是說(shuō)，每個(gè)字符都有一個(gè)固定的二進(jìn)制代碼，為了統(tǒng)一，人們制定

3、了代碼標(biāo)準(zhǔn)。 目前，一般采用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的信息交換代碼。 另外，為了用7比特代碼表示一個(gè)碼元，所以該編碼方式中有合并128個(gè)碼元(27=128 )，編號(hào)為(0000000)2到(1111111)2。字符代碼(ASCII代碼)、ASCII代碼、012345679、abcdefghjklmno、abcdefghjklmno、輸入設(shè)備、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸出設(shè)備、控制器、或、主機(jī)、CPU、讀寫(xiě)、數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)、控制主要配置和功能的CPU微處理器、集成度越來(lái)越高、主頻率越來(lái)越高、字長(zhǎng)越來(lái)越大、總線越來(lái)越寬、處理指令越來(lái)越多夢(mèng)80286CPU 16位數(shù)據(jù)線24位地址線13.4萬(wàn)，20MHZ (1982-198

4、5 )，80386CPU 32位數(shù)據(jù)線32位地址線27.5萬(wàn)，66MHZ (1985-1989 )， 80486 CPU 32奔騰CPU 64位數(shù)據(jù)線64位地址線300萬(wàn)，3GHZ (1993-)，第03次8086 CPU，8086，8086內(nèi)部構(gòu)造，1， 8086操作過(guò)程處理器： 16位主頻：5/8/10MHZ端子： 40個(gè)，雙聯(lián)，5V電源集成晶體管數(shù)：2.9萬(wàn)最大地址內(nèi)存：1MB多處理器：浮點(diǎn)運(yùn)算器8087，I/O處理器8089，8086基本性能指標(biāo)，16位，8位，總線，指令指針，段寄存器，指令隊(duì)列，執(zhí)行單元，ALU數(shù)據(jù)總線，16位，8位，q總線，指令指針，段寄存器執(zhí)行單元，(1)命令執(zhí)行

5、單元EU(Execution Unit )需要數(shù)據(jù)，BIU對(duì)存儲(chǔ)器和I/O接口進(jìn)行讀取/寫(xiě)入，功能：從BIU的命令隊(duì)列取出命令代碼，由命令解碼器執(zhí)行解碼命令功能的總線選擇、，(8位)，總線，指令指針，段寄存器，從存儲(chǔ)器中取出指令發(fā)送到指令隊(duì)列的CPU執(zhí)行指令的情況下，配合EU指定的存儲(chǔ)單元或者I/O端口將EU的執(zhí)行結(jié)果傳送到指定的存儲(chǔ)器單元或I/O端口。寄存器用途、寄存器由d觸發(fā)器構(gòu)成的容量小，可以命名并操作它，存儲(chǔ)器低速磁介質(zhì)或半導(dǎo)體構(gòu)成容量大，可以命名并操作它，寄存器可以與存儲(chǔ)器區(qū)別，8個(gè)通用寄存器，4個(gè)段寄存器，1 1個(gè)標(biāo)志寄存器、8086寄存器集AX累加器BX基地址寄存器CX計(jì)數(shù)寄存器

6、DX數(shù)據(jù)寄存器、通用寄存器中的4個(gè)數(shù)據(jù)寄存器可分為8個(gè)8位寄存器使用： AXAH、AL BXBH、BL CXCH SI源索引寄存器DI目的地索引寄存器BP基本指針寄存器SP寄存器，psw ()算術(shù)邏輯運(yùn)算創(chuàng)建與標(biāo)志寄存器對(duì)應(yīng)的標(biāo)志。 標(biāo)志寄存器為16位，其中6位為狀態(tài)標(biāo)志，3位為控制標(biāo)志。16位標(biāo)志寄存器、CF(carry flag ) :進(jìn)位標(biāo)志，在此次運(yùn)算中最高位有進(jìn)位或進(jìn)位的情況，CF=1 OF(overflow flag ) :溢出標(biāo)志，在此次運(yùn)算中發(fā)生溢出的情況，即運(yùn)算結(jié)果正確ZF(zero flag ) :零標(biāo)志，在此次運(yùn)算結(jié)果為0的情況下，ZF=1，狀態(tài)標(biāo)志比特為6比特：PF(P

7、arity flag ) :奇偶校驗(yàn)標(biāo)志，在此次的運(yùn)算結(jié)果中的低位8比特為偶數(shù)個(gè)1的情況下，PF=1的AF一般用于BCD碼運(yùn)算XY補(bǔ)全=X補(bǔ)全y補(bǔ)全，補(bǔ)全代碼的加減法規(guī)則，(-93-59 )補(bǔ)全=(-93 )補(bǔ)全(-59 )補(bǔ)全=(10100011)(11000101)=。 如果溢出和溢出判定、(1)符號(hào)比較法(2)雙符號(hào)比特法(3)雙比特法、加減運(yùn)算后符號(hào)比特的進(jìn)位輸入Cin (最高數(shù)值比特的進(jìn)位)和進(jìn)位輸出Cout (符號(hào)比特的進(jìn)位比特c的進(jìn)位)不同結(jié)果符號(hào)和加法符號(hào)不同。如果減去兩個(gè)不同的符號(hào)數(shù)，則結(jié)果符號(hào)表示與減法符號(hào)不同的溢出。采用2個(gè)符號(hào)位(正數(shù)從0擴(kuò)展到00，負(fù)數(shù)從1擴(kuò)展到11

8、)，運(yùn)算結(jié)果的2個(gè)符號(hào)位不同時(shí)表示溢出。 例如，將5394H和-777FH這兩個(gè)數(shù)值相加，對(duì)其標(biāo)志比特狀態(tài)進(jìn)行說(shuō)明，控制-23EBH標(biāo)志比特： CF、PF、AF、ZF、SF、OF、0、0、0、0、作為結(jié)果的地址指針DI和SI的變化方向，減小為1。 中斷標(biāo)志(if ) :中斷標(biāo)志。 控制可以屏蔽中斷請(qǐng)求。 捕捉標(biāo)志(TF ) :單步標(biāo)志。 用于調(diào)試時(shí)的單步操作。 如果TF位為1，則在執(zhí)行每個(gè)命令后都會(huì)發(fā)生內(nèi)部中斷，用戶可以按程序跟蹤調(diào)試。 控制標(biāo)志位、20條地址線、可尋址： 1M(220 )字節(jié)的存儲(chǔ)區(qū)域、內(nèi)部寄存器為16位。 內(nèi)存段、10010H、00000H、00010H、10000H、00

9、020H和每個(gè)段小于或等于64K段的起始地址可以在段與段之間連續(xù)，也可以分離，也可以重疊。 注意：只能創(chuàng)建xxxx0H格式的地址，包括4個(gè)16位段寄存器、CS代碼段寄存器DS數(shù)據(jù)段寄存器SS堆棧段寄存器ES附加(數(shù)據(jù))段寄存器、段寄存器、命令時(shí)，段地址僅為CS進(jìn)行堆棧操作時(shí)，段地址僅為SS讀取數(shù)據(jù)時(shí)，默認(rèn)的段寄存器為DS，但也可以指定使用ES段寄存器。 物理地址：存儲(chǔ)單元1M空間內(nèi)的實(shí)際地址。邏輯地址：段(基礎(chǔ))地址：偏移地址、00000H FFFFFH、物理地址=段地址左移4位偏移地址、205AH:3B06H、邏輯地址：編程時(shí)使用的地址， 段基礎(chǔ)地址和段內(nèi)偏移地址構(gòu)成的即段地址：偏移地址物理

10、地址：存儲(chǔ)器的絕對(duì)地址、從00000HFFFFFH到CPU訪問(wèn)存儲(chǔ)器的實(shí)際地址、20比特。 另外，當(dāng)物理地址=段地址向左移位4位偏移地址、物理地址的形成、例如已知的邏輯地址、求出物理地址的數(shù)據(jù)段位于52000 h61 f ffh的64K的范圍內(nèi)時(shí)，DS=？A0000HAFFFFH、5200H、地址相加器、邏輯地址的源、1MB存儲(chǔ)器空間能分成若干邏輯段，每個(gè)邏輯段有多個(gè)代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段和附加段。 中的組合圖層性質(zhì)變更選項(xiàng)。 但是，在任意時(shí)刻，只有一個(gè)代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段和附加段。 稱為當(dāng)前代碼段、當(dāng)前數(shù)據(jù)段、當(dāng)前堆棧段和當(dāng)前附加段。 行為進(jìn)程演示、16位命令指針寄存器和IP命令指針寄存器

11、用于存儲(chǔ)要執(zhí)行的下一命令在當(dāng)前代碼段中的偏移地址。 中的組合圖層性質(zhì)變更選項(xiàng)。 每次檢索一個(gè)命令時(shí)，IP都會(huì)自動(dòng)增加。 也就是說(shuō)，IP是指始終執(zhí)行的命令。 CPU是如何工作的？ 臨時(shí)寄存器、ALU、控制系統(tǒng)、總線控制邏輯、ALU數(shù)據(jù)總線(2).EU從隊(duì)列中取出指令，解析，向各部件發(fā)送控制指令，執(zhí)行指令。 (3) .如果隊(duì)列已滿，EU未向BIU申請(qǐng)讀/寫(xiě)內(nèi)存或I/O操作，則BIU將空閑。 如果隊(duì)列不滿足，可以繼續(xù)取指紋。 (4) .指令執(zhí)行中，根據(jù)需要進(jìn)行對(duì)m或I/O端口的訪問(wèn)操作。 歐盟需要讓BIU完成適當(dāng)?shù)目偩€周期。 (5) .遇到j(luò)mp或CALL時(shí)，以隊(duì)列的內(nèi)容、新地址獲取地址。 (6).

12、ALU完成對(duì)應(yīng)的算術(shù)邏輯運(yùn)算。作業(yè)進(jìn)程、命令2、操作數(shù)1、結(jié)果1、命令3、操作數(shù)2、命令4、命令1、運(yùn)行1、運(yùn)行2、運(yùn)行、 請(qǐng)注意，、引腳的功能信號(hào)流采用活動(dòng)級(jí)引腳多路復(fù)用、8086基本性能指標(biāo)、8086引腳和功能、8086CPU采用雙行封裝形式，并且有40個(gè)引腳。 一些讀取是時(shí)分復(fù)用方式，也就是說(shuō)，一些讀取具有雙重功能，根據(jù)時(shí)鐘周期的不同，讀取的作用也不同。 然后根據(jù)動(dòng)作模式?jīng)Q定讀取的功能。 8086CPU在最小和最大模式下工作。 將5V電源連接到1 GND (接地)和Vcc (電源)。2 AD15-AD0(Address/Data )地址/數(shù)據(jù)復(fù)用引腳、雙向、三態(tài)、3 A19/S6-A16

13、/S3 (Address/Status )地址/狀態(tài)復(fù)用引腳、輸出、三態(tài)。 4 BHE/S7(Bus High Enable/Status )高位8位數(shù)據(jù)線容許/狀態(tài)多重引腳、輸出、三狀態(tài)。5 ALE (Address Latch Enable :地址鎖存器啟用)連接74LS373鎖存器以將地址鎖存器信號(hào)提供到地址鎖存器8282，而6 ) nmi (nonmaskableinter 無(wú)法屏蔽中斷請(qǐng)求引腳，可屏蔽輸入，(7)INTR (Interrupt Request )中斷請(qǐng)求引腳，輸入，高電平有效，(8)INTA (Interrupt Acknowledge )中斷應(yīng)答信號(hào)，輸出，三態(tài)，零RD(Read )讀取信號(hào)、輸出、低電平有效、三態(tài)、(10)WR(Write )寫(xiě)入信號(hào)、輸出、低電平有效、三態(tài)、(11)M/IO(Memory/Input and Output )存儲(chǔ)器或I/O端口控制信號(hào)