第2章微型计算机基础

第2章微型计算机基础内容摘要：

同时执行更多的指令 例如， PIII为 14个阶段， P4为 20个阶段 (超级流水线 ) 38 结论 指令预取队列的存在使 EU和 BIU两个部分可同时进行工作，从而带来了以下两个好处： 提高了 CPU的效率 降低了对存储器存取速度的要求 39 8088/8086 CPU的特点  采用并行流水线工作方式  对内存空间实行分段管理：  每段大小为 16B～ 64KB  用段地址和段内偏移实现对 1MB空间的寻址  设置地址段寄存器指示段的首地址  支持多处理器系统；  片内无浮点运算部件，浮点运算由数学协处理器 8087支持（或用软件模拟） 注： 80486DX以后的 CPU已将数学协处理器作为标准部件集成到 CPU内部 40 8088CPU的两种工作模式 8088可工作于两种模式： 最小模式和最大模式 最小模式 为单处理机模式，控制信号较少，一般可不必外接总线控制器。 最大模式 为多处理机模式，控制信号较多， CPU必须通过总线控制器与总线相连。 41 二、 8088 CPU的引线及功能 引脚定义的方法可大致分为： ：  每个引脚只传送一种信息（ RD等）；  引脚电平的高低不同的信号（ IO/M等）；  CPU工作于不同方式有不同的名称和定义（ WR/LOCK 等）；  分时复用引脚（ AD7 ～ AD0 等） ；  引脚的输入和输出分别传送不同的信息（ RQ/GT等）。 42 主要引线（最小模式下）  8088是工作在最小还是最大模式由 MN/MX端状态决定： MN/MX=0时工作于最大模式，反之工作于最小模式。 数据信号线 (DB)与地址信号线 (AB)：  AD7～ AD0： 三态，地址 /数据复用线。 ALE有效时为地 址的低 8位。 地址信号有效时为输出，传送 数据信号时为双向。  A19～ A16： 三态，输出。 高 4位地址信号，与状态信号 S6S3分时复用。  A15～ A8 ： 三态，输出。 输出 8位地址信号。 43 主要的控制和状态信号  WR： 三态，输出。 写命令信号；  RD： 三态，输出。 读命令信号；  IO/M： 三态，输出。 指出当前访问的是存储器还是 I/O接 口。 高： I/O接口，低：内存  DEN： 三态，输出。 低电平时，表示 DB上的数据有效；  RESET： 输入，为高时， CPU执行复位；  ALE： 三态，输出。 高： AB地址有效；  DT/ R： 三态，输出。 数据传送方向，高： CPU输出， 低： CPU输入 44 [例 ]：  当 WR=1， RD=0， IO/M=0时，表示CPU当前正在进行 读存储器 操作。 45 READY信号 (输入 )： 用于协调 CPU与存储器、 I/O接口之间的速度差异 READY信号由存储器或 I/O接口发出。 READY=0时， CPU就在 T3后插入 TW周期，插入的TW个数取决于 READY何时变为高电平。 46 中断请求和响应信号  INTR： 输入，可屏蔽中断请求输入端。 高：有 INTR中断请求  NMI： 输入，非屏蔽中断请求输入端。 低 高，有 NMI中断请求  INTA： 输出，对 INTR信号的响应。 47 总线保持信号  HOLD： 总线保持请求信号输入端。 当 CPU 以外的其他设备要求占用总线时， 通过该引脚向 CPU发出请求。  HLDA： 输出，对 HOLD信号的响应。 为高 电平时，表示 CPU已放弃总线控制 权，所有三态信号线均变为高阻状 态。 48 三、 8088CPU的内部结构 8088内部由两部分组成： 执行单元（ EU） 总线接口单元（ BIU） 49 执行单元 EU 功能 : 执行指令 从指令队列中取指令代码 译码 在 ALU中完成数据的运算 运算结果 的特征保存在标志寄存器 FLAGS中。 50 执行单元包括 算术逻辑单元（运算器） 8个通用寄存器 1个标志寄存器 EU部分控制电路 51 总线接口单元 BIU 功能： 从内存中取指令送入指令预取队列 负责与内存或输入 /输出接口之间的数据传送 在执行转移程序时， BIU使指令预取队列复位，从指定的新地址取指令，并立即传给执行单元执行。 52 8088的内部寄存器 含 14个 16位寄存器，按功能可分为三类 8个通用寄存器 4个段寄存器 2个控制寄存器 53 通用寄存器 数据寄存器（ AX， BX， CX， DX） 地址指针寄存器（ SP， BP） 变址寄存器（ SI， DI） 54 数据寄存器  8088含 4个 16位数据寄存器，它们又可分为 8个 8位寄存器，即： AX AH， AL BX BH， BL CX CH， CL DX DH， DL 常用来存放参与运算的操作数或运算结果 55 数据寄存器特有的习惯用法  AX： 累加器。 多用于存放中间运算结果。 所有 I/O指令必须都通过 AX与接口传送信息；  BX： 基址寄存器。 在间接寻址中用于存放基地址；  CX： 计数寄存器。 用于在循环或串操作指令中存 放循环次数或重复次数；  DX： 数据寄存器。 在 32位乘除法运算时，存放 高 16位数；在间接寻址的 I/O指令中存放 I/O端口地址。 56 地址指针寄存器  SP：堆栈指针寄存器，其内容为栈顶的。