计算机原理与接口技术-第三章8086微处理器

3.1 Intel 8086微处理器

Intel 8086微处理器是由美国Intel公司1978年推出的高性能的16位微处理器，第三代微处理器的典型嗲表，它有20根地址线，直接寻址能力达到1MB，具有16根数据总线，内部总线和ALU均为16位，可进行8位和16位操作。

3.2 8086的存储组织

1. 寻址空间

   计算机的寻址空间是由CPU地址总线的位数决定的。当存储器按字节编址时，若地址总线为n位，cpu寻址范围是2`n字节。

2. 8086存储器的组织及寻址

   8086地址总线为20位，寻址能力为1MB,每个字节用唯一的一个地址码标识。地址的范围是0-2`20-1,用十进制表示为0_{1048575。但习惯上使用十六进制表示，即00000H}FFFFFH表示。这种每个字节对应一个地址的方式成为“按字节编址”。

   1. 字节数据（BYTE）

   2. 字数据（WORD）

      每个字节数据存放在两个连续的字节单元中。其中高8位存放在高地址字节，低8位存放在低地址字节，并规定将低字节的地址作为这个字的地址。

数据类型	BHE‘	A0	操作	用到的数据引脚
规则字	0	0	从偶地址开始读/写一个字	D15-D0
字节	0	1	从奇地址开始读/写一个字	D15-D8
字节	0	0	从偶地址开始读/写一个字	D7-D0
非规则字	0	1	从奇地址开始读/写一个字（非规则字），第一总线周期高八位数据有效，	D15-D8
非规则字	1	0	第二总线周期低8位数据有效	D7-D0
	1	1	无效

3. 存储器分段结构和物理地址形成

​ 1.存储器的分段结构

• 8086的地址寄存器都是16位，用户不能直接使用20位的物理地址，编程时需使用逻辑地址寻址存储单元。

​ 逻辑地址形式：段的起始地址 ： 段内的偏移地址

​ 段号 ： 段内号

• 段：代码段（CS ）、数据段（DS）、堆栈段（SS）、附加数据段（ES）

• 存储空间分多个逻辑段

  • 1MB 最多可以分为16个段.
  • 实际上，两个不同的逻辑段可以有重叠.

​ 2.物理地址的形成

• 每个存储单元都有唯一物理地址，20位二进制，该地址在指令执行是有地址加法器形成，并进行硬件寻址。

• 地址加法器做法：段地址左移4位，加上偏移地址就得到20位物理地址。

• 一个存储单元可以拥有多个逻辑地址，但只可能拥有一个唯一的物理地址
  • 例如：物理地址：00200H
  • 逻辑地址：0000H : 0200H
  • 逻辑地址：0020H : 0000H
    

3.3 8086CPU内部结构

• 总线接口部件BIU

  • 总线接口单元BIU,负责控制存储器读写。

• 执行部件EU

  • 执行单元EU从指令队列中取出指令并执行。

• 特点

  • 取指和执行指令分开进行，提高了速度。

• 注意（位数要相等）

  • mov ax,b1 错误
  • mov ax,si 正确
  • mov al,si Error

• 标志寄存器：可以存放两种状态，存放一位。

• 地址加法器：包含把地址左移四位的功能。

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