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1、微机原理第三章第1页，本讲稿共61页 微处理器是组成微型计算机系统的核心部件，微处理器是组成微型计算机系统的核心部件，Intel8086Intel8086微处理器的基本结构和原理体现了一般微处理器的特点，微处理器的基本结构和原理体现了一般微处理器的特点，故作为代表来进行讲述。故作为代表来进行讲述。前言前言第2页，本讲稿共61页算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元ALUALU 运算器的核心，几乎所有的算术、逻辑运算和移位操作都由它来运算器的核心，几乎所有的算术、逻辑运算和移位操作都由它来完成完成工作寄存器工作寄存器 暂存用于寻址和计算过程的信息暂存用于寻址和计算过程的信息微处理器的内部结构微处理器的
2、内部结构一般结构一般结构第3页，本讲稿共61页控制器控制器 它是它是CPUCPU的指挥机构，完成指令的读入、寄存、译码和执行的指挥机构，完成指令的读入、寄存、译码和执行I/OI/O控制逻辑控制逻辑 包括包括CPUCPU中与输入中与输入/输出操作有关的逻辑，其作用是处理输入输出操作有关的逻辑，其作用是处理输入/输输出操作出操作微处理器的内部结构微处理器的内部结构一般结构一般结构第4页，本讲稿共61页算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元ALUALU 运算器的核心，几乎所有的算术、逻辑运算和移位操作都由它运算器的核心，几乎所有的算术、逻辑运算和移位操作都由它来完成来完成工作寄存器工作寄存器 暂存用于寻址
3、和计算过程的信息暂存用于寻址和计算过程的信息微处理器的内部结构微处理器的内部结构一般结构一般结构第5页，本讲稿共61页典型典型CPU内部结构图内部结构图程序计数器程序计数器(PC)(PC)指令寄存器指令寄存器(IR)(IR)指令译码器指令译码器(ID)(ID)控制逻辑部件控制逻辑部件堆栈指示器堆栈指示器(SP)(SP)处理机状态字处理机状态字(PSW)(PSW)I/OI/O控制逻辑控制逻辑地址寄存器地址寄存器数据寄存器数据寄存器工作寄存器工作寄存器ALUALU第6页，本讲稿共61页典型典型CPU内部结构图内部结构图程序计数器程序计数器(PC)(PC)指令寄存器指令寄存器(IR)(IR)指令译码
4、器指令译码器(ID)(ID)控制逻辑部件控制逻辑部件堆栈指示器堆栈指示器(SP)(SP)处理机状态字处理机状态字(PSW)(PSW)I/OI/O控制逻辑控制逻辑地址寄存器地址寄存器数据寄存器数据寄存器工作寄存器工作寄存器ALUALU用于保存下一条用于保存下一条要执行的指令的要执行的指令的地址地址第7页，本讲稿共61页典型典型CPU内部结构图内部结构图程序计数器程序计数器(PC)(PC)指令寄存器指令寄存器(IR)(IR)指令译码器指令译码器(ID)(ID)控制逻辑部件控制逻辑部件堆栈指示器堆栈指示器(SP)(SP)处理机状态字处理机状态字(PSW)(PSW)I/OI/O控制逻辑控制逻辑地址寄存
5、器地址寄存器数据寄存器数据寄存器工作寄存器工作寄存器ALUALU保存从存储器保存从存储器中读入的当前中读入的当前要执行的指令要执行的指令第8页，本讲稿共61页典型典型CPU内部结构图内部结构图程序计数器程序计数器(PC)(PC)指令寄存器指令寄存器(IR)(IR)指令译码器指令译码器(ID)(ID)控制逻辑部件控制逻辑部件堆栈指示器堆栈指示器(SP)(SP)处理机状态字处理机状态字(PSW)(PSW)I/OI/O控制逻辑控制逻辑地址寄存器地址寄存器数据寄存器数据寄存器工作寄存器工作寄存器ALUALU对对IRIR中保存的中保存的指令进行译码指令进行译码分析分析第9页，本讲稿共61页典型典型CPU
6、内部结构图内部结构图程序计数器程序计数器(PC)(PC)指令寄存器指令寄存器(IR)(IR)指令译码器指令译码器(ID)(ID)控制逻辑部件控制逻辑部件堆栈指示器堆栈指示器(SP)(SP)处理机状态字处理机状态字(PSW)(PSW)I/OI/O控制逻辑控制逻辑地址寄存器地址寄存器数据寄存器数据寄存器工作寄存器工作寄存器ALUALU用于存放栈顶指用于存放栈顶指针针第10页，本讲稿共61页典型典型CPU内部结构图内部结构图程序计数器程序计数器(PC)(PC)指令寄存器指令寄存器(IR)(IR)指令译码器指令译码器(ID)(ID)控制逻辑部件控制逻辑部件堆栈指示器堆栈指示器(SP)(SP)处理机状态
7、字处理机状态字(PSW)(PSW)I/OI/O控制逻辑控制逻辑地址寄存器地址寄存器数据寄存器数据寄存器工作寄存器工作寄存器ALUALU用于暂存处理用于暂存处理器当前的状态器当前的状态第11页，本讲稿共61页 CPU CPU的内部采用单总线，即内部所有单元电路都挂在的内部采用单总线，即内部所有单元电路都挂在内部总线上，分时使用总线。该组总线作为信息在内部总线上，分时使用总线。该组总线作为信息在CPUCPU内内部流通的唯一途径。部流通的唯一途径。CPU总线结构总线结构单总线结构单总线结构ALUALU工作寄存器组工作寄存器组控制器控制器I/OI/O控制逻辑控制逻辑单总线结构单总线结构第12页，本讲稿
8、共61页 微处理器的外部就是数量有限的输入输出引脚，即微处理器的外部就是数量有限的输入输出引脚，即微处理器级总线。微处理器通过微处理器级总线沟通与微处理器级总线。微处理器通过微处理器级总线沟通与外部部件和设备之间的联系。外部部件和设备之间的联系。微处理器的外部结构微处理器的外部结构第13页，本讲稿共61页和存储器之间交换信息和存储器之间交换信息和和I/OI/O设备之间交换信息设备之间交换信息为了系统工作而接收和输出必要的信号为了系统工作而接收和输出必要的信号微处理器级总线的功能微处理器级总线的功能微处理器的外部结构微处理器的外部结构第14页，本讲稿共61页数据总线数据总线(Data Bus)(
9、Data Bus)传送信息传送信息(指令或数据指令或数据)地址总线地址总线(Address Bus)(Address Bus)指示欲传信息的来源或目的地址指示欲传信息的来源或目的地址控制总线控制总线(Control Bus)(Control Bus)管理总线上的活动管理总线上的活动微处理器级总线的分类微处理器级总线的分类微处理器的外部结构微处理器的外部结构第15页，本讲稿共61页 微处理器数据总线的条数决定微处理器数据总线的条数决定CPUCPU和存储器或和存储器或I/OI/O设备一次能交换数据的位数，是区分微处理器是多设备一次能交换数据的位数，是区分微处理器是多少位的依据。如少位的依据。如80
10、86CPU8086CPU是是1616位微处理器，位微处理器，Z80CPUZ80CPU是是8 8位微处理器。位微处理器。数据总线数据总线微处理器的外部结构微处理器的外部结构第16页，本讲稿共61页 存储器的基本存储单元为字节，每个字节都有唯存储器的基本存储单元为字节，每个字节都有唯一的二进制地址码相对应。一的二进制地址码相对应。地址总线的条数即为二进制地址码的位数，它可地址总线的条数即为二进制地址码的位数，它可能表示的不同地址的集合称为地址空间。能表示的不同地址的集合称为地址空间。地址码的位数决定了地址空间的大小。比如地址码的位数决定了地址空间的大小。比如8086CPU8086CPU的地址码共有
11、的地址码共有2020位，则地址空间的大小为位，则地址空间的大小为2 22020，即，即1MB1MB个字节，地址空间为个字节，地址空间为02022020-1-1。地址总线地址总线微处理器的外部结构微处理器的外部结构第17页，本讲稿共61页I/OI/O接口是保证数据、控制与状态信息在接口是保证数据、控制与状态信息在CPUCPU和和I/OI/O设设备之间正常传送的电路备之间正常传送的电路I/OI/O接口和接口和CPUCPU之间的通信是利用称为之间的通信是利用称为I/OI/O端口的寄存器端口的寄存器来完成的来完成的一个一个I/OI/O接口可能包括若干个接口可能包括若干个I/OI/O端口端口每个每个I/
12、OI/O端口都有唯一的端口都有唯一的I/OI/O地址相对应地址相对应I/O接口接口微处理器的外部结构微处理器的外部结构第18页，本讲稿共61页存储器和存储器和I/O端口的组织图端口的组织图CPUCPU地址地址 存储器中的字节存储器中的字节0 01 11010接口接口I/OI/O端口端口I/OI/O设备设备高位决定模块高位决定模块数数据据线线控控制制线线地地址址线线第19页，本讲稿共61页 Intel 8086 CPUIntel 8086 CPU属于第三代微处理器，属于第三代微处理器，8086 CPU8086 CPU有有2020条地址线，直接寻址能力达条地址线，直接寻址能力达1MB1MB。808
13、6 CPU8086 CPU具具有有1616条数据总线，内部总线和条数据总线，内部总线和ALUALU均有均有1616位，可进行位，可进行8 8位和位和1616位操作，是位操作，是1616位微处理器。位微处理器。8086CPU8086CPU简介简介微处理器的编程结构微处理器的编程结构第20页，本讲稿共61页 8086 CPU 8086 CPU采用全新结构形式，由两个独立单元组成：采用全新结构形式，由两个独立单元组成：总线接口单元总线接口单元BIUBIU BIUBIU的任务是执行总线周期，完成的任务是执行总线周期，完成CPUCPU与存储器和与存储器和I/OI/O设备之间信设备之间信息的传送息的传送执
14、行单元执行单元EUEU EUEU的任务是执行指令，进行全部算术逻辑运算，完成偏的任务是执行指令，进行全部算术逻辑运算，完成偏 移地址的计算，向移地址的计算，向BIUBIU提供指令执行结构的提供指令执行结构的 数据和偏移地址，并管理通用寄存器和标志数据和偏移地址，并管理通用寄存器和标志 寄存器。寄存器。80868086功能结构功能结构微处理器的编程结构微处理器的编程结构第21页，本讲稿共61页8086CPU程序执行过程程序执行过程取指取指取指取指取指取指取指取指取数据取数据取指取指等待等待执行执行执行执行执行执行执行执行BIUBIUEUEU EU EU和和BIUBIU进行的操作是并行的，这样大大
15、提进行的操作是并行的，这样大大提高了高了CPUCPU的利用率，降低了的利用率，降低了CPUCPU对存储器速度的对存储器速度的要求。要求。第22页，本讲稿共61页 8086 CPU 8086 CPU内部具有内部具有1414个个1616位寄存器，用于提供运位寄存器，用于提供运算、控制指令执行和对指令及操作数寻址，包括三算、控制指令执行和对指令及操作数寻址，包括三个部分：个部分：通用寄存器组通用寄存器组段寄存器组段寄存器组控制寄存器组控制寄存器组80868086寄存器简介寄存器简介8086CPU的寄存器结构的寄存器结构第23页，本讲稿共61页8086 CPU寄存器结构寄存器结构AHAH累加器累加器A
16、LALBHBHBLBLCHCHCLCLDLDLDHDHSPSPBPBPSI SIDIDICSCSDSDSSSSSESESIPIPFLAGSFLAGS基址寄存器基址寄存器计数寄存器计数寄存器数据寄存器数据寄存器堆栈指针堆栈指针基址指针基址指针源变址寄存器源变址寄存器目的变址寄存器目的变址寄存器指令指针指令指针标志寄存器标志寄存器代码段寄存器代码段寄存器数据段寄存器数据段寄存器堆栈段寄存器堆栈段寄存器附加段寄存器附加段寄存器数据寄存器数据寄存器地址指针和地址指针和变址寄存器变址寄存器通用寄存器通用寄存器控制寄存器控制寄存器段寄存器组段寄存器组15158 87 70 0第24页，本讲稿共61页指令指
17、针指令指针IPIP 相当于程序计数器相当于程序计数器PCPC，保存下一条要执行的指令地址，保存下一条要执行的指令地址标志寄存器标志寄存器FLAGFLAG 即处理器状态字即处理器状态字PSWPSW寄存器，一共含有寄存器，一共含有9 9个标志，包括状态标志个标志，包括状态标志和控制标志和控制标志控制寄存器组控制寄存器组8086CPU的寄存器结构的寄存器结构第25页，本讲稿共61页进位标志位进位标志位CFCF奇偶标志位奇偶标志位PFPF辅助标志位辅助标志位AFAF零标志位零标志位ZFZF符号标志位符号标志位SFSF溢出标志位溢出标志位OFOF状态标志位状态标志位8086CPU的寄存器结构的寄存器结构
18、第26页，本讲稿共61页方向标志位方向标志位DFDF中断允许标志位中断允许标志位IFIF陷阱标志位陷阱标志位TFTF控制标志位控制标志位8086CPU的寄存器结构的寄存器结构第27页，本讲稿共61页标志寄存器标志寄存器151514141313121211 1110109 98 87 76 65 54 43 32 21 10 0OFOFDFDFIFIFTFTFSFSFZFZFAFAFPFPFCFCF0101 0100 0011 1001+0100 0111 0110 10101001 1011 1010 00111 11 10 01 11 10 0第28页，本讲稿共61页 8086 8086的存
19、储器是以字节为单位组织的。它们具的存储器是以字节为单位组织的。它们具有有2020条地址线，可寻址的存储器地址空间为条地址线，可寻址的存储器地址空间为2 22020B B。每。每个字节对应一个唯一的地址，地址范围为个字节对应一个唯一的地址，地址范围为020220201 1。存储器地址空间存储器地址空间8086的存储器组织的存储器组织第29页，本讲稿共61页 存储器内两个连续的字节，定义为一个字。字存储器内两个连续的字节，定义为一个字。字的低字节存放在低地址中，高字节存放在高地址中。的低字节存放在低地址中，高字节存放在高地址中。字的地址为低字节的地址。各位的编号从字的地址为低字节的地址。各位的编号
20、从0 0开始。开始。数据存储格式数据存储格式8086的存储器组织的存储器组织151514141313121211 1110109 98 87 76 65 54 43 32 21 10 07 76 65 54 43 32 21 10 07 76 65 54 43 32 21 10 0地址地址=N+1=N+1地址地址=N=N(高字节高字节)(低字节低字节)字地址字地址第30页，本讲稿共61页80868086允许字从任何地址开始允许字从任何地址开始字的地址为偶地址时，称字的存储是对准的；为奇地址时，字的地址为偶地址时，称字的存储是对准的；为奇地址时，则字的存储是未对准的则字的存储是未对准的访问对准的
21、字，需要一个总线周期；访问未对准的字，则访问对准的字，需要一个总线周期；访问未对准的字，则需要两个总线周期需要两个总线周期数据存储格式数据存储格式8086的存储器组织的存储器组织第31页，本讲稿共61页80868086把把1MB1MB的存储器空间划分为若干个逻辑段，每段最的存储器空间划分为若干个逻辑段，每段最大为大为64KB64KB各逻辑段的起始地址的最低各逻辑段的起始地址的最低4 4位必须为位必须为0 0段起始地址的高段起始地址的高1616位称为该段的段地址位称为该段的段地址段内任一个存储单元的地址，可用相对于段起始地址段内任一个存储单元的地址，可用相对于段起始地址的偏移量来表示，该偏移量称
22、为段内偏移地的偏移量来表示，该偏移量称为段内偏移地 址，也称为有效地址址，也称为有效地址EAEA。存储器分段存储器分段8086的存储器组织的存储器组织第32页，本讲稿共61页分段与地址分段与地址X X段起始地址段起始地址S Si i有效地址有效地址A Ai i段段i iAddress(X)=SAddress(X)=Si i+A+Ai i第33页，本讲稿共61页物理地址物理地址 是存储单元的实际地址编码，由是存储单元的实际地址编码，由2020位二进制地址码组成，是访问位二进制地址码组成，是访问存储单元的唯一依据存储单元的唯一依据逻辑地址逻辑地址 逻辑地址的格式为逻辑地址的格式为 段地址：偏移地址
23、段地址：偏移地址物理地址公式物理地址公式 物理地址物理地址=段地址段地址10H10H偏移地址偏移地址地址相关概念地址相关概念8086的存储器组织的存储器组织第34页，本讲稿共61页物理地址的形成物理地址的形成1616位位物理地址物理地址例如：存储单元的段地址为例如：存储单元的段地址为0100H0100H，偏移地址为，偏移地址为085AH085AH，则物理地址则物理地址=0100H10H=0100H10H085AH=0185AH085AH=0185AH1616位位2020位位+4 4位位段地址段地址偏移地址偏移地址第35页，本讲稿共61页取指令码，段地址默认来自取指令码，段地址默认来自CSCS段
24、寄存器段寄存器堆栈操作，段地址默认来自堆栈操作，段地址默认来自SSSS一般数据存取，段地址默认来自一般数据存取，段地址默认来自DSDS；BPBP用作基址寄用作基址寄存器时，段地址默认来自存器时，段地址默认来自SSSS字符串操作源地址的段地址默认来自字符串操作源地址的段地址默认来自DSDS，目的地址的段，目的地址的段地址默认来自地址默认来自ESES信息存取与段寄存器信息存取与段寄存器8086的存储器组织的存储器组织第36页，本讲稿共61页 机器语言指令包含操作码和操作数两部分。规定操机器语言指令包含操作码和操作数两部分。规定操作数的方法，即指令中用于说明操作数所在地址的方法作数的方法，即指令中用
25、于说明操作数所在地址的方法称为寻址方式。称为寻址方式。80868086寻址方式可分类两类：数据寻址方式和转移寻址方式可分类两类：数据寻址方式和转移地址寻址方式。其中数据寻址方式最为常见和丰富。地址寻址方式。其中数据寻址方式最为常见和丰富。80868086的寻址方式的寻址方式第37页，本讲稿共61页 当数据直接放在指令本身中，这样的数据称为当数据直接放在指令本身中，这样的数据称为立即数，形成的寻址方式为立即寻址。立即数，形成的寻址方式为立即寻址。立即寻址立即寻址数据寻址方式数据寻址方式数据数据指令指令例如：例如：MOV AH,5MOV AH,5指令中的指令中的5 5为立即数，它的寻址方式为立即寻
26、为立即数，它的寻址方式为立即寻址。址。第38页，本讲稿共61页 当数据存放在寄存器中，形成的寻址方式为寄存当数据存放在寄存器中，形成的寻址方式为寄存器寻址。器寻址。寄存器寻址寄存器寻址数据寻址方式数据寻址方式寄存器寄存器指令指令例如：例如：MOV AH,ALMOV AH,AL指令中的指令中的ALAL为寄存器的名称，它当中存放的数据为寄存器的名称，它当中存放的数据的寻址方式为寄存器寻址。的寻址方式为寄存器寻址。数据数据寄存器寄存器第39页，本讲稿共61页 数据存放在存储单元中，段内数据存放在存储单元中，段内EAEA存放在指令中，存放在指令中，形成的寻址方式为直接寻址。形成的寻址方式为直接寻址。直
27、接寻址直接寻址数据寻址方式数据寻址方式EAEA指令指令例如：例如：MOV AH,1070HMOV AH,1070H指令中的指令中的1070H1070H为存储单元的有效地址，根据该为存储单元的有效地址，根据该地址可以找到数据，则地址可以找到数据，则AHAH的内容为的内容为A5HA5H，而非，而非1070H1070H。数据数据存储器存储器1070H1070HA5HA5H第40页，本讲稿共61页 数据存放在存储单元中，有效地址存放在寄存器数据存放在存储单元中，有效地址存放在寄存器中，形成的寻址方式为寄存器间接寻址。中，形成的寻址方式为寄存器间接寻址。寄存器间接寻址寄存器间接寻址数据寻址方式数据寻址方
28、式寄存器寄存器指令指令可存放存储地址的寄存器称为间址寄可存放存储地址的寄存器称为间址寄存器，它可以是存器，它可以是BXBX、SI SI或或DIDI。EAEA寄存器寄存器数据数据存储器存储器第41页，本讲稿共61页例如：例如：MOV AH,BXMOV AH,BX 其中其中BXBX的内容为的内容为1070H(1070H(存储单元地存储单元地址址)，指令执行后，指令执行后，AHAH的内容为的内容为A5HA5H，而非，而非1070H1070H。寄存器间接寻址寄存器间接寻址数据寻址方式数据寻址方式1070H1070HA5HA5H第42页，本讲稿共61页 数据存放在存储单元中，有效地址是数据存放在存储单元
29、中，有效地址是8 8位或位或1616位的位的位移量与一个寄存器的内容之和，形成的寻址方式位移量与一个寄存器的内容之和，形成的寻址方式为寄存器间接寻址。为寄存器间接寻址。寄存器相对寻址寄存器相对寻址数据寻址方式数据寻址方式寄存器寄存器指令指令指令中的寄存器可以是指令中的寄存器可以是BXBX、BPBP、SI SI或或DIDI。地址地址寄存器寄存器数据数据位移量位移量存储器存储器EAEA+第43页，本讲稿共61页例如：例如：MOV AH,5BXMOV AH,5BX 其中其中BXBX的内容为的内容为1070H(1070H(存储单元存储单元地址地址)，经过计算后，存储单元的，经过计算后，存储单元的EAE
30、A为为1075H1075H。指令执行后，。指令执行后，AHAH的的内容为内容为37H37H，而非，而非1075H1075H。寄存器相对寻址寄存器相对寻址数据寻址方式数据寻址方式1075H1075H37H37H第44页，本讲稿共61页 数据存放在存储单元中，有效地址是基址寄存数据存放在存储单元中，有效地址是基址寄存器和变址寄存器内容之和，形成的寻址方式为基址器和变址寄存器内容之和，形成的寻址方式为基址变址寻址。变址寻址。基址变址寻址基址变址寻址数据寻址方式数据寻址方式基址寄存器基址寄存器指令指令指令中的基址寄存器可以是指令中的基址寄存器可以是BXBX或或BPBP，变址，变址寄存器可以是寄存器可以
31、是SI SI或或DIDI。基地址基地址寄存器寄存器数据数据变址寄存器变址寄存器存储器存储器EAEA+变址值变址值寄存器寄存器第45页，本讲稿共61页例如：例如：MOV AH,BXSIMOV AH,BXSI 其中其中BXBX的内容为的内容为1070H(1070H(存储单元地存储单元地址址)，SI SI的内容为的内容为05H05H，经过计算，经过计算后，存储单元的后，存储单元的EAEA为为1075H1075H。指令。指令执行后，执行后，AHAH的内容为的内容为37H37H，而非，而非1075H1075H。基址变址寻址基址变址寻址数据寻址方式数据寻址方式1075H1075H37H37H第46页，本讲
32、稿共61页 数据存放在存储单元中，有效地址是基址寄存器和变址数据存放在存储单元中，有效地址是基址寄存器和变址寄存器内容之和再加上一个寄存器内容之和再加上一个8 8位或位或1616位的位移量，形成的寻址位的位移量，形成的寻址方式为基址变址相对寻址。方式为基址变址相对寻址。基址变址且相对寻址基址变址且相对寻址数据寻址方式数据寻址方式基址寄存器基址寄存器指令指令变址值变址值寄存器寄存器数据数据变址寄存器变址寄存器存储器存储器EAEA+位移量位移量基地址基地址寄存器寄存器第47页，本讲稿共61页例如：例如：MOV AH,5BXSIMOV AH,5BXSI 其中其中BXBX的内容为的内容为1070H(1
33、070H(存储单元地存储单元地址址)，SI SI的内容为的内容为05H05H，经过计算后，经过计算后，存储单元的存储单元的EAEA为为107AH107AH。指令执行。指令执行后，后，AHAH的内容为的内容为2BH2BH，而非，而非107AH107AH。基址变址且相对寻址基址变址且相对寻址数据寻址方式数据寻址方式107AH107AH2BH2BH第48页，本讲稿共61页 有些指令码中不包含指明操作数地址的部有些指令码中不包含指明操作数地址的部分，而其操作码本身隐含地指明了操作数地址，分，而其操作码本身隐含地指明了操作数地址，这种寻址方式称为隐含寻址。这种寻址方式称为隐含寻址。例如：例如：MUL B
34、LMUL BL 在这条乘法指令中，只说明了一个操作数在这条乘法指令中，只说明了一个操作数BLBL，而另一个操作数被默认为而另一个操作数被默认为ALAL，这是乘法指令自，这是乘法指令自身规定的功能。则身规定的功能。则ALAL中存放的数据的寻址方式中存放的数据的寻址方式就为隐含寻址。就为隐含寻址。隐含寻址隐含寻址数据寻址方式数据寻址方式第49页，本讲稿共61页已知：已知：DSDS的内容是的内容是0300H0300H，SSSS的内容是的内容是0020H0020H，BPBP的内的内容是容是08H08H，有一个，有一个8 8位的位移量为位的位移量为A0HA0H，现在，现在BPBP作为基作为基址寄存器，当
35、寻址方式为寄存器相对寻址时，被寻址数据址寄存器，当寻址方式为寄存器相对寻址时，被寻址数据的物理地址是多少？的物理地址是多少？段地址段地址=0020H=0020H，偏移地址偏移地址=08H+A0H=A8H=08H+A0H=A8H 物理地址物理地址=0020H10H+A8H=002A8H=0020H10H+A8H=002A8H练习练习1：数据寻址方式：数据寻址方式第50页，本讲稿共61页段内直接寻址段内直接寻址 (IP)(IP)指令码中包含的偏移地址指令码中包含的偏移地址段内间接寻址段内间接寻址 (IP)(IP)寄存器或存储单元中包含的偏移地址寄存器或存储单元中包含的偏移地址地址的寻址方式地址的寻
36、址方式第51页，本讲稿共61页段间直接寻址段间直接寻址 (IP)(IP)指令码中包含的偏移地址指令码中包含的偏移地址 (CS)(CS)指令码中包含的段地址指令码中包含的段地址段间间接寻址段间间接寻址 (IP)(IP)存储单元前两个字节中包含的偏移地址存储单元前两个字节中包含的偏移地址 (CS)(CS)存储单元前后个字节中包含的段地址存储单元前后个字节中包含的段地址地址的寻址方式地址的寻址方式第52页，本讲稿共61页 随着微机应用领域的扩大和技术的发展，随着微机应用领域的扩大和技术的发展，80868086微处理器微处理器已经无法满足用户的要求。已经无法满足用户的要求。IntelIntel公司从上
37、个世纪公司从上个世纪8080年代初开年代初开始相继推出了始相继推出了8018680186、8028680286、8038680386、84868486和和PentiumPentium系系列高档微处理器，不断将列高档微处理器，不断将PCPC推向新的高度。推向新的高度。高档微处理器简介高档微处理器简介第53页，本讲稿共61页 该芯片比该芯片比80068006和和80888088都有了飞跃都有了飞跃的发展，虽然它仍旧是的发展，虽然它仍旧是1616位结构，但位结构，但是在是在CPUCPU的内部含有的内部含有13.413.4万个晶体管，万个晶体管，时钟频率由最初的时钟频率由最初的6MHz6MHz逐步提高
38、到逐步提高到20MHz20MHz。其内部和外部数据总线皆为。其内部和外部数据总线皆为1616位，地址总线位，地址总线2424位，可寻址位，可寻址16MB16MB内内存。存。8028680286的推出是实模式和保护的推出是实模式和保护模式模式CPUCPU的分水岭。的分水岭。8028680286微处理器微处理器80X86系列高档微处理器简介系列高档微处理器简介第54页，本讲稿共61页8028680286和和80868086在目标代码一级完全保持了向上兼容性在目标代码一级完全保持了向上兼容性80868086的的EUEU在在8028680286中分成了地址部件中分成了地址部件AUAU、指令部件、指令部
39、件IUIU和总和总线部件线部件BUBU片内具有存储器管理部件片内具有存储器管理部件MMUMMU和保护机构和保护机构MMUMMU首次实现虚拟存储器管理功能首次实现虚拟存储器管理功能8028680286的特点的特点80X86系列高档微处理器简介系列高档微处理器简介第55页，本讲稿共61页 8038680386处理器被广泛应用在处理器被广泛应用在19801980年代中期到年代中期到19901990年代中期的年代中期的IBM PCIBM PC相容机中。相容机中。8038680386的广泛应的广泛应用，将用，将PCPC机从机从1616位时代带入了位时代带入了3232位时位时代。代。8038680386的
40、强大运算能力也使的强大运算能力也使PCPC机的应用领域得到巨大扩展，商业机的应用领域得到巨大扩展，商业办公、科学计算、工程设计、多媒办公、科学计算、工程设计、多媒体处理等应用得到迅速发展。体处理等应用得到迅速发展。8038680386微处理器微处理器80X86系列高档微处理器简介系列高档微处理器简介第56页，本讲稿共61页全全3232结构结构内部分化为内部分化为6 6个独立部件个独立部件8038680386可以按实地址、保护虚地址以及虚拟可以按实地址、保护虚地址以及虚拟386386三种方式对三种方式对存储器进行访问，实现了存储器段页式管理存储器进行访问，实现了存储器段页式管理803868038
41、6的特点的特点80X86系列高档微处理器简介系列高档微处理器简介第57页，本讲稿共61页 80486 80486集成了集成了120120万个晶体管，万个晶体管，时钟频率由时钟频率由25MHz25MHz逐步提升到逐步提升到50MHz 50MHz。8048680486是将是将8038680386和数字和数字协处理器协处理器8038780387以及一个以及一个8KB8KB的高速的高速缓存集成在一个芯片内，并在缓存集成在一个芯片内，并在X86X86系列中首次使用了系列中首次使用了 RISCRISC（精简指令集）（精简指令集）技术。技术。8048680486微处理器微处理器80X86系列高档微处理器简介
42、系列高档微处理器简介第58页，本讲稿共61页沿袭了沿袭了8038680386体系结构体系结构由微代码控制改为硬件逻辑直接控制由微代码控制改为硬件逻辑直接控制内含内含8KB8KB的高速缓存，可高速存取指令和数据的高速缓存，可高速存取指令和数据内含片内内含片内8038780387协处理器，被称为浮点运算部件协处理器，被称为浮点运算部件FPUFPU支持多处理机的机构支持多处理机的机构8048680486的特点的特点80X86系列高档微处理器简介系列高档微处理器简介第59页，本讲稿共61页 美国英特尔美国英特尔(Intel)(Intel)公司生产公司生产的奔腾微处理器的奔腾微处理器(80 x86CPU)Pentium(80 x86CPU)Pentium是对是对intelintel第五代第五代CPUCPU的统称，的统称，PentiumPentium为为数字数字5 5的代称。的代称。PentiumPentium微处理器微处理器80X86系列高档微处理器简介系列高档微处理器简介第60页，本讲稿共61页超标量流水线超标量流水线独立的指令独立的指令CACHECACHE和数据和数据CACHECACHE重新设计浮点单元重新设计浮点单元动态分支预测动态分支预测PentiumPentium的特点的特点80X86系列高档微处理器简介系列高档微处理器简介第61页，本讲稿共61页