8086cpu

1、  8086CPU和8088CPU内部结构基本相同，不同之处在于8088有8条外部数据总线，因此为准16位。8086有16条外部数据总线。两个CPU的软件完全兼容，程序的编制也完全相同。

2、  8086CPU从功能上分为两大部分：一是执行部件（EU）,二是总线接口部件(BIU)。

执行部件是由以下虽部分组成：

（1）四个通用寄存器：AX BX CX DX

（2）四个专用寄存器：基数指针寄存器BP，堆栈指针寄存器SP，源变址寄存器SI，目的变址寄存器DI

（3）标志寄存器FR=flag

（4）算术逻辑部件ALU

功能是负责执行所有的指令，向总线接口部件提供指令执行的结果数据和地址，并对通用寄存器和标志寄存器进行管理。

总线接口部件由以下部件组成：

（1）四个段寄存器：代码段寄存器，数据段寄存器，附加段寄存器，堆栈段寄存器。

（2）指令指针寄存器

（3）地址加法器

（4）指令队列

功能:执行外部总线周期，负责存储器与外部端口I|O传送数据。也就是负责CPU与存储器和外设之间的信息交换。

3、共有14个寄存器，分成3个部分：

（！）通用寄存器8个 ：AX,  BX , CX,  DX , SP , BP  ,SI  ,DI.

AX , BX ,CX , DX为数据寄存器，用来保存运算中的中间结果和有效地址。4个寄存器既可以做16位寄存器，也可以做8位寄存器  AL, AH, BL, BH, CL, CH, DL, DH.。

在程序设计中，一般把AX用作累加器。BX 用作基址寄存器，CX用作计数器，DX用作数据寄存器。

SP：堆栈指针寄存器；装栈顶指针偏移量。

BP：基址指针寄存器：装栈段中一个数据区的基址偏移量。

SI：源变址寄存器；装源操作数地址的偏移量。

DI：目的变址寄存器;装目的操作数地址偏移量。

（2）段寄存器4个

CS；代码段寄存器；装代码段的起始地址；

DS；数据段寄存器；装数据段的起始地址；

SS; 堆栈段寄存器；装堆栈段的起始地址；

ES: 附加段寄存器；装附加段的起始地址。

(3)控制寄存器两个：IP，FR。

IP：指令指针寄存器；始终存放当前指令的下一第指令的起始存储单元的偏移地址。

FR：状态标志寄存器；用来存放运算结果和特征。16位寄存器，用39位。

标志位分为两大类：一类是状态标志，用来表示算术、逻辑运算的结果特征。（CF，PF，AF，ZF，SF，OF）。一类是控制标志；用来表示控制CPU的操作特征。（IF、DF、TF）

CF（FR₀）：CF=1为加、减运算结果的最高位有进位或有借位，否则CF=0。

PF（FR₂）：PF=1为操作结果“1”的个数为偶数，否则PF=0。

AF（FR₄）：AF=1为运算结果的低4位向高4位有进位或有借位，（用于10进制BCD码运算指令）否则A=0。

ZF（FR₆）：ZF=1运算结果为0，否则ZF=0。

SF（FR₇）：SF=1运算结果最高为0（E），否则SF=0。

OF（FR₁₁）：OF=1在算术运算时，带符号数的运算结果超出数的表示范围。否则OF=0。

TF（FR₈）：TF=1CPU进入单步工作方式。

IF（FR₉）：IF=1允许CPU响应可屏蔽外部中断请求。IF=0禁止中断。

DF（FR₁₀）：DF=1在字符串操作时使地址指针自动减量。DF=0自动增量。

4、 8086系统的物理地址是将段地址寄存器的内容左移4位（或乘16）加上偏移地址，即可得到20位的物理地址。

2000H左移4位为20000H，加上2100H为22100H，则物理地址为22100H。

5、8086/8088CPU把BIU完成一次访问存储器或外设操作所需的时间称为一个总线周期。一个总线周期最少包含4个时钟周期（T₁~T₄）。当访问存储器（读、写）或外设时，存储器或外设不能及时地配合CPU传送数据，存储器或外设通过“READY：信号在T₃之前向CPU发一个“数据未准备好”信号，CPU在T₃之后插入一个或多个等待时钟周期T_W。当存储器外设准备好数据，通过“READY”发“准备好”信号，CPU接收到这个信号后，会自动脱离T_W状态进入T₄状态。因此插入多少个T_W取决于“READY”信号。

1、  最小模式：就是在系统中只有8086/8088一个微处理器。在该系统中，所有的总线控制信号都直接由8086/8088产生，因此，系统中总线控制电路被减到最少。

最大模式：在系统中包含两个或多个微处理器，其中一个主处理器就是不是8088/8086，其它处理器为协处理器，是协助主处理器工作的。它用在中等规模或大型的8088/8086系统中。一般情况下和8088/8086配合的协处理器有两个，一个是数值运算协处理器8087，一个是输入/输出协处理器8089。将8088/8086CPU的第33脚接地时，系统处于最大模式，当第33脚接+5V时，系统为最小模式。

2、  地址锁存器就是一个暂存器，它根据控制信号的状态，将总线上的地址代码暂存起来。8088/8086的数据和地址总线采用分时复用不着操作方式，即用同一总线既传送地址又传送数据。当微处理器与存储器交换信号时，首先由CPU发送存储器的地址，同时发允许锁存信号ALE给锁存器，当锁存器接到该信号后将地址/数据总线上的地址锁存在锁存器中，随后才能传送数据。

3、  8086中的典型时序包括：

（1）存储器读与写周期。

（2）I/O设备的读与写周期。

（3）中断响应周期。

（4）系统复位。

（5）空转周期。

（6）CPU进入和退出保持状态的时序。

8086CPU的字节寻址范围有多大?为什么?存储器为什么分段?20位物理地址的形成过程是怎样的?

答：8086CPU寻址范围1MB。因为8086CPU地址线为20条，２^２０＝１０２４ＫＢ，即１ＭＢ。8086系统中，指令仅给出16位地址，与寻址有关的寄存器也只有16位长，因此寻址范围只有64KB，为了寻址1MB，所以分成四个逻辑段。当CPU访问内存时，段寄存器的内容(段基址)自动左移4位(二进制)，与段内16位地址偏移量相加，形成20位的物理地址。

采用分段结构的存储器中，任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部分构成，都是 16位二进制数。

       物理地址：存储器的绝对地址，从00000H～FFFFFH，是CPU访问存储器的实际寻址地址（也称为绝对地址）

      16位的段基址左移4位(相当于在段基址最低位后添4个“0”)，然后与偏移地址相加获得物理地址，这相当于完成如下的地址运算：

         物理地址＝段基址×16+偏移地址

 

采用分段结构的存储器中，任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部分构成，都是 16位二进制数。

       物理地址：存储器的绝对地址，从00000H～FFFFFH，是CPU访问存储器的实际寻址地址（也称为绝对地址）

      16位的段基址左移4位(相当于在段基址最低位后添4个“0”)，然后与偏移地址相加获得物理地址，这相当于完成如下的地址运算：

         物理地址＝段基址×16+偏移地址