微型计算机技术及应用

第2章 16位和32位微处理器

1. 微处理器的性能指标最主要的是以下两项：1.字长2.主频

   一、16位微处理器8086

   8086是Intel系列的16位微处理器，有16根数据线和20根地址线。从功能上，8086分为两部分，即总线接口部件和执行部件

   1. 总线接口部件：功能是负责与存储器、I/O端口传送数据。8086的总线接口部件有下列各部分组成：
      1. 4个段地址寄存器——1）CS：16位的代码段寄存器2）DS：16位的数据段寄存器3）ES：16位的附加段寄存器4）SS：16位的堆栈段寄存器
      2. 16位的指令指针寄存器IP
      3. 20位的地址加法器
      4. 6字节的指令队列缓冲器

   8086的指令队列为6字节。地址加法器用来产生20位地址。

   1. 执行部件：功能是负责指令的执行。执行部件由下列几部分组成：

      1. 4个同用寄存器，即AX、BX、CX、DX

      2. 4个专用寄存器，即基数指针寄存器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

      4. 算术逻辑部件ALU

         4个通用寄存器既可作为16位寄存器使用，也可作为8位寄存器使用。AX寄存器也称为累加器

   2. 根据功能，8086的标志可以分为两类：一类叫状态标志，另一类叫控制标志。状态标志表示前面的操作执行后，算术逻辑部件处在怎样的一种状态，这种状态会像某种先决条件一样影响后面的操作。状态标志有6个：

      1. 符号标志SF 他和运算结果的最高位相同。SF=1——运算结果为负；SF=0——运算结果为正；
      2. 零标志ZF ZF=1——零
      3. 奇/偶标志PF PF=1——运算结果的低8位中所含的1 的个数为偶数；PF=0——奇
      4. 进位标志CF CF=1——最高位进位或借位；CF=0——最高位不进位不借位
      5. 辅助进位标志AF AF=1——其他位进位或借位；AF=0——其他位没有进位借位
      6. 溢出标志OF OF=1——产生溢出；OF=0——没有溢出；当字节运算的结果超出了范围-128_{+127，或者当字运算的结果超出了范围-32768}+32767时，称为溢出。

      控制标志是人为设置的，指令系统有专门的指令用于控制标志的设置和清除，每个控制标志都对某一种特定的功能其控制作用。控制标志有3个：

      1. 方向标志DF 内存地址增加或减少的方向，DF=1——串场子过程中地址不断减值；DF=0——增值
      2. 中断允许标志IF IF=1——CPU可接受可屏蔽中断请求；IF=0——CPU不能响应可屏蔽中断请求
      3. 跟踪标志TF TF=1——CPU按跟踪方式执行指令

2. 8086的总线周期概念：一个基本的总线周期由4个时钟周期组成，时钟周期是CPU的基本时间计量单位，他由计算机主频决定，，习惯上将4个时钟周期分别称为4个状态，即T1、T2、T3、(Tw等待状态)、T4状态