通用寄存器 20位、AB Ax|AHAL琴加器 地址加法器 BXBHBL基址寄存器 CXCH|CL计数寄存器 8088:8位 DXIDHDL」数据寄存器 8086:16位 SP 堆栈指针 CS 指令寄存器 BP 基址指针 DS 段寄存器 DI 目的变址 变址寄存器 SI 源变址 ES 指令指针 IP ALU DR 位 内部暂存 运算数暂存器 指令队列 总线 8b86/8088 控制电路 控制电路外部总线 ∑ 位 8088 8086 标志寄存器 执行单元(EU) 总线接口单元(BIU 8086/8088内部结构示意图
8086/8088内部结构示意图
执行单元EU由通用寄存器、运算数据寄存器、算术逻辑单元(AL) 及EU控制电路组成。它的主要作用是分析和执行指令,即EU控制电路 从指令队列取出指令代码,经译码,发出相应的控制信号;数据在ALU 中进行运算;运算过程及结果的某些特征保留在标志寄存器( EFLAGS) 线接口单元BU由段寄存器(Cs、DS、Ss、ES)、指令指针寄存器 (IP)、内部暂存器、指令队列、地址加法器及总线控制电路组成。它 的主要作用是负责执行所有的“外部总线”操作,即当EU从指令队列中 取走指令时,BU即从内存中取出后续的指令代码放入队列中;当EU需 要数据时,BIU根据EU输出的地址,从指定的内存单元或外设中取出数 据供EU使用;当运算结束时,BU将运算结果送给指定的内存单元或外 设 指令队列主要使8086/8088的EU和BU并行工作,取指令操作、分析指 令操作重叠进行,从而形成了两级指令流水线结构,减少了CPU为取指 令而必须等待的时间,提高了CPU的利用率,加快了整机运行速度,也 降低了对存储器存取速度的要求
总线接口单元BIU由段寄存器（CS、DS、SS、ES）、指令指针寄存器 （IP）、内部暂存器、指令队列、地址加法器及总线控制电路组成。它 的主要作用是负责执行所有的“外部总线”操作，即当EU从指令队列中 取走指令时，BIU即从内存中取出后续的指令代码放入队列中；当EU需 要数据时，BIU根据EU输出的地址，从指定的内存单元或外设中取出数 据供EU使用；当运算结束时，BIU将运算结果送给指定的内存单元或外 设。 指令队列主要使8086/8088的EU和BIU并行工作，取指令操作、分析指 令操作重叠进行，从而形成了两级指令流水线结构，减少了CPU为取指 令而必须等待的时间，提高了CPU的利用率，加快了整机运行速度，也 降低了对存储器存取速度的要求。 执行单元EU 由通用寄存器、运算数据寄存器、算术逻辑单元（ALU） 及EU控制电路组成。它的主要作用是分析和执行指令，即EU控制电路 从指令队列取出指令代码，经译码，发出相应的控制信号；数据在ALU 中进行运算；运算过程及结果的某些特征保留在标志寄存器（EFLAGS） 中
段寄存器为8086/8088采用存储器分段管理提供了主要的硬件支持。 8086/8088可寻址的存储器空间为1MB。通过分段管理,把1MB的物理 存储空间分成若干逻辑段,每段最大为64KB。段的起始单元地址叫段基址。 存储器的分段方式不是唯一的,各段之间可以连续、分离、部分重叠和 完全重叠。这主要取决于对各个段寄存器的预置内容。一个具体的存储单 元的物理地址,可以属于一个逻辑段,也可以同属于几个逻辑段。 8086/8088的4个当前段分别称为:代码段、数据段、堆栈段、附加段 采用存储器分段管理后,存储器地址有物理地址和逻辑地址之分。CPU 访问存储器时,地址总线AB上送出的是物理地址 编程时则采用逻辑地址,逻辑地址有段基址和段内偏移地址两部分组 成,两者都是16位
段寄存器为8086/8088采用存储器分段管理提供了主要的硬件支持。 8086/8088可寻址的存储器空间为1MB。通过分段管理，把1MB的物理 存储空间分成若干逻辑段，每段最大为64KB。段的起始单元地址叫段基址。 存储器的分段方式不是唯一的，各段之间可以连续、分离、部分重叠和 完全重叠。这主要取决于对各个段寄存器的预置内容。一个具体的存储单 元的物理地址，可以属于一个逻辑段，也可以同属于几个逻辑段。 8086/8088的4个当前段分别称为：代码段、数据段、堆栈段、附加段 采用存储器分段管理后，存储器地址有物理地址和逻辑地址之分。CPU 访问存储器时，地址总线AB上送出的是物理地址。 编程时则采用逻辑地址，逻辑地址有段基址和段内偏移地址两部分组 成，两者都是16位
由16位逻辑地址变换为20位物理地址的关系如下 物理地址=段基址*16+段内偏移 物理地址的生成是在BU的地址加法器中完成的。 逻辑地址 15 0 段基址 偏移地址 左移4位 段基址000 地址 加法器 19 0 20位物理地址 物理地址生成示意图
由16位逻辑地址变换为20位物理地址的关系如下： 物理地址=段基址*16+段内偏移 物理地址的生成是在BIU的地址加法器中完成的。 物理地址生成示意图
二、80286微处理器 80286是一种增强微处理器型标准16位微处理器。与8086/8088相 比,结构上的改进与性能上的提高主要体现在以下几个方面: ①内部有执行单完(EU)、总线单元(BU)、指令单元(U)和地 址单元(AU)4个独立的部分并行操作,可实现4级流水线作业,使数 据吞吐率大大提高。 ②地址总线与数据总线完全分开使用。 ③存储空间有两种工作方式:实地址方式和保护虚拟地址方式(保护 方式)。实地址方式有1MB的空间;保护方式有16MB的空间。 ④在保护方式下,4个段寄存器装入的不再是段基址,而是指向段描 述符表中某个段描述符的索引值,称为段选择符。 总之,80286主要是增强了多用户、多任务系统所必须的任务转换功 能、虛拟存储器管理功能和多种保护功能,不仅运算速度大为提高,而 且支持多用户、多任务操作
二、80286微处理器 80286是一种增强微处理器型标准16位微处理器。与8086/8088相 比，结构上的改进与性能上的提高主要体现在以下几个方面： ① 内部有执行单元（EU）、总线单元（BU）、指令单元（IU）和地 址单元（AU）4个独立的部分并行操作，可实现4级流水线作业，使数 据吞吐率大大提高。 ② 地址总线与数据总线完全分开使用。 ③ 存储空间有两种工作方式：实地址方式和保护虚拟地址方式（保护 方式）。实地址方式有1MB的空间；保护方式有16MB的空间。 ④ 在保护方式下，4个段寄存器装入的不再是段基址，而是指向段描 述符表中某个段描述符的索引值，称为段选择符。 总之，80286主要是增强了多用户、多任务系统所必须的任务转换功 能、虚拟存储器管理功能和多种保护功能，不仅运算速度大为提高，而 且支持多用户、多任务操作