8086cpu由哪两部分组成_8086CPU内部结构图分享

　　8086概述

　　Intel8086是一个由Intel于1978年所设计的16位微处理器芯片，是x86架构的鼻祖。不久之后，Intel就推出了Intel8088（一个拥有8根外部数据总线的微处理器）。它是以8080和8085的设计为基础，拥有类似的寄存器组，但是数据总线扩充为16位。总线界面单元（BusInterfaceUnit）透过6字节预存（prefecth）的队列（queue）位指令给执行单元（ExecutionUnit），所以取指令和执行是同步的，8086CPU有20条地址线，可直接寻址1MB的存储空间，每一个存储单元可以存放一个字节（8位）二进制信息。

　　8086微处理器的性能特点

　　16位的内部结构，16位双向数据信号线；

　　20位地址信号线，可寻址1M字节存储单元；

　　较强的指令系统；

　　利用第16位的地址总线来进行I/O端口寻址，可寻址64K个I/O端口；

　　中断功能强，可处理内部软件中断和外部中断，中断源可达256个；

　　单一的＋5V电源，单相时钟5MHz。

　　8086cpu由哪两部分组成

　　1、总线接口单元

　　总线接口部件由下列各部分组成

　　⑴4个段地址寄存器：

　　CS（codesegment）——16位的代码段寄存器；

　　DS（datasegment）——16位的数据段寄存器；

　　ES（extrasegment）——16位的扩展段寄存器；

　　SS（stacksegment）——16位的堆栈段寄存器；

　　⑵16位的指令指针寄存器IP；

　　⑶20位的地址加法器；

　　⑷6字节的指令队列缓冲器。

　　2、执行单元

　　执行部件由下列几个部分组成：

　　⑴8个通用寄存器：即AX、BX、CX、DX，BP，SP，SI，DI；

　　其中，4个数据寄存器：AX、BX、CX、DX；

　　2个地址指针寄存器：BP（basepointer），SP（stackpointer）；

　　2个变址寄存器：SI（sourceindex），DI（destinationindex）；

　　⑵标志寄存器FR（flagsregister）；

　　⑶算术逻辑单元ALU（arithmeticlogicunit）。

　　EU负责全部指令的执行，同时向BIU输出数据（操作结果），并对寄存器和标志寄存器进行管理。在ALU中进行16位运算，数据传送和处理均在EU控制下执行。

　　8086cpu结构图

　　8086CPU内部结构图分享

　　如图，8086CPU从功能上划分成两部分：总线接口单元BIU（BusInterfaceUnit）和执行单元EU（ExecutionUnit）。

　　EU的组成部分：16位通用寄存器组（AX，BX，CX，DX，SP，BP，SI，DI）、算术逻辑单元（ALU）、标志寄存器（FLAG）、操作控制器电路。

　　BIU的组成部分：段寄存器组（CS，DS，SS，ES）、指令指针（IP）、地址加法器、指令队列缓冲器、总线接口控制逻辑。

　　执行单元的功能：

　　指令译码

　　指令执行————————-在ALU中完成

　　暂存中间运算结果—————-通用寄存器

　　保存运算结果特征—————-标志寄存器flags

　　总线接口单元的功能：

　　从内存中取指令到指令预取队列

　　负责与内存或输入/输出接口之间的数据传送

　　在执行转移程序时，BIU使指令预取队列复位，从指定的新地址取指令，并立即传给执行单元执行。

　　8086工作原理图

 

　　8086CPU的两种工作模式

　　为了适应各种使用场合，在设计8086CPU芯片时，就考虑了其应能够使它工作在两种模式下，即最小模式与最大模式。

　　所谓最小模式，就是系统中只有一个8086微处理器，在这种情况下，所有的总线控制信号，都是直接由8086CPU产生的，系统中的总线控制逻辑电路被减到最少，该模式适用于规模较小的微机应用系统。

　　最大模式是相对于最小模式而言的，最大模式用在中、大规模的微机应用系统中，在

　　最大模式下，系统中至少包含两个微处理器，其中一个为主处理器，即8086/8086CPU，其它的微处理器称之为协处理器，它们是协助主处理器工作的。

　　与8086CPU配合工作的协处理器有两类，一类是数值协处理器8087另一类是输入/输出协处理器8089。

　　8087是一种专用于数值运算的协处理器，它能实现多种类型的数值运算，如高精度的整型和浮点型数值运算，超越函数（三角函数、对数函数）的计算等，这些运算若用软件的方法来实现，将耗费大量的机器时间。换句话说，引入了8087协处理器，就是把软件功能硬件化，可以大大提高主处理器的运行速度。

　　8089协处理器，在原理上有点象带有两个DMA通道的处理器，它有一套专门用于输入/输出操作的指令系统，但是8089又和DMA控制器不同，它可以直接为输入/输出设备服务，使主处理器不再承担这类工作。所以，在系统中增加8089协处理器之后，会明显提高主处理器的效率，尤其是在输入/输出操作比较频繁的系统中。

　　8086的存储器组织

　　1.存储容量

　　8086有20根地址总线，因此，它可以直接寻址的存储器单元数为220=1Mbyte

　　2.物理地址

　　8086可直接寻址1Mbyte的存储空间，其地址区域为00000H—FFFFFH，与存储单元一一对应的20位地址，我们称之为存储单元的物理地址。

　　3.存储器的分段及段地址

　　由于CPU内部的寄存器都是16位的，为了能够提供20位的物理地址，系统中采用了存储器分段的方法。规定存储器的一个段为64KB，由段寄存器来确定存储单元的段地址，由指令提供该单元相对于相应段起始地址的16位偏移量。

　　这样，系统的整个存储空间可分为16个互不重叠的逻辑段，如图2-3所示。存储器的每个段的容量为64KB，并允许在整个存储空间内浮动，即段与段之间可以部分重叠、完全重叠、连续排列，非常灵活，如图2-4所示。

　　4.偏移地址

　　偏移地址是某存储单元相对其所在段起始位臵的偏移字节数，或简称偏移量。它是一个16位的地址，根据指令的不同，它可以来自于CPU中不同的16位寄存器（IP、SP、BP、SI、DI、BX等）。

　　5.物理地址的形成

　　物理地址是由段地址与偏移地址共同决定的，段地址来自于段寄存器（CS、DS、ES、SS），是十六位地址，由段地址及偏移地址计算物理地址的表达式如下：

　　物理地址=段地址×16+偏移地址

　　例如：系统启动后，指令的物理地址由CS的内容与IP的内容共同决定，由于系统启动的CS=0FFFFH，IP=0000H，所以初始指令的物理地址为0FFFF0H，我们可以在0FFFF0H单元开始的几个单元中，固化一条无条件转移指令的代码，即转移到系统初始化程序部分。

　　6.存储器分段组织带来存储器管理的新特点

　　首先，在程序代码量、数据量不是太大的情况下，可使它们处于同一段内，即使它们在64Kbyte的范围内，这样可以减少指令的长度，提高指令运行的速度；

　　其次，内存分段为程序的浮动分配创造了条件；

　　第三，物理地址与形式地址并不是一一对应的，举例：6832H：1280H，物理地址为695A0H。

　　第四，各个分段之间可以重叠

　　7.特殊的内存区域

　　8088/8086系统中，有些内存区域的作用是固定的，用户不能随便使用，如：中断矢量区：00000H—003FFH共1K字节，用以存放256种中断类型的中断矢量，每个中断矢量占用4个字节，共256×4=1024=1K

　　显示缓冲区：B0000H—B0F9FH约4000（25×80×2）字节，是单色显示器的显示缓冲区，存放文本方式下，所显示字符的ASCII码及属性码；B8000H—BBF3FH约16K字节，是彩色显示器的显示缓冲区，存放图形方式下，屏幕显示象素的代码。

　　启动区：FFFF0H—FFFFFH共16个单元，用以存放一条无条件转移指令的代码，转移到系统的初始化部分。