8086結構 - 一文看懂8088和8086微型計算機的區別
8086結構:
1、總線接口單元
總線接口部件由下列各部分組成
⑴4個段地址寄存器:
CS(code segment)——16位的代碼段寄存器;
DS(data segment)——16位的數據段寄存器;
ES(extra segment)——16位的擴展段寄存器;
SS(stack segment)——16位的堆棧段寄存器;
⑵16位的指令指針寄存器IP;
⑶20位的地址加法器;
⑷6字節的指令隊列緩沖器。
2、執行單元
執行部件由下列幾個部分組成:
⑴8個通用寄存器:即AX、BX、CX、DX,BP,SP,SI,DI ;
其中,4個數據寄存器:AX、BX、CX、DX;
2個地址指針寄存器:BP(base pointer),SP(stack pointer);
2個變址寄存器:SI(source index),DI(destination index) [2] ;
⑵標志寄存器FR(flags register);
⑶算術邏輯單元ALU(arithmetic logic unit)。
EU負責全部指令的執行,同時向BIU輸出數據(操作結果),并對寄存器和標志寄存器進行管理。在ALU中進行16位運算,數據傳送和處理均在EU控制下執行。
8086cpu結構圖
8086的兩種工作方式:
1、最小模式
用于由8086單一微處理器構成的小系統。在這種方式下,由8086CPU直接產生小系統所需要的全部控制信號。器系統特點是:總線控制邏輯直接由8086CPU產生和控制。若有CPU以外的其他模塊想占用總線,則可以向CPU提出請求,在CPU允許并響應的情況下,該模塊才可以獲得總線控制權,使用完后,又將總線控制權還給CPU。
2、最大模式
用于實現多處理機系統,其中,8086CPU被稱為主處理器,其他處理器被稱為協處理器。在這種方式下,8086CPU不直接提供用于存儲器或I/O讀寫的讀寫命令等控制信號,而是將當前要執行的傳送操作類型編碼為3個狀態位輸出,由總線控制器8288對狀態信號進行譯碼產生相應控制信號。最大模式系統的特點是:總線控制邏輯由總線控制器8288產生和控制,即8288將主處理器的狀態和信號轉換成系統總線命令和控制信號。協處理器只是協助主處理器完成某些輔助工作,即被動的接受并執行來自主處理器的命令。和8086配套使用的協處理器有兩個:一個是專用于數值計算的協處理器8087,另一個是專用于輸入輸出操作的協處理器8089。8087通過硬件實現高精度整數浮點數運算。8089有其自身的一套專門用于輸入輸出操作的命令系統,還可帶局部存儲器,可以直接為輸入輸出設備服務。增加協處理器,使得浮點運算和輸入輸出操作不再占用8086時間,從而大大提高了系統的運行效率。
三、8088和8086微型計算機的區別
8088和8086兩者的執行部件EU完全相同,其指令系統,尋址能力及程序設計方法都相同,所以兩種CPU完全兼容。8086和8088在芯片內部均采用16位數據傳輸,所以都稱為16位微處理器,但8086每周期能傳送或接收16位數據,而8088每周期只采用8位。因為最初的大部分設備和芯片是8位的,而8088的外部8位數據傳送、接收能與這些設備相兼容。8088采用40針的DIP封裝,工作頻率為6.66MHz、7.16MHz或8MHz,微處理器集成了大約29000個晶體管。8088和8086的不同大致可歸納為以下幾個:
1、外部數據總線位數的差別
8086CPU的外部數據總線有16位,在一個總線周期內可輸入/輸出一個字(16位數據),使系統處理數據和對中斷響應的速度得以加快;而8088CPU的外部數據總線為8位,在一個總線周期內只能輸入/輸出一個字節(8位數據)。也正因為如此,8088被稱為準16位處理器。
2、指令隊列容量的差別
8086CPU的指令隊列可容納6個字節,且在每個總線周期中從存儲器中取出2個字節的指令代碼填入指令隊列,這可提高取指操作和其它操作的并行率,從而提高系統工作速度;而8088CPU的指令隊列只能容納4個字節,且在每個總線周期中只能取一個字節的指令代碼,從而增長了總線取指令的時間,在一定條件下可能影響取指令操作和其它操作的并行率。
3、引腳特性的差別
兩種CPU的引腳功能是相同的,但有以下幾點不同:
(1)AD15~AD0的定義不同:在8086中都定義為地址/數據復用總線;而在8088中,由于只需用8條數據總線,因此,對應予8086的AD15~AD8這8條引腳,只作地址線使用。
(2)34號引腳的定義不同:在8086中定義為BHE信號;而在8088中定義為SS0,它與DT/R,IO/M一起用作最小方式下的周期狀態信號。
(3)28號引腳的相位不同:在8086中為M/IO;而在8088中被倒相,改為IO/M,以便與8080/8085系統的總線結構兼容。
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( 發表人:姚遠香 )