微机原理 t2-EU和BIU部件
微机原理
第二章
8086概述与执行（EU）部件
8086是16位微处理器，有16位数据总线和20位地址总线。
数据总线指的是从外部读入或者送出XX位数据，地址总线指的是能寻址的单元数，所以可寻址的地址空间是220=1MB。
8088是准16位微处理器，它的内部寄存器、内部运算部件以及内部操作都是按16位设计的，但对外的数据总线只有8位。
8086的编程结构
8086cpu分为两部分
- 执行部件（execution unit,EU）(执行)
- 总线接口部件（bus interface unit,BIU）(交换数据)
（EU）执行部件
组成
1.
四个通用寄存器，即AX、BX、CX、DX；(都有第二功能,一般是用来计算 )
四个专用寄存器，即基址指针寄存器 BP(base pointer)、堆栈指针寄存器 SP(stack pointer)、源变址寄存器 SI(source index)、
目的变址寄存器 DI(destination index)（BP寄存器与SP寄存器指针不一样，BP可以用来寻址）
2.
标志寄存器 FR（用来检测有无溢出，标志位，（别名：PSW、程序状态字、状态寄存器））
3.
算术逻辑单元 ALU(arithmetic logic unit)（完成计算）
4.
内部控制逻辑
内部寄存器组
8个16位通用寄存器
- 数据寄存器（AX，BX，CX，DX）（可以分开来用，两个8位是独立的）（只对AL操作时如果溢出则不会进位给AH）
（地址一般指的是偏移地址都是16位 ）
AX=AH+AL，AX的高8位为AH寄存器，H=high
BX=BH+BL、CX=CH+CL、DX=DH+DL - 指针和变址寄存器（SP，BP，SI，DI）（除了SP其他都可以作通用寄存器）
数据寄存器的第二功能
AX：累加器。只有AX能和I/O设备传送信息。
BX：基址寄存器。可以存放地址。
CX：计数寄存器。
DX：I/O间接寻址寄存器（数据寄存器）。DX可以存放高16位数，AX高位计算结果可以放到DX（AX的备胎）。
指针
SP：堆栈指针寄存器。不能寻址，充当路标的作用。
BP：基址指针寄存器。可以用来寻址。（可以访问堆栈区内任意位置的数据单元，堆栈区域遵循先入后出）
BX和BP的区别：
BX：通用寄存器16位，都是基址寄存器，BX寻找的数据在数据段。
BP：通用寄存器16位，都是基址寄存器，BP寻找的数据在堆栈段。
变址寄存器
变址寄存器常用于指令的间接寻址和变址寻址。
SI：源变址寄存器，存放地址，在字符串操作中存放源操作数的偏移地址。
DI：目的变址寄存器，存放地址，在字符串操作中存放目的操作数的偏移地址。
算术逻辑单元（ALU）及标志寄存器（FR）
算术逻辑运算单元功能如图
标志寄存器FLAGS别名（FR、PSW）
8086的标志（标志寄存器）可以分为两类：
关于状态标志和控制标志的详细介绍：https://blog.csdn.net/weixin_46013401/article/details/111823010
例题：若AL=38H，AH=7DH，指出相加和相减后，CF，AF，PF，SF，DF和ZF的状态
内部控制逻辑电路
（BIU）总线接口部件
cpu与外界交换数据通过BIU部件 8086存储器的指针队列是并行完成的
段寄存器：存储端地址
指令指针寄存器： 总是指向下一条指令的偏移地址
地址加法器：完成逻辑地址向物理地址的转换
段地址寄存器（CS,DS,SS,ES）
关于逻辑段
段首地址：段开始的物理地址
如果段与段之间连续不重叠，每个段相对独立的，可以分为16个段，每段小于等于64kb。
如果重叠，每段小于64kb。
分段并不是直接生成，而是使用的时候按照功能分成的。 附加段是数据段的附属段。
存放代码段段首地址：CS。code segment 代码段寄存器。
存放数据段段首地址：DS。data segment 数据段寄存器。
存放附加段段首地址：ES。extra segment 附加段寄存器。
存放堆栈段段首地址：SS。stack segment 堆栈段寄存器。
代码段：存放程序代码，程序代码超过64KB，分成段存放时，CS中存放的是当前正在执行的程序段的段首地址。
数据段：数据需要存放在某些存储单元时， 存放在某个存储单元，数据段的段首地址就放进去，第一个数据段放不开可以用附加段代替，如果段与段不重合，还可以使用其他数据段。
SS：堆栈段基址寄存器。
SP：堆栈指针寄存器，总是指向栈顶地址。SP的值在执行对战操作指令时根据规则自动地进行修改。
进入堆栈的两种方式 1、基于顺序表的堆栈：初始化空间，通过栈顶指针表示当前可以接受新数据的位置。 2、基于链式表的堆栈：每个节点随压入随创建，随弹出随销毁，通过栈顶指针标识出最后压入的元素。
段基址是要提前存放在对应的段寄存器(CS,DS,ES,SS)中。
ES,SS不常用（堆栈会提供一段区域，如果不声明也会提）。
CS自动装入，涉及到的实际只有DS。
段寄存器 与 对应的偏移地址寄存器/偏移地址 或者 指令指针寄存器 是固定搭配的。
控制寄存器：IP，PSW。
IP：指向下一条指令的地址。
段基址表示一个段的起始地址的高16位。
偏移地址表示段内的一个单元距离段开始位置的距离。
偏移地址=段内地址(范围内 )。
段地址20位里面的高16位； 或者说是物理地址的高16位。
段地址*16就得到了段首地址（原数据后加0）。
段首地址一定是个物理地址。
地址加法器
物理地址是唯一的，但对应的逻辑地址不是唯一的。
指令指针寄存器 IP—16位
指令指针寄存器IP：16位，用来存放将要执行的下一条指令在代码段中的偏移地址。
指令队列缓冲器
8086:6字节
8088:4字节。
指令队列缓冲器：预取指令。
总线控制逻辑
总线控制逻辑：CPU内部和外部如何交换数据；一些控制逻辑/控制信息。
EU和BIU的管理
总线接口部件和执行部件是协同工作的（不是同步）。
当8086指令队列中有2字节空闲（8088中有一字节空闲）时，总线接口部件就自动将指令预取到指令队列缓冲器中。