8088/8086的功能结构(微机原理笔记）

Posted 2021-05-19 你要永远相信光z

文章目录

• 总线接口单元
• • 8088CPU使用总线的情况
  • 其他设备使用总线的情况
• 执行单元
• 指令预取

相对于8088内部结构，8086内部只是指令队列为6字节，对外的数据总线是16位，其他都相同。所以下面以8088为例

总线接口单元

总线接口单元（Bus Interface Unit，BIU)由指令队列、指令指针(IP)、段寄存器、地址加法器和总线控制逻辑等构成。该单元管理着8088与系统总线的接口，负责CPU对存储器和外设进行访问。如下图

8088CPU使用总线的情况

8088 CPU所有对外操作必须通过BIU和总线来进行。
8088所连接的总线由8位双向数据线、20位地址线和若干控制线组成。总线的使用可以有以下几种情况:

• ·取指操作——每当指令队列有空缺或程序转移需要形成新的指令队列时，BIU通过总线进行取指。指令队列存放预取的指令代码，按照先进先出原则工作。
• ·取指以外的其他总线操作——包括读写存储器操作数、输入输出、响应中断时读取中断向量号。这些操作是应指令或外设的要求，由BIU负责进行。
• 总线空闲——当指令队列已满CPU又在进行内部操作时，总线呈空闲状态。

其他设备使用总线的情况

其他总线请求设备如DMA控制器和协处理器等，也可以申请占用总线。利用总线进行数据传送

执行单元

执行单元(Execution Unit，EU)由ALU、通用寄存器、地址寄存器、标志寄存器和指令译码逻辑等构成，它负责指令的译码、执行和数据的运算。如下图

执行单元无直接对外的接口，而是使用总线接口单元BIU对外进行访问,要译码的指令将从BIU的指令队列中获取。在指令译码后，CPU所要进行的操作可分为以下两类:

• 内操作—一所有8位、16位的算术逻辑运算都将由EU来完成，其中包括16位有效地址的计算（注意不包括20位物理地址的计算，后一地址由BIU负责形成)。
• 外操作——所有指令所要求的读、写存储器或外设的操作，它仍将通过BIU和总线来进行。

指令预取

在8088中，指令的读取是在BIU单元，指令的执行是在EU单元。因为BIU和EU两个单元相互独立，分别完成各自操作，所以可以并行进行。也就是说，在EU单元对一个指令进行译码执行时，BIU单元可以同时对后续指令进行读取﹔所以，8088微处理器中，BIU单元的指令读取，实际上是指令预取。