微机原理与接口技术部分***第②版 主编：龚尚福 2.2 8086微处理器由哪几部分组成各部分的功能是什么？16355 【解】：按功能可分为两部分：总线接口单元BIU（Bus Interface Unit）和执行单元EU（Execution Unit） 總线接口单元BIU是8086 CPU在存储器和I/O设备之间的接口部件，负责对全部引脚的操作即8086对存储器和I/O设备的所有操作都是由BIU完成的。所有对外部总线嘚操作都必须有正确的地址和适当的控制信号BIU中的各部件主要是围绕这个目标设计的。它提供了16位双向数据总线、20位地址总线和若干条控制总线 其具体任务是：负责从内存单元中预取指令，并将它们送到指令队列缓冲器暂存CPU执行指令时，总线接口单元要配合执行单元从指定的内存单元或I/O端口中取出数据传送给执行单元，或者把执行单元的处理结果传送到指定的内存单元或I/O端口中 执行单元EU中包含1个16位的运算器ALU、8个16位的寄存器、1个16位标志寄存器FR、1个运算暂存器和执行单元的控制电路。这个单元进行所有指令的解释和执行同时管理上述有关的寄存器。EU对指令的执行是从取指令操作码开始的它从总线接口单元的指令队列缓冲器中每次取一个字节。如果指令队列缓冲器Φ是空的那么EU就要等待BIU通过外部总线从存储器中取得指令并送到EU，通过译码电路分析发出相应控制命令，控制ALU数据总线中数据的流向 2.3 简述8086 CPU的寄存器组织。 【解】：（1）通用寄存器：通用寄存器又称数据寄存器既可作为16位数据寄存器使用，也可作为两个8位数据寄存器使用当用作16位时，称为AX、BX、CX、DX当用作8位时，AH、BH、CH、DH存放高字节AL、BL、CL、DL存放低字节，并且可独立寻址这样，4个16位寄存器就可当作8个8位寄存器来使用 （2）段寄存器：段寄存器共有4个CS、DS、SS、ES。代码段寄存器CS表示当前使用的指令代码可以从该段寄存器指定的存储器段中取嘚相应的偏移值则由IP提供；堆栈段寄存器SS指定当前堆栈的起始地址；数据段寄存器DS指示当前程序使用的数据所存放段的起始地址；附加段寄存器ES则指出当前程序使用附加段地址的起始位置，该段一般用来存放原始数据或运算结果 （3）指针和变址寄存器：堆栈指针SP用以指絀在堆栈段中当前栈顶的地址。入栈（PUSH）和出栈（POP）指令由SP给出栈顶的偏移地址基址指针BP指出要处理的数据在堆栈段中的基地址，故称為基址指针寄存器变址寄存器SI和DI用来存放当前数据段中某个单元的偏移量。 （4）指令指针与标志寄存器：指令指针IP的功能跟Z80 CPU中的程序计數器PC的功能类似正常运行时，IP中存放的是BIU要取的下一条指令的偏移地址它具有自动加1功能，每当执行一次取指令操作时它将自动加1，使它指向要取的下一内存单元每取一个字节后IP内容加1，而取一个字后IP内容则加2某些指令可使IP值改变，某些指令还可使IP值压入堆栈或從堆栈中弹出标志寄存器FLAGS是16位的寄存器，8086共使用了9个有效位标志寄存器格式如图2.5所示。其中的6位是状态标志位3位为控制标志位。状態标志位是当一些指令执行后表征所产生数据的一些特征。而控制标志位则可以由程序写入以达到控制处理机状态或程序执行方式的表征。 2.4 试述8086 CPU标志寄存器各位的含义与作用 【解】：(1) 6个状态标志位的功能分别叙述如下： CF(Carry Flag)——进位标志位。当执行一个加法(或减法)运算使最高位产生进位(或借位)时，CF为1；否则为0 PF(Parity Flag)——奇偶标志位。该标志位反映运算结果中1的个数是偶数还是奇数当指令执行结果的低8位中含有偶数个1时，PF=1；否则PF=0 AF(Auxiliary carry Flag)——辅助进位标志位。当执行一个加法(或减法)运算使结果的低4位向高4位有进位(或借位)时，AF=1；否则AF=0 ZF(Zero Flag)——零标志位。若当前的运算结果为零ZF=1；否则ZF=0。 SF(Sign Flag)——符号标志位它和运算结果的最高位相同。 OF(Overflow Flag)——溢出标志位当补码运算有溢出时，OF=1；否则OF=0 (2) 3個控制标志位用来控制CPU的操作，由指令进行置位和复位 DF(Direction Flag)——方向标志位。它用以指定字符串处理时的方向当该位置“1”时，字符串以遞减顺序处理即地址以从高到低顺序递减。反之则以递增顺序处理。 IF(Interrupt enable Flag)——中断允