微机原理作业

2.1 8086cpu的结构特点如何？主要部件功能有哪些？

解答】8086微处理器是典型的16位微处理器，hmos工艺制造，共有40个引脚，时钟频率为4-8m hz。集成了2.9万只晶体管，使用单一的+5v电源，有16根数据线和20根地址线；通过其16位的内部数据通路与设置指令预取队列的流水线结构结合起来而获得较高的性能。

8086微处理器内部安排了两个逻辑单元，即执行部件eu和总线接口部件biu。eu主要负责指令译码、执行和数据运算，包括计算有效地址；biu主要功能是负责完成cpu与存储器或i/o之间的数据传送。

2.2 8086cpu具有16根数据线和20条地址线，可直接寻址 1mb 容量的内存空间，最多可寻址 64k 个i/o端口。

2.3 ready（ready）：准备就绪信号，输入，高电平有效。

ready信号用来实现cpu与存储器或i/o端口之间的时序匹配。当ready信号高电平有效时，表示cpu要访问的存储器或i/o端口已经作好了输入/输出数据的准备工作，cpu可以进行读/写操作。当ready信号为低电平时，则表示存储器或i/o端口还未准备就绪，cpu需要插入若干个“tw状态”进行等待。

intr（interrupt request）：可屏蔽中断请求信号，输入，高电平有效。

8086 cpu在每条指令执行到最后一个时钟周期时，都要检测intr引脚信号。intr为高电平时，表明有i/o设备向cpu申请中断，若if＝1，cpu则会响应中断，停止当前的操作，为申请中断的i/o设备服务。

reset（reset）：复位信号，输入，高电平有效。

reset信号有效时，cpu立即结束现行操作，处于复位状态，初始化所有的内部寄存器。复位后各内部寄存器的状态，当reset信号由高电平变为低电平时，cpu从ffff0h地址开始重新启动执行程序。

2.4 8086cpu内部包含有4组16为寄存器，它们分别是通用数据寄存器组，基址指针和变址寄存器，段寄存器，指令指针及标志位寄存器。

通用寄存器组：累加器，基址寄存器，计数寄存器，数据寄存器。

段寄存器：**段寄存器，数据段寄存器，堆栈段寄存器，附加段寄存器。

指针和变址寄存器：堆栈指针寄存器，源变址寄存器，目的变址寄存器。

指令指针和标志寄存器：指令指针寄存器，标志寄存器。

2.5 标志寄存器有9个标志，分为状态标志和控制标志。

状态标志有6个，即和ｏｆ。控制标志有3个：df，if和tf。

1.符号标志ｓｆ：它和运算结果的最高位相同，用来指出计算结果是正还是负。

2.奇偶标志ｐｆ：如果运算结果的低8位中所含1的个数为偶数，则该位位1；为基数，则位为0.

3.进位标志（carry flag）位cf。它反映运算中最高有效位（字运算时为d15、字节运算时为d7位）向前有无进位（针对加运算）或借位（针对减运算）。

若cf＝1，表示有进位或借位；若cf=0，表示无进位或借位。cf标志主要针对无符号运算。

4.辅助标志（auxiliary flag）位af。该标志主要用于bcd码运算后的调整。

它反映运算中低四位向前（即d3向d4）有无进位（针对加运算）或借位（针对减运算）。若af＝1，表示有进位或借位；若af＝0，表示无进位或借位。

5. 溢出标志（overflow flag）位of。它反映有符号数的运算结果是否超出其所能表示的范围；字运算的范围为-32768~+32767，字节运算的范围为-128~+127。

若of＝1，则表示结果溢出；of＝0，表示结果未溢出。注意，of标志主要针对有符号运算。

6. zf 零标志（zero flag）位。反映运算结果是否为全0。若zf＝1，则表示运算结果为全0（各位均为0）；若zf＝0，表示运算结果非全0（各位不全为0）。

7. df 方向控制（direction flag）位。

若设置df＝1，则串操作后，源和目的操作数的地址均向增址方向调整；若设置df＝0，则向减址方向调整。

8. if 中断允许控制（interrupt enable flag）位。

若设置if＝1，则允许cpu响应可屏蔽中断（开中断）；若if＝0，则不允许cpu响应可屏蔽中断（关中断）。

陷井控制（trap flag）位。

若设置tf＝1，则将在cpu运行中设置陷井，此时，cpu每执行一条指令就产生一个单步中断，用户可以在中断服务中对当前指令的执**况进行调试；若tf＝0，表示不设置陷井。该标志主要用于程序的单步调试。

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