微处理器中的取指令阶段解析 - 以8086/8088为例

"本文主要介绍了微处理器，特别是8086/8088微处理器的基本结构、功能和特性。内容涵盖了取指令阶段的执行过程，8086的内部结构，以及8086的功能结构，包括总线接口单元（BIU）和执行单元（EU）。" 在微处理器领域，取指令阶段是执行指令集计算机程序的第一步，这一过程在给定的描述中被详细阐述。当程序从00H地址开始存放时，取指令阶段会按照以下步骤进行： 1. 程序计数器（PC或IP）的内容被复制到地址寄存器AR，这使得CPU知道要从哪个内存位置读取指令。 2. PC的内容自动加1变为01H，这是为了在执行完当前指令后，能指向下一条指令的位置。 3. 地址寄存器AR通过地址总线向存储器地址译码器发送00H，选中该地址的存储单元。 4. CPU发出“读”命令，请求从选定的地址读取数据。 5. 存储在00H地址的指令（例如B0H）被传送到数据总线DB。 6. 数据寄存器DR接收来自数据总线的指令，并暂时存储它。 7. 最后，指令寄存器IR接收数据寄存器的内容，经过译码，CPU识别出操作码，如“MOV A, 05H”，并准备执行相应的操作。 8086/8088微处理器是Intel公司推出的16位处理器，具有显著的性能特征，包括16位内部结构、20位地址线支持1MB的内存寻址、强大的指令集、16位地址总线用于I/O端口寻址、强大的中断处理能力，以及单一的5V电源。8088是8086的变体，它的外部数据线只有8位，便于与8位I/O设备配合使用。 8086微处理器的内部结构可以分为两个主要部分：总线接口单元（BIU）和执行单元（EU）。BIU负责处理与内存和I/O设备的通信，管理与系统总线的交互；而EU则负责指令的解码和执行。8086还包括多种寄存器，如通用寄存器、段寄存器、标志寄存器、指令寄存器等，这些寄存器在执行程序时起着至关重要的作用。 在8086/8088中，算术逻辑单元（ALU）执行算术和逻辑运算，标志寄存器记录运算结果的状态，而指令处理单元（控制器）通过指令译码器生成执行指令所需的控制信号。学习8086微处理器的这些基础知识对于理解计算机系统的工作原理至关重要，特别是在微处理器的编程和系统设计中。