8086 CPU结构解析：存储器地址与数据处理

"本文主要介绍了CPU的内部结构，特别是针对8086/8088微处理器，以及存储单元的地址和内容的概念。" 在CPU结构中，存储单元的地址和内容是至关重要的概念。存储器以字节为单位进行编址，每个字节都有一个唯一的物理地址，这些地址通常以16进制表示。例如，一个具有36位地址总线的系统，其地址范围是从00000000H到FFFFFFFFH。存储单元的内容则是指存放在该地址中的数据。 一个字通常由两个字节组成，在存储时，低位字节被存放在低地址，而高位字节则存放在高地址。同样，双字由四个字节构成，占四个存储器地址，遵循相同的低位字节优先的存储规则。 CPU由多个组件构成，包括运算器、控制器、寄存器组和片内总线等。8086/8088微处理器作为16位处理单元，8086有16位数据线和20位地址线，能寻址1MB的内存。8088虽然内部是16位，但其外部数据线只有8位。CPU的主要功能包括指令控制、操作控制、时序控制、执行指令和数据加工。 8086微处理器被划分为总线接口模块BIU（Bus Interface Unit）和执行部件EU（Execution Unit）。BIU负责与存储器和I/O端口之间的数据传输，包含段地址寄存器、地址加法器、指令队列和输入/输出控制电路。地址加法器通过左移段寄存器内容并与指令指针寄存器内容相加，生成20位物理地址。指令队列则用于暂存待执行的指令。 执行部件EU则执行指令，包括算术逻辑单元ALU（用于执行各种运算）、标志寄存器（保存运算特性信息）、通用寄存器组（如AX、BX等）以及执行部件控制电路。EU从BIU的指令队列中获取指令并进行执行。 值得注意的是，BIU和EU可以并行工作，这显著提高了CPU的效率。当BIU在从内存中获取指令或准备数据时，EU可以同时执行已获取的指令，这样的设计使得CPU的性能得到提升。这种并行处理能力是现代CPU高速处理数据的关键所在。