8086/8088微处理器结构与功能解析

"本文主要介绍了8086/8088微处理器的结构特征，包括CPU的功能框图，以及其内部的各个组件。8086/8088是1979年推出的VLSI微处理器，拥有16位数据总线和20位地址总线，能直接寻址1MB的存储空间。它们采用单一+5V电源，支持多种时钟频率。8088是8086的变种，外部数据总线为8位。CPU由总线接口部件BIU和执行部件EU组成，拥有133条指令，并包含多个通用寄存器和段寄存器。" 8086/8088微处理器的结构特征体现在以下几个方面： 1. **CPU架构**：8086/8088采用了微处理器的典型结构，由总线接口部件（BIU，Bus Interface Unit）和执行部件（EU，Execution Unit）两大部分构成。BIU负责处理与外部总线的交互，而EU则执行实际的运算和指令。 2. **数据与地址总线**：8086拥有16位的数据总线，可以同时传输16位的数据，而8088虽然内部操作也是16位，但其外部数据总线为8位。两者都有20位的地址总线，因此可以寻址2^20=1,048,576个存储单元，即1MB的内存空间。 3. **电源与时钟**：8086/8088使用单一的+5V电源供电，支持5MHz到10MHz的时钟频率。8088-1和8086-2的时钟频率分别为10MHz和8MHz。 4. **指令集**：这两款处理器拥有133条指令，指令长度从1到6字节不等，提供了丰富的指令集用于各种计算和控制任务。 5. **寄存器系统**：CPU内含一组通用寄存器，包括AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI和DI，每个都分为高8位（如AH、BH等）和低8位（如AL、BL等）。此外，还有特殊用途的寄存器如IP（指令指针）、PSW（标志寄存器）以及段寄存器（CS、DS、SS、ES），这些寄存器在程序执行中起到关键作用。 6. **总线操作**：8086/8088的总线操作涉及到地址总线、数据总线和控制逻辑。地址总线用于指定内存或I/O设备的位置，数据总线传输数据，控制逻辑协调这些总线的操作。 7. **8088的特性**：8088是8086的一个变体，主要区别在于外部数据总线为8位，这意味着它与外部设备交换数据时是以8位为单位的，而内部操作仍保持16位。 8. **指令队列**：8088/8086具有指令队列，可以预读取指令，提高执行效率。 通过这种结构，8086/8088微处理器能够高效地执行程序，处理各种计算任务，并与外部硬件进行通信，成为当时个人计算机的核心组件。其设计思想和实现方式对后续的微处理器发展产生了深远影响。