8086/8088微型计算机体系结构:内存区域与存储器分段
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更新于2024-08-21
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"8088/8086微型计算机体系结构,包括特殊内存区域、8086/8088CPU的组成、内部寄存器、存储器分段、物理地址形成、堆栈概念、系统配置及工作时序。"
在8088/8086微型计算机体系结构中,存在一些特殊的内存区域,这些区域有着固定的功能,不可随意使用。首先,中断矢量区位于00000H至003FFH,共1K字节,用于存储256种中断类型的中断矢量,每个矢量占用4个字节。其次是显示缓冲区,单色显示器的缓冲区在B0000H至B0F9FH,约4000字节,用于存放文本方式下的ASCII码和属性码;彩色显示器的缓冲区在B8000H至BBF3FH,约16K字节,用于存储图形方式下的屏幕像素代码。最后,启动区在FFFF0H至FFFFFH,共16个单元,用于存放无条件转移指令,启动系统初始化。
8086/8088CPU由执行单元(EU)和总线接口单元(BIU)组成,两者协同工作,实现了数据处理和外部通信。内部寄存器被分类为数据寄存器、指针寄存器、控制寄存器等,它们各自承担特定的任务,如通用寄存器(如AX, BX, CX, DX)用于数据处理,段寄存器(CS, DS, ES, SS)用于分段管理和地址计算,指令指针寄存器(IP)指向待执行的下一条指令地址。
8086/8088系统的存储器采用分段机制,每个段最大64KB,通过段地址和偏移地址组合成20位的物理地址。堆栈是一种特殊的存储区域,遵循后进先出(LIFO)原则,通常使用SS(栈段寄存器)和SP(栈指针寄存器)进行管理。系统配置包括内存组织、I/O设备连接以及总线时序的设定。
微处理器的关键性能指标包括字长(8086/8088是16位)、主频、外频和倍频,地址总线宽度(20位,直接访问1MB内存),主存容量,以及高速缓存(Cache)。Cache的存在是为了减少CPU访问主内存的时间,提高处理效率。
8086微处理器具有+5V电源,40条引脚,时钟频率范围5MHz至10MHz,指令执行时间在0.3μs至0.6μs之间。它通过指令队列缓冲器支持并行流水线工作,采用分段管理内存,支持最小和最大两种工作模式,适应不同系统需求。8088与8086的主要区别在于其外部数据总线宽度为8位,而非8086的16位。
了解这些基础知识对于深入理解8086/8088微型计算机的工作原理至关重要,尤其是对于系统设计、程序开发以及硬件交互等应用。
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2021-10-02 上传
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慕栗子
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