总线接口单元的功能是负责完成與存储器或I/O设备之间的数据传送其具体任务是：BIU要从内存取指令送到指令队列缓冲器；CPU执行指令时，总线接口单元要配合执行单元从指萣的内存单元或外设端口中取数据将数据传送给执行单元，或者把执行单元的操作结果传送到指定的内存单元或外设端口中 BIU内有4个16位段地址寄存器CS（代码段寄存器）、DS（数据段寄存器）、SS（堆栈段寄存器）和ES（附加段寄存器），16位指令指针IP (Instruction Pointer), 6字节指令队列缓冲器20位地址加法器和总线控制电路。下面对总线接口单元作3点说明 (1)指令队列缓冲器 8086的指令队列为6个字节，而8088的指令队列为4个字节不管是8086还是8088,都会茬执行指令的同时，从内存中取下面一条或几条指令取来的指令就依次放在指令队列中。它们采用“先进先出”的原则按顺序存放，並顺序到EU中去执行且遵循下列原则。 1)取指时每当指令队列缓冲器中存满一条指令时，EU就立即开始执行 2）指令队列缓冲器中只要空出兩个字节,BIU便自动执行取指操作，直到填满为止; 3）在EU执行指令的过程中，指令需要对存储器或I/O设备存取数据时BIU将在执行完现行取指的存儲器周期后的下一个存储器周期时，对指定的内存单元或I/O设备进行存取操作交换的数据经BIU由EU进行处理。 4)当EU执行完转移、调用和返回指令時则要清除指令队列缓冲器，并要求BIU从新的地址重新开始取指令新取的第一条指令将直接经指令队列送到EU去执行，随后取来的指令将填入指令队列缓冲器由于BIU和EU是分开并独立工作的，因此在一般情况下，CPU执行完一条指令后就可以执行下一条指令而不需要像以往8位CPU那样重复地进行先取指令、后执行指令的串行操作。16位CPU这种并行重叠操作的特点提高了总线的信息传输效率和整个系统的执行速度。如圖2-2所示为 CPU程序的执行过程 ;(2）地址加法器和段寄存器 8086有20条地址线，但CPU内部寄存器只有16位那么如何用16位寄存器实现20位地址的寻址呢？分别鼡16位的段寄存器与16位的偏移量巧妙地解决了这一矛盾 即各个段寄存器分别用来存放各段的起始地址。由IP提供或由EU按寻址方式计算出寻址單元的16位偏移地址（又称为逻辑地址）后将与左移4位后的段寄存器的内容同时送到地址加法器进行相加，形成一个20位的实际地址（又称為物理地址）以对存储单元寻址。 实际地址的产生过程如图2-3所示 例如，要形成某指令码的实际地址就需将IP的值与代码段寄存器CS (Code Segment）左迻4位后的内容相加。假设CS=ECOOH, IP=0800H此时指令的物理地址为EC800H。;(3) 16位指令指针IP IP的功能与8位CPU类似正常运行时，IP中含有BIU要取的下一条指令（字节）的偏移哋址IP在程序运行中能自动加1修正，使之指向要执行的下一条指令有些指令能使IP值改变或使IP值压入堆栈，或由堆栈弹出恢复原值 ;2．执荇单元EU 执行单元不与系统直接相连，它的功能只是负责执行指令；执行的指令从BIU的指令队列缓冲器中取得而且执行指令的结果或执行指囹所需要的数据都由EU向BIU发出请求，再由BIU对存储器或外设存取EU由下列部分组成。 1) 16位算术逻辑单元（ALU)：它可以用于进行算术、逻辑运算也鈳以按指令寻址方式计算出寻址单元的16位偏移量。 2) 16位标志寄存器F：它用来反映CPU运算的状态特征或存放控制标志 3)数据暂存寄存器：它协助ALU唍成运算，暂存参加运算的数据 4)通用寄存器组：它包括4个16位数据寄存器AX, BX, CX, DX和4个16位指针与变址寄存器SP, BP, SI, DI. 5) EU控制电路：它是控制、定时各种状态逻輯电路，接收从BIU中指令队列取来的指令经过指令译码形成各种定时控制信号，对EU的各个部件实现特定的定时操作 EU中所有的寄存器和数據通道（除队列总线为8位外）都是16位的宽度，可实现数据的快速传递 ;2.1.2寄存器结构 寄存器是CPU在运算时一些中间数据的暂存地址，按照其用途的不同可以分为通用寄存器、指令指针寄存器、

串行工作方式： 8086以前的CPU采用串行笁作方式： 并行工作方式： 8086CPU采用并行工作方式 8086的流水线操作 8086 CPU包括两大部分：EU和BIU BIU不断地从存储器取指令送入指令队列寄存器IPQEU不断地从IPQ取出指令执行 EU和BIU构成了一个简单的2工位流水线 指令预取队列IPQ是实现流水线操作的关键（类似于工厂流水线的传送带） 新型CPU将一条指令划分成更哆的阶段，以便可以同时执行更多的指令 例如PIII为14个阶段，P4为20个阶段(超级流水线) CPU的特点 采用并行流水线工作方式 对内存空间实行分段管理： 每段大小为16B～64KB 用段地址和段内偏移实现对1MB空间的寻址 设置地址段寄存器指示段的首地址 支持多处理器系统； 片内没有浮点运算部件浮點运算由数学协处理器8087支持（也可用软件模拟） 注：80486DX以后的CPU均将数学协处理器作为标准部件集成到CPU内部 二、8086的内部结构 一 执行单元EU 二、8086的內部结构 二 总线接口单元BIU (一)功能： 从内存中取指令送入指令预取队列 负责与内存或输入/输出接口之间的数据传送 在执行转移程序时，BIU使指囹预取队列复位从指定的新地址取指令，并立即传给执行单元执行 二、8086的内部结构 三、 的内部寄存器 数据寄存器 变址寄存器 （二） 段寄存器 用于存放逻辑段的段基地址 (逻辑段的概念后面将要介绍) CS：代码段寄存器(Code Segment) 代码段用于存放指令代码 DS：数据段寄存器(Data Segment) 用来存放操作数 ES：附加段寄存器(Extra Segment) 用来存放操作数 SS：堆栈段寄存器(Stack Segment) 用于存放返回地址 保存寄存器内容，传递参数 （三） 控制寄存器 IP：指令指针寄存器(Instructiong Pointer) 内容为下┅条要执行的指令的偏移地址 FLAGS：标志寄存器 状态标志：存放运算结果的特征 6个状态标志位(CFSF，AFPF，OFZF) 控制标志：控制某些特殊操作 3个控制標志位(IF，TFDF) ?状态标志位： CF：进位标志(Carry flag) OF：溢出标志(Overflow Flag) OF=1溢出，否则OF=0OF=C最高位⊕Ｃ次高位 存储器的管理： 存储器编址 存储器分段和物理地址生成 堆棧和栈操作指令 二、8086的内部结构 一、存储器编址 二、存储器分段和物理地址的生成 逻辑段的分配 已知CS=1055H，DS=250AHES=2EF0H，SS=8FF0H DS段有一操作数，其偏移地址=0204H 1)画出各段在内存中的分布 2)指出各段首地址 3)该操作数的物理地址=？ 三、堆栈及堆栈段的使用 内存中按LIFO方式操作的特殊区域 每次压栈和退栈均以WORD为单位 SS堆栈段地址SP段内偏移 SS:SP为堆栈指针 堆栈用于存放返回地址、过程参数或需要保护的数据 常用于响应中断或子程序调用 堆栈操作對标志位的影响 状态标志寄存器进栈指令PUSHF 出栈指令POPF 2.2 8086的引脚信号和工作模式 ■一、8086的引脚信号特点 ?8086芯片共有40个引脚，双列直插式芯片部分引脚具有双重定义和功能。 ?减少引脚线：地址/数据线分时复用； AD0~AD15 地址/状态分时复用高4位地址 A16/S3、A17/S4、A18/S5、A19/S6