《微型计算机原理及应用》课程教学资源（PPT课件讲稿）第2章 微处理器

第2章微处理器 21概述 228088/8086微处理器 2380286微处理器 2380X86/ Pentium微处理器 2.4本章小结 思考与练习题

2.1 概述 2.2 8088/8086微处理器 2.3 80286微处理器 2.3 80X86/Pentium微处理器 2.4 本章小结 思考与练习题 第2章 微处理器

21微处理器的基本结构 微处理器 Microprocessor),是采用大规 模或超大规模集成电路技术做成的半导体芯 片,上面集成了计算机的主要部件:控制器、 运算器和寄存器组。整个微型计算机硬件系 统的核心就是微处理器,所以它又称为中央 处理器( Central Processing Unit),即CPU

微处理器(Microprocessor) ，是采用大规 模或超大规模集成电路技术做成的半导体芯 片，上面集成了计算机的主要部件：控制器、 运算器和寄存器组。整个微型计算机硬件系 统的核心就是微处理器，所以它又称为中央 处理器(Central Processing Unit)，即CPU。 2.1 微处理器的基本结构

21微处理器的基本结构 若字长8位,即一次能处理8位数据,则称 为8位CPU,如Z80的CPU;若字长为16位, 则称为16位CPU,如8086/8088、80286的 CPU等 图3-1是一个典型的8位微处理器的内部结构, 它一般由算术逻辑运算单元、寄存器组和 指令处理单元等几个部分组成

若字长8位，即一次能处理8位数据，则称 为8位CPU，如Z80的CPU；若字长为16位， 则称为16位CPU，如8086/8088、80286的 CPU等。 图3-1是一个典型的8位微处理器的内部结构， 它一般由算术逻辑运算单元、寄存器组和 指令处理单元等几个部分组成。 2.1 微处理器的基本结构

时 指令寄存 指令译码 逻序 控制总线 和 辑控 制 通用 地址 地址地址总线 寄存器组寄存器组 总线 控制 内部数据总线 数据 总 线 控制」数据总线 暂存器累加器 标志寄存器 ALU 图3-18位微处理器内部结构

图3-1 8位微处理器内部结构

21微处理器的基本结构 1.算术逻辑运算单元(ALU, Arithmetic Logic Unit 算术逻辑运算单元实际上就是计算机的 运算器,负责CPU进行各种运算,包括算术 运算和逻辑运算

1. 算术逻辑运算单元(ALU，Arithmetic Logic Unit) 算术逻辑运算单元实际上就是计算机的 运算器，负责CPU进行各种运算，包括算术 运算和逻辑运算。 2.1 微处理器的基本结构

21微处理器的基本结构 算术运算:指加、减、增量(加1)、减量 (减1)、比较、求反、求补等运算,有些微处 理器还可以进行乘、除运算。 逻辑运算:指逻辑与、逻辑或、逻辑非、 逻辑异或,以及移位、循环移位等运算和操 作

算术运算：指加、减、增量(加1)、减量 (减1)、比较、求反、求补等运算，有些微处 理器还可以进行乘、除运算。 逻辑运算：指逻辑与、逻辑或、逻辑非、 逻辑异或，以及移位、循环移位等运算和操 作。 2.1 微处理器的基本结构

21微处理器的基本结构 ALU的基本组成是一个加法器。ALU所进 行的运算中,多数操作需要两个操作数,比 如“加”和“逻辑与”运算。但是,也有些 运算只要一个操作数,比如“增量”和“逻 辑非”运算

ALU的基本组成是一个加法器。ALU所进 行的运算中，多数操作需要两个操作数，比 如“加”和“逻辑与”运算。但是，也有些 运算只要一个操作数，比如“增量”和“逻 辑非”运算。 2.1 微处理器的基本结构

21微处理器的基本结构 对8位CPU来说,由累加器提供其中一个 操作数,而另一个操作数通过暂存器来提供。 运算后,运算结果被返回到累加器,而运算 中状态的变化和运算结果的数字特征则被记 录在标志寄存器中。程序根据运算后各个标 志位的情况来决定下一步走向

对8位CPU来说，由累加器提供其中一个 操作数，而另一个操作数通过暂存器来提供。 运算后，运算结果被返回到累加器，而运算 中状态的变化和运算结果的数字特征则被记 录在标志寄存器中。程序根据运算后各个标 志位的情况来决定下一步走向。 2.1 微处理器的基本结构

21微处理器的基本结构 运算单元电路 寄存器 累加器

运算单元电路 寄存器 累加器 2.1 微处理器的基本结构

2.寄存器组( Register Set) 寄存器是CPU内部的高速存储单元,不同 的CPU配有不同数量、不同长度的一组寄存 器。有些寄存器不面向用户,我们称为“透 明”寄存器,对它们的工作,用户不需要了 解;有些寄存器则面向用户,供编程时使用, 这些寄存器在程序中频繁使用,被称为可编 程寄存器

2. 寄存器组(Register Set) 寄存器是CPU内部的高速存储单元，不同 的CPU配有不同数量、不同长度的一组寄存 器。有些寄存器不面向用户，我们称为“透 明”寄存器，对它们的工作，用户不需要了 解；有些寄存器则面向用户，供编程时使用， 这些寄存器在程序中频繁使用，被称为可编 程寄存器