Структура микропроцессора Intel 8086

Основные характеристики:

-универсальный микропроцессор (МП);

- системная магистраль имеет 3 шины (ША – 20 бит, ШД – 16 бит, ШУ), но выводы МП с частичным мультиплексированием (16 младших разрядов ША/Д соответствуют адресам/данным, 4 оставшихся старших разряда ША – сигналы состояния микропроцессора);

- способен работать в 3-х режимах (обмен данными, ПДП, режим прерывания);

- сегментная организация памяти (размер сегмента 64 Кбайт);

- адресные пространства памяти и внешних устройств разделены;

- основная форма представления чисел - двоичный дополнительный код с фиксированной запятой; работает с десятичными числами (не только ВСД код, но и ASCII код);

- тактовая частота 4,44 МГц;

- корпус 40-выводный DIP;

- напряжение питания + 5 Вольт.

Нововведением МП стало появление очереди байтов команд (6 байтов команд), а также параллельная работа блока сопряжения с шиной (устройства шинного интерфейса) и операционного устройства.

Рис. 5.1 Структура микропроцессора i8086

Микропроцессор содержит две основные части: операционное устройство и устройство шинного интерфейса. Оба устройства могут работать параллельно, что обеспечивает совмещение во времени процессов выборки и исполнения команд. Операционное устройство содержит регистры общего назначения, арифметико-логическое устройство (АЛУ), регистр флагов (F), блок управления и обеспечивает выполнение команд.

Устройство шинного интерфейса содержит блок сегментных регистров, указатель команд (IP), сумматор адреса, очередь байтов команд, буферы, обеспечивающие связь с шиной, и предназначено для выполнения функций, связанных с выборкой операндов, установлением очередности команд и формирования адресов операндов и команд.

Всего данный МП содержит 14 регистров: 3 блока по 4 регистра плюс регистр IP (Instruction Pointer - неполный аналог программного счетчика) и флаговый регистр F.

Регистры общего назначения – РОНы (16 разрядов), только они могут адресоваться побайтно.

AX/AH/AL – регистр-аккумулятор;

BX/BH/BL – индексный регистр базы;

CX/CH/CL – регистр-счетчик;

DX/DH/DL – регистр данных.

Группа указательных и индексных регистров – 2 указательных и 2 индексных регистра:

SP – регистр-указатель стека;

BP – регистр-указатель базы;

SI – индекс источника;

DI – индекс приемника.

Группа из 4 сегментных регистров:

CS – регистр сегмента кода;

DS – регистр сегмента данных;

SS – регистр сегмента стека;

ES – регистр дополнительного сегмента данных.

Флаговый регистр 16-ти разрядный. Младший байт флагового регистра такой же, как у МП К580ВМ80. В старшем байте используются 4 бита: 1 флаг и 3 бита управления. Каждый флаг обозначен двумя буквами:

CF (Carry Flag) – флаг переноса;

PF (Parity Flag) – флаг паритета;

AF (Auxiliary Flag) – вспомогательный флаг переноса.

ZF (Zero Flag) – флаг нуля;

SF (Sign Flag) – флаг знака;

OF (Overflow Flag) – флаг переполнения

DF (Direction Flag) – флаг направления

IF (Interrupt Flag) – флаг прерываний

TF (Trap Flag) – флаг трассировки или пошагового выполнения команд программы.