8086cpu結構圖

　　8086CPU內部結構圖分享

　　如圖，8086CPU從功能上劃分成兩部分：總線接口單元BIU（BusInterfaceUnit）和執行單元EU（ExecutionUnit）。

　　EU的組成部分：16位通用寄存器組（AX，BX，CX，DX，SP，BP，SI，DI）、算術邏輯單元（ALU）、標志寄存器（FLAG）、操作控制器電路。

　　BIU的組成部分：段寄存器組（CS，DS，SS，ES）、指令指針（IP）、地址加法器、指令隊列緩沖器、總線接口控制邏輯。

　　執行單元的功能：

　　指令譯碼

　　指令執行————————-在ALU中完成

　　暫存中間運算結果—————-通用寄存器

　　保存運算結果特征—————-標志寄存器flags

　　總線接口單元的功能：

　　從內存中取指令到指令預取隊列

　　負責與內存或輸入/輸出接口之間的數據傳送

　　在執行轉移程序時，BIU使指令預取隊列復位，從指定的新地址取指令，并立即傳給執行單元執行。

　　8086工作原理圖

　　8086CPU的兩種工作模式

　　為了適應各種使用場合，在設計8086CPU芯片時，就考慮了其應能夠使它工作在兩種模式下，即最小模式與最大模式。

　　所謂最小模式，就是系統中只有一個8086微處理器，在這種情況下，所有的總線控制信號，都是直接由8086CPU產生的，系統中的總線控制邏輯電路被減到最少，該模式適用于規模較小的微機應用系統。

　　最大模式是相對于最小模式而言的，最大模式用在中、大規模的微機應用系統中，在

　　最大模式下，系統中至少包含兩個微處理器，其中一個為主處理器，即8086/8086CPU，其它的微處理器稱之為協處理器，它們是協助主處理器工作的。

　　與8086CPU配合工作的協處理器有兩類，一類是數值協處理器8087另一類是輸入/輸出協處理器8089。

　　8087是一種專用于數值運算的協處理器，它能實現多種類型的數值運算，如高精度的整型和浮點型數值運算，超越函數（三角函數、對數函數）的計算等，這些運算若用軟件的方法來實現，將耗費大量的機器時間。換句話說，引入了8087協處理器，就是把軟件功能硬件化，可以大大提高主處理器的運行速度。

　　8089協處理器，在原理上有點象帶有兩個DMA通道的處理器，它有一套專門用于輸入/輸出操作的指令系統，但是8089又和DMA控制器不同，它可以直接為輸入/輸出設備服務，使主處理器不再承擔這類工作。所以，在系統中增加8089協處理器之后，會明顯提高主處理器的效率，尤其是在輸入/輸出操作比較頻繁的系統中。

　　8086的存儲器組織

　　1.存儲容量

　　8086有20根地址總線，因此，它可以直接尋址的存儲器單元數為220=1Mbyte

　　2.物理地址

　　8086可直接尋址1Mbyte的存儲空間，其地址區域為00000H—FFFFFH，與存儲單元一一對應的20位地址，我們稱之為存儲單元的物理地址。

　　3.存儲器的分段及段地址

　　由于CPU內部的寄存器都是16位的，為了能夠提供20位的物理地址，系統中采用了存儲器分段的方法。規定存儲器的一個段為64KB，由段寄存器來確定存儲單元的段地址，由指令提供該單元相對于相應段起始地址的16位偏移量。

　　這樣，系統的整個存儲空間可分為16個互不重疊的邏輯段，如圖2-3所示。存儲器的每個段的容量為64KB，并允許在整個存儲空間內浮動，即段與段之間可以部分重疊、完全重疊、連續排列，非常靈活，如圖2-4所示。

　　4.偏移地址

　　偏移地址是某存儲單元相對其所在段起始位臵的偏移字節數，或簡稱偏移量。它是一個16位的地址，根據指令的不同，它可以來自于CPU中不同的16位寄存器（IP、SP、BP、SI、DI、BX等）。

　　5.物理地址的形成

　　物理地址是由段地址與偏移地址共同決定的，段地址來自于段寄存器（CS、DS、ES、SS），是十六位地址，由段地址及偏移地址計算物理地址的表達式如下：

　　物理地址=段地址×16+偏移地址

　　例如：系統啟動后，指令的物理地址由CS的內容與IP的內容共同決定，由于系統啟動的CS=0FFFFH，IP=0000H，所以初始指令的物理地址為0FFFF0H，我們可以在0FFFF0H單元開始的幾個單元中，固化一條無條件轉移指令的代碼，即轉移到系統初始化程序部分。

　　6.存儲器分段組織帶來存儲器管理的新特點

　　首先，在程序代碼量、數據量不是太大的情況下，可使它們處于同一段內，即使它們在64Kbyte的范圍內，這樣可以減少指令的長度，提高指令運行的速度；

　　其次，內存分段為程序的浮動分配創造了條件；

　　第三，物理地址與形式地址并不是一一對應的，舉例：6832H：1280H，物理地址為695A0H。

　　第四，各個分段之間可以重疊

　　7.特殊的內存區域

　　8088/8086系統中，有些內存區域的作用是固定的，用戶不能隨便使用，如：中斷矢量區：00000H—003FFH共1K字節，用以存放256種中斷類型的中斷矢量，每個中斷矢量占用4個字節，共256×4=1024=1K

　　顯示緩沖區：B0000H—B0F9FH約4000（25×80×2）字節，是單色顯示器的顯示緩沖區，存放文本方式下，所顯示字符的ASCII碼及屬性碼；B8000H—BBF3FH約16K字節，是彩色顯示器的顯示緩沖區，存放圖形方式下，屏幕顯示象素的代碼。

　　啟動區：FFFF0H—FFFFFH共16個單元，用以存放一條無條件轉移指令的代碼，轉移到系統的初始化部分。