6O第九章从8086到Pentium微处理器第9章从8086到Pentium微处理器80286微处理器简介9.1.9.280386微处理器80486微处理器简介9.39.4Pentium微处理器简介
第九章 从8086到Pentium微处理器 第 9 章 从8086到Pentium微处理器 ◆ 9.1 80286微处理器简介 ◆ 9.2 80386微处理器 ◆ 9.3 80486微处理器简介 ◆ 9.4 Pentium微处理器简介
6o第九章从8086到Pentium微处理器9.120186与80286微处理器简介9.1.180186/80188的特点>内部结构80186：16位数据总线：80188：8位数据总线内部分为总线接口单元与执行单元>实现了虚拟存储管理还包括时钟发生器、可编程中断控制器、可编程定时器、可编程DMA控制器、可编程片选单元、串行通信单元和I/O端口等增强功能主要应用于磁盘高速缓存控制器、局域网控制器以及交换机控制等嵌入式系统
第九章 从8086到Pentium微处理器 9.1.1 80186/80188的特点 9.1 20186与80286微处理器简介 ➢内部结构 80186：16位数据总线；80188：8位数据总线 内部分为总线接口单元与执行单元 ➢ 实现了虚拟存储管理还包括时钟发生器、可编 程中断控制器、可编程定时器、可编程DMA控 制器、可编程片选单元、串行通信单元和I/O端 口等增强功能 ➢ 主要应用于磁盘高速缓存控制器、局域网控制 器以及交换机控制等嵌入式系统
6o第九章从8086到Pentium微处理器9.180286微处理器简介9. 1. 280286的特点及相对8086体系结构的增强点将8086的BIU分成了AU、IU和BU3个部件。数据线和地址线完全分离》具有“实地址模式”和“保护虚地址模式两种工作模式能运行实时多任务操作系统，支持存储管理和保护功能实现了虚拟存储管理与80286配合使用的80287可以80286的两种工作模式
第九章 从8086到Pentium微处理器 9.1.2 80286的特点及相对8086体系结构的增强点 9.1 80286微处理器简介 ➢ 将8086的BIU分成了AU、IU和BU 3个部件。 ➢ 数据线和地址线完全分离 ➢ 具有“实地址模式” 和“保护虚地址模式” 两种工作模式 ➢ 能运行实时多任务操作系统，支持存储管理 和保护功能 ➢ 实现了虚拟存储管理 ➢ 与 80286 配合使用的80287可以80286 的两种 工作模式
6o第九章从8086到Pentium微处理器80286的保护模式9.1.38当80286工作于实模式时，它的24根地址线中只有低20位地址有效，其寻址空间和寻址方法与8086完全相同。√对于程序员来说，相当于8086的最大模式系统寄存器结构和寻址方式与8086相同。不同的是20位地址总线和16位数据总线不再分时复用芯片的引脚，并且增加了某些新指令。8086的应用程序不需要修改就可以移到该方式下运行但是运行速度更快
第九章 从8086到Pentium微处理器 9.1.3 80286的保护模式 当80286工作于实模式时，它的24根地址线中只 有低20位地址有效， 其寻址空间和寻址方法与8086 完全相同。 ✓ 对于程序员来说，相当于8086的最大模式系统， 寄存器结构和寻址方式与 8086 相同。 ✓不同的是 20 位地址总线和 16 位数据总线不再分 时复用芯片的引脚，并且增加了某些新指令。8086 的应用程序不需要修改就可以移到该方式下运行， 但是运行速度更快
6O第九章从8086到Pentium微处理器80286的保护模式9.1.38保护模式体现了80286的特色，主要是对存储器管理、虚拟存储和对地址空间的保护。虽然80286的实存地址空间只有16MB，但在保护模式下，可为每个任务提供多达1GB的虚拟存储空间和保护机制，有力地支持了多用户、多任务的操作。在保护模式下，80286的存储管理仍然分段进行每个逻辑段的最大长度为64KB，但每个任务可使用的逻辑空间却高达1GB
第九章 从8086到Pentium微处理器 ◆保护模式体现了80286的特色，主要是对存储器管 理、虚拟存储和对地址空间的保护。 ◆虽然80286的实存地址空间只有16MB，但在保护模 式下，可为每个任务提供多达1GB的虚拟存储空间和 保护机制，有力地支持了多用户、多任务的操作。 ◆在保护模式下，80286的存储管理仍然分段进行， 每个逻辑段的最大长度为64KB，但每个任务可使用 的逻辑空间却高达1GB。 9.1.3 80286的保护模式
6o第九章从8086到Pentium微处理器9.280386微处理器9. 2. 180386的特点及其体系结构80386的特点：80386是全32位结构，它的外部数据总线和内部数据通道，包括寄存器、ALU和内部总线都是32位的，提供32位的存储空间寻址能力和32位的外部总线接口单元，能灵活处理8位、16位、32位3种数据类型80386有3种工作模式：实模式、虚拟86模式、386的保护模式口80386的硬件结构可分成6个逻辑单元，它们以流水线方式工作。其硬件设计有支持段页式存储管理部件，易于实现虚拟存储系统80386硬件支持多任务处理，一条指令就可实现任务切换。80386设置了4级特权级
第九章 从8086到Pentium微处理器 9.2 80386 微处理器 80386 的特点： ● 80386是全32位结构，它的外部数据总线和内部数据通道， 包括寄存器、ALU和内部总线都是32位的，提供32位的存储 空间寻址能力和32位的外部总线接口单元，能灵活处理8位、 16位、32位3种数据类型 ● 80386 有 3 种工作模式：实模式、虚拟86模式、386的保护 ● 80386的硬件结构可分成6个逻辑单元，它们以流水线方式 工作。其硬件设计有支持段页式存储管理部件，易于实现虚 拟存储系统 ● 80386硬件支持多任务处理，一条指令就可实现任务切换。 ● 80386设置了4级特权级 9.2.1 80386的特点及其体系结构
8O第九章从8086到Pentium微处理器9. 2. 180386的特点及其体系结构80386的体系结构总线接口部件（BIU）是80386与外界的接口，它通过数据总线、地址总线和控制总线将外部部件与80386连接起来，完成对存储器和I0端口的访问、80386与80387数学协处理器的协调等功能CPU包括指令预取部件（IPU）、指令译码部件（IDU）和执行部件（EU）。存储管理部件（MMU）包括段管理部件（SU）和页管理部件（PU），它们的功能是实现存储器的段页式管理，从而实现虚拟存储器系统和多任务处理
第九章 从8086到Pentium微处理器 80386 的体系结构 ● 总线接口部件（BIU）是80386与外界的接口，它通 过数据总线、地址总线和控制总线将外部部件与 80386连接起来，完成对存储器和I/O端口的访问、 80386与80387数学协处理器的协调等功能。 ● CPU包括指令预取部件（IPU）、指令译码部件 （IDU）和执行部件（EU）。 ● 存储管理部件（MMU）包括段管理部件（SU）和 页管理部件（PU），它们的功能是实现存储器的段、 页式管理，从而实现虚拟存储器系统和多任务处理。 9.2.1 80386的特点及其体系结构
6o第九章从8086到Pentium微处理器9. 2. 2880386引脚的功能80386有132个引脚，其中20条用作Vcc，21条用作GND，34条地址线，32条数据线，17条控制线，其余8个引脚未用。1.数据线D1~D，和总线宽度控制信号BS162.地址线A，1～A,和字节控制信号BE0～BE33.协处理器接口信号PEREO、BUSY、ERROR4其他信号D/C、NA、ADS5.其余如W/R、M/IO、INTR、NMI、HOLD、HLDA、RESET、CLK等信号与8086的同名信号相似
第九章 从8086到Pentium微处理器 ● 80386有132个引脚，其中20条用作VCC，21条用作 GND，34条地址线，32条数据线，17条控制线，其 余8个引脚未用。 9.2.2 80386引脚的功能 1. 数据线D31 ～D0和总线宽度控制信号BS16 2. 地址线A31 ～A2和字节控制信号BE0～BE3 3. 协处理器接口信号PEREQ 、BUSY、ERROR 4. 其他信号 D/C、NA、ADS 5. 其余如W/R、M/IO、INTR、NMI、HOLD、 HLDA、RESET、CLK等信号与8086的同名信号相似
6o第九章从8086到Pentium微处理器9. 2. 3 80386的寄存器组80386共有34个寄存器，按功能可分为：1.通用寄存器2.段寄存器3.段描述符寄存器4.状态和控制寄存器5.系统地址寄存器6.调试寄存器7.测试寄存器
第九章 从8086到Pentium微处理器 ● 80386 共有34个寄存器，按功能可分为： 9.2.3 80386的寄存器组 1. 通用寄存器 2. 段寄存器 3. 段描述符寄存器 4. 状态和控制寄存器 5. 系统地址寄存器 6. 调试寄存器 7. 测试寄存器
6o第九章从8086到Pentium微处理器通用寄存器8个通用寄存器和8086通用寄存器相同，只扩展到32位，寄存器名字前加一个字符E，即：EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EBP、ESP，仍然支持8位和16位操作，用法和8086系统相同。段寄存器六个16位段寄存器如下：DS数据段寄存器CS代码段寄存器ES、FS、GS附加段寄存器SS堆栈段寄存器
第九章 从8086到Pentium微处理器 通用寄存器 六个16位段寄存器如下： 段寄存器 ● 8个通用寄存器和8086通用寄存器相同，只扩展 到32位，寄存器名字前加一个字符E，即：EAX、 EBX、ECX、EDX、ESI、EBP、ESP，仍然支持8位 和16位操作，用法和8086系统相同。 CS代码段寄存器 DS数据段寄存器 SS堆栈段寄存器 ES、FS、GS附加段寄存器