③ 01110111B，因为C6?C7?1，所以产生溢出。 ④ 00100011B，因为C6?C7?0，所以未产生溢出。

6. 若使与门的输出端输出高电平，则各输入端的状态是什么？

解：各输入端为高电平。

7. 若使与非门的输出端输出低电平，则各输入端的状态是什么？

解：各输入端为高电平。

8. 如果74LS138译码器的Y4端输出低电平，则C、B、A三个输入端的状态分别是什么？

解：C、B、A三个输入端的状态分别是‘1’，‘0’，‘0’。

第2章 8088/8086微处理器

2.1 知识要点

1. 8088与8086在硬件结构上的主要区别：

8086的外部数据总线宽度为16位，而8088的外部数据总线宽度为8位；另外8086的指令预取队列长度为6字节，而8088的指令预取队列长度为4字节。

2. 8088包含两大功能部件，即执行单元（EU，Execution Unit）和总线接口单元（BIU，Bus

Interface Unit）。

1) 执行单元EU主要完成指令的译码和执行。执行单元通过EU控制电路从BIU中取出

指令，经过指令译码形成各种定时控制信号，向EU内各功能部件发出相应的控制命令，以完成指令所规定的操作。

2) 总线接口单元是8086/8088同外部联系的接口。它负责所有涉及外部总线的操作，包

括取指令、读操作数、写操作数、地址转换和总线控制等。BIU内部设置指令预取队列，每当指令队列有两个或两个以上的字节空间，且执行单元未向BIU申请读/写存储器操作数时，BIU顺序地预取后续指令的代码，并填入指令队列中。当EU执行的是转移指令时，则BIU清除当前的指令预取队列的内容，从新的地址取回指令，并立即送到EU去执行，然后，从后续的指令序列中取回指令填满队列。

3. 8088地址线的宽度为20位，可寻址的最大内存空间为220=1MB。

4. 8088CPU对内存的管理：8088CPU内部的寄存器的宽度只有16位，如何把16位的二进制

数转换成20位物理地址？8088CPU采用将内存储器分段的方法来解决这一问题，即将1MB的地址空间分为16个64KB的段，然后用段基址加上段内偏移地址来访问存储器。

分段的具体方法是在分段时，要求段的起始单元的物理地址是16的整数倍，即XXXX0H。其中，把前16位（XXXXH）称为段基址，段内各存储单元地址相对于该段起始存储单元地址

的位移增量称为段内偏移量。

段基地址和段内偏移量称为逻辑地址，逻辑地址通常写成XXXXH ：YYYYH的形式，其中XXXXH为段基址；YYYYH为段内偏移地址。物理地址与逻辑地址的关系如下： 物理地址＝段基址×16＋段内偏移

例如，逻辑地址A562H ：9236H对应的物理地址是AE856H。

物理地址是机器硬件操作时所使用的地址；逻辑地址是应用人员在编程时所使用的地址。由逻辑地址形成物理地址是由总线接口部件中的电路实现的。 5. 8086/8088CPU内部的各寄存器的作用

AX、BX、CX和DX通用寄存器一般用于存放参与运算的数据或运算的结果。 SP：用于存放堆栈栈顶的段内偏移量。 BP：用于存放访问内存时的偏移地址。

SP和BP也可以用来存放数据，它们的默认段寄存器都是SS。

SI和DI通常在间接寻址方式中存放操作数的偏移地址。在串操作指令中，DI的默认段寄存器是ES。SI和DI也可以用来存放数据。

CS：代码段寄存器，用于存放代码段的段基址。 DS：数据段寄存器，用于存放数据段的段基址。 SS：堆栈段寄存器，用于存放堆栈段的段基址。 ES：附加段寄存器，用于存放附加段的段基址。

IP：指令指针寄存器，用于存放CPU即将执行的下一条指令在代码段中的段内偏移地址。 FLAGS：标志寄存器，用于存放指令执行结果的特征。 6. 8088CPU管脚在两种工作模式下的功能。 7. 8088CPU的读、写时序。

8. 8088有两种工作模式：最小模式和最大模式。如图2-1和图2-2所示。

+5VMN/MX8088CPU8284时钟发生器RES+5VCLKREADYRESETIO/MRDWRALESTB8282OESTB8282A15~A8OESTB8282A15~A8A19~A16A19~A16AD7~AD0OEA7~A0D0~D7DT/RDEN8286TOE图2-18088最大模式总线

MN/MXS0S1S28284时钟发生器+5VRES8088CPUA19~A8AD7~AD0CLKREADYRESET8288总线控制器CLKS0S1S2INTAMEMRMEMWIORIOWDENDT/RALESTB8282OE地址总线存储器I/O接口8286TOE数据总线

图2-2 8088最大模式下的总线

2.2 习题解答

1. 8086/8088CPU由哪两大功能部分所组成？简述它们的主要功能?

解：8086/8088CPU由EU和BIU两大功能部分组成。

执行单元EU主要完成指令的译码和执行。执行单元通过EU控制电路从BIU中取出指令，经过指令译码形成各种定时控制信号，向EU内各功能部件发出相应的控制命令，以完成指令所规定的操作。

总线接口单元是8086/8088同外部联系的接口。它负责所有涉及外部总线的操作，包括取指令、读操作数、写操作数、地址转换和总线控制等。BIU内部设置指令预取队列，每当指令队列有两个或两个以上的字节空间，且执行单元未向BIU申请读/写存储器操作数时，BIU顺序地预取后续指令的代码，并填入指令队列中。当EU执行的是转移指令时，则BIU清除当前的指令预取队列的内容，从新的地址取回指令，并立即送到EU去执行，然后，从后续的指令序列中取回指令填满队列。

2. 什么是指令流水线？指令流水线需要哪些硬件支持？

解：指令流水线是指8086/8088CPU内部的执行单元EU和总线接口单元BIU通过指令预取队列协同工作从而实现指令的并行执行。指令流水线最主要的硬件支持是BIU内部的指令预取队列。