Arhitectura microprocesoarelor

1. Microprocesorul Intel 8086

1.1. Sisteme cu microprocesor Intel 8086

Microprocesorul este o unitate centrala de prelucrare (UCP) realizata intr-un singur circuit

integrat. Un sistem digital de prelucrare realizat cu ajutorul unui microprocesor este numit

microcalculator. Microcalculatorul are trei functii principale: prelucrarea informatiilor in UCP,

stocarea informatiilor in memorie si transferul informatiilor in interior si cu mediul exterior.

Prin intermediul unor interfete, numite porturi de intrare/iesire (IO), microcalculatorul

transfera informatii cu elementele mediului exterior, numite echipamentele periferice. Echipamente

periferice sunt: tastatura, monitor, imprimanta, disc hard, discheta, cititor de CD-ROM, etc.

Microprocesorul Intel 8086 este o unitate centrala de prelucrare care este formata din 2

componente:

1. Unitatea de executie (UE) decodifica instructiunile numerice, da comenzi interne pentru

efectuarea calculelor si comenzi externe catre cea de-a doua unitate. UE contine 8 locatii de

memorie interna numite registre de uz general. Registrele ofera o capacitate de memorare mica dar

si un acces (citire sau scriere) foarte rapid.

Pentru a stoca o cantitate mai mare de date (codurile numerice ale instructiunilor si

variabilele programelor) este necesara conectarea microprocesorului cu o memorie de capacitate

mare, numita memorie principala (MP). Desigur ca accesul la MP este mult mai lent.

2. Unitatea de interfata cu bus-urile (UI) calculeaza adresele MP si IO, transfera datele intre

UE si MP sau intre UE si I/O, si transfera catre UE codurile numerice ale instructiunilor citite din

MP.

Pentru a identifica in mod unic fiecare dintre locatiile MP si IO, este necesara asocierea unor

referinte numerice numite adrese. De aceea UI este responsabila cu generarea adreselor catre MP.

Microprocesorul Intel 8086 lucreaza cu date de 16 biti, numite cuvinte de date. Transferurile

intre UE si UI sau intre microprocesor si MP sau IO se fac in general sub forma de cuvinte de date

de 16 biti. De aceea bus-ul intern prin care comunica UE si UI al microprocesorului Intel 8086 este

de 16 biti.

Pentru compatibilitate cu microprocesoarele care lucrau cu date de 8 biti, si Intel 8086 poate

transfera valori sub forma unor octeti (date de 8 biti). De aceea locatiile MP si ale IO sunt octeti.

Microprocesorul Intel 8086 poate lucra cu maximum 1 M octeti de MP, adica poate genera

cel mult 1 M de adrese distincte. Deoarece 1M = 216 , inseamna ca adresele la microprocesorul Intel

8086 sunt reprezentabile cu 20 de biti.

In figura 1 este prezentata schema bloc a unui sistem cu microprocesor I8086.

Microprocesorul Intel 8086 comunica cu exteriorul (MP si IO) prin 3 bus-uri sau magistrale:

- bus-ul de date (BD), care are 16 biti;

- bus-ul de adrese (BA), care are 20 biti;

- bus-ul de comenzi (BC).

?U?E ?

???

UIB

??

??

??

MP I/O

microprocesor I8086

microcalculator

date, adrese

periferice

echipamente

??= memorie

date

date

Fig.1. Schema bloc a unui sistem cu microprocesor I8086.

1.2. Arhitectura microprocesorului Intel 8086

Structura microprocesorului Intel 8086 este de tip "pipe-line" (prezinta paralelism temporal)

permitand efectuarea in acelasi timp a doua operatii diferite de catre cele doua unitati diferite ale

sale - UE decodifica instructiunile si efectueaza calculele, in timp ce UI calculeaza adresele si

efectueaza transferurile.

Astfel, cele doua unitati ce compun UCP efectueaza autonom secvente de operatii proprii,

transferindu-si in acelasi timp informatii. Secventele de operatii efectuate de cele doua unitati ale

microprocesorului pentru a executa instructiunile sunt numite cicluri de instructiune, pentru UE si

cicluri masina de bus, pentru UI.

Arhitectura microprocesorului Intel 8086

Programarea microprocesorului Intel 8086. Instructiuni de transfer. Instructiuni aritmetice

Programarea microprocesorului Intel 8086. Instructiuni logice, de deplasare si rotatie

Programarea microprocesorului Intel 8086. Instructiuni de transfer al comenzii

Programarea microprocesorului Intel 8086. Instructiuni pentru lucrul cu siruri

Conectarea memoriei principale la microprocesorul Intel 8086