El microprocesador 8086. ARQUITECTURA INTERNA …02)_SD1... · Sistemas Digitales I El microprocesador 8086. ARQUITECTURA INTERNA DEL µP8086 EU (Unidad de Ejecución). Es la encargada

Sistemas Digitales I

El microprocesador 8086.

ARQUITECTURA INTERNA DEL µP8086

EU (Unidad de Ejecución). Es la encargada de realizar todas las operaciones de control y ejecución de intrucciones.

El µP 8086 es un dispositivo de 16 bits de datos y 20 bits de direcciones. Esta dividido en dos subprocesadores:

BIU (Unidad de Interfaz con el Bus) Es la encargada de acceder a datos e instrucciones del mundo exterior realizando el direccionaiento y decodificación de la memoria y los puertos de E/S.

Ing. Ricardo Godínez Bravo.




AX (Registro Acumulador). Es un registro de 16 bits dividido en parte baja (AL) y parte alta (AH) ambos de 8 bits. Es el registro de proposito general.

BX (Registro Base) Es un registro de 16 bits dividido en parte baja (BL) y parte alta (BH) ambos de 8 bits. Se usa generalmente para direccionamiento indirecto.





CX (Registro Contador). Es un registro de 16 bits dividido en parte baja (CL) y parte alta (CH) ambos de 8 bits. Se usa como contador en algunas instrucciones de cadenas.

DX (Registro de Datos) Es un registro de 16 bits dividido en parte baja (DL) y parte alta (DH) ambos de 8 bits. Se usa junto con AX en operaciones de MUL y DIV y para acceder a puertos de manera indirecta.





SI (Registro Apuntador Fuente). Es un registro de 16 bits. Se emplea para direccionar datos fuente de forma indirecta en instrucciones de cadenas y arreglos.

DI (Registro Apuntador Destino). Es un registro de 16 bits. Se suele emplear para direccionar datos destino de manera indirecta en instrucciones de cadenas y arreglos.





SP (Registro Apuntador de Pila). Es un registro de 16 bits. Se emplea para almacenar direcciones de retorno de subrutinas y datos temporales.

BP (Registro Apuntador Base). Es un registro de 16 bits. Generalmente se emplea para direccionar datos de manera indirecta dentro de la pila.





IP (Apuntador de Instrucciones). Se emplea para apuntar a la siguiente dirección de memoria donde se encuentra la siguiente instrucción que va a ejecutar el procesador.

Cola de Instrucciones Almacena las instrucciones que serán ejecutadas por el µP para hacer más eficiente el funcionamiento del mismo.





Sistema de control de EU. Es el encargado de decodificar las instrucciones que le envia la cola y enviarle las ordenes a la ALU según una tabla de los códigos de operación.PSW (Palabra de Estado del Programa) Contiene la información del estado del procesador después de haber ejecutado una instrucción.





PSW – Program Status Word(Palabra de Estado del Programa)





Registros de Segmentos. Estos registros son de 16 bits y generan direcciones de memoria de hasta 1 Mega Byte (20 bits). Cada segmento puede ser de 64 Kbytes de longitud.





CS (Registro de Segmento de Código) Define la dirección inicial de la sección de memoria donde se encuentra el código del programa.

DS (Registro de Segmento de Datos) Define la sección de la memoria que contiene los datos utilizados en un programa.





ES (Registro de Segmento Extra) El espacio de memoria definido por este registro es usado por instrucciones de cadenas o tablas.

SS (Registro de Segmento de Pila) Define la superficie de la memoria utilizada por la PILA. Este segmento es de tipo LIFO (Last Input First Output).




MEMORIA EN EL µP8086

El espacio de direccionamiento de un sistema que esta basado en microprocesador, se denomina memoria lógica o memoria física.

MEMORIA LÓGICA. Es el sistema de memoria tal como lo ve el programador.

MEMORIA FÍSICA. Es la estructura real en el hardware del sistema de memoria.




SEGMENTOS Y DESPLAZAMIENTOS

Todo valor de dirección dentro de la memoria consiste en un segmento y un desplazamiento.

El valor ubicado dentro de los registros de segmento, definen la dirección inicial de cualquier bloque de memoria de 64 Kbytes.

El valor ubicado dentro de los registros de desplazamiento o apuntadores, seleccionan una localidad dentro del bloque de memoria de 64 Kbytes.

Los segmentos pueden empezar en cualquier multiplo de 16 (10H) de la memoria llamados parrafos.





Todo valor de dirección dentro de la memoria consiste en un segmento y un desplazamiento.





Todas las direcciones de memoria están referidas al valor de inicio de algún registro de segmento (CS, DS, ES y SS).

La distancia en Bytes desde la dirección de inicio del segmento se define como desplazamiento u offset.

El offset es una cantidad de dos Bytes que va desde 0000H hasta FFFFH (0 a 65535).





Todas las direcciones de memoria están referidas al valor de inicio de algún registro de segmento (CS, DS, ES y SS).

Los registros de desplazamiento asociados a cada segmento son:





NOTA! Todo programa puede tener uno o varios segmentos, los cuales pueden iniciar en casi cualquier lugar de la memoria, variar su tamaño y estar en cualquier orden.




EJEMPLO

El valor de los registros en el µP8086 se muestra como sigue:

AX40A2H

BX1234H

CX001EH

DX00FAH

CSFFFFH

SSD000H

DSC000H

ESA800H

SP200CH

BP10A0H

SI0B00H

DI0D00H

IP2200H

PSW0480H

1. ¿Dónde inicia el segmento de código?

2. ¿Dónde termina?

3. ¿Cuál es la dirección física de la siguiente instrucción a ejecutar?




EJEMPLO

El valor de los registros en el µP8086 se muestra como sigue:

AX40A2H

BX1234H

CX001EH

DX00FAH

CSFFFFH

SSD000H

DSC000H

ESA800H

SP200CH

BP10A0H

SI0B00H

DI0D00H

IP2200H

PSW0480H

1. ¿Dónde inicia el segmento de pila?

2. ¿Dónde termina?

3. ¿Cuál es la dirección física de la parte superior de la pila?


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