Структура микропроцессора

Укрупненная структурная схема МП ВМ86 (рис. 3.3) содержит две относительно

независимые части: операционное устройство, реализующее заданные командой операции, и устройство шинного интерфейса, осуществляющее выборку команд из памяти, а также обращение к памяти и внешним устройствам для считывания операндов и записи результатов. Оба устройства могут работать параллельно, что обеспечивает совмещение во времени процессов выборки и исполнения команд. Это повышает быстродействие МП, так как операционное устройство, как правило, выполняет команды, коды которых уже находятся в МП, и поэтому такты выборки команды не включаются в ее цикл.

Устройство шинного интерфейса

Устройство управления	BHE/ST7
ALE(QSQ)
DEN(STQ)
DT/R(STI)
M/IO(ST2)
WR(LOCK)
RD

MN/MX CLK TEST HOLD(RQ/STO) NMI INTA(QS1)

RESET READY HLDA(RQ/GTI) INTR

Рис. 3.3 Структурная схема МП ВМ86

Операционное устройство МП содержит группу общих регистров, арифметико-логическое устройство (АЛУ), регистр флагов F и блок управления.

Восемь 16-битовых регистров общего назначения участвуют во многих командах. В этих случаях регистры общего назначения кодируются трехбитовым кодом, который размещается в соответствующем поле (или полях) формата команды.

В соответствии с основным назначением рассматриваемых регистров выделяют регистры АХ. ВХ, СХ, DX, используемые прежде всего для хранения данных, и регистры SP, BP, SI, DI, которые хранят главным образом адресную информацию. Особенностью регистров АХ, ВХ, СХ, DX является то, что они допускают раздельное использование их младших байтов AL, BL, CL, DL и старших байтов АН, ВН, СН, DH. Тем самым обеспечивается возможность обработки как слов, так и байтов. Все остальные регистры являются неделимыми и оперируют 16-битовыми словами, даже в случае использования только старшего или младшего байтов. Указательные регистры SP и ВР хранят смешение адреса в пределах текущего стекового сегмента памяти, а индексные регистры SI и DI хранят смещение адреса соответственно в текущем сегменте данных и в текущем дополнительном сегменте. Однако при использовании этих регистров для адресации операндов возможна смена сегментов памяти (см. в табл. 3.2).

Кроме основных функций, соответствующих названию регистров, общие регистры выполняют специальные функции, указанные в табл. 3.1

Арифметическо - логическое устройство (АЛУ) содержит 16-битовый комбинационный сумматор, с помощью которого выполняются арифметические операции, наборы комбинационных схем для выполнения логических операций, схемы для операций сдвигов и десятичной коррекции, а также регистры для временного хранения операндов и результатов.

Таблица 3.1
Регистр	Название	Специальная функция регистра
AX	Аккумулятор	Умножение , деление и ввод – вывод слов
AL	Аккумулятор (младший байт)	Умножение , деление и ввод – вывод байтов : преобразование байтов ; десятичная арифметика
AH	Аккумулятор (старший байт)	Умножение и деление слов
BX	Базовый регистр	Адресация по базе; преобразование адресов
CX	Счетчик	Подсчет циклов ; подсчет элементов цепочек
CL	Счетчик (младший байт)	Реализация параметрических сдвигов
DX	Регистр данных	Умножение и деление слов ; косвенный ввод - вывод
SP	Указатель стека	Операции с использованием стека
BP	Указатель базы	Базовый регистр
SI	Индекс источника	Указатель цепочки – источника , индексный регистр
DI	Индекс приемника	Указатель цепочки – приемника , индексный регистр

К АЛУ примыкает регистр флагов F (рис. 3.3, где X обозначает неопределенное состояние бита). Его младший байт FL полностью соответствует регистру флагов K5S0BM80, а старший байт FH содержит четыре флага, отсутствующие в К580ВМ80. Шесть арифметических флагов фиксируют определенные признаки результата выполнения операции (арифметической, логической, сдвига или загрузки регистра флагов). Значения этих флагов (кроме флага AF) используются для реализации условных переходов, изменяющих ход выполнения программы. Различные команды влияют на флаги по-разному (см. табл. 2.7).