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MICROPROCESSEUR 16
BITS
(LE 8086 DE INTEL)
R. GRISEL
1
Objectifs
- Architecture générale
- Cycle d’accès au bus
- Organisation de la mémoire
- Modes d’adressages
R. GRISEL
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Caractéristiques générales du 8086
- Microprocesseur 16 bits avec une architecture issue de celle du 8080.
- Il présente une capacité d'adressage étendue (24 modes).
- Jeu d'instructions très puissant (multiplication et division câblées).
- Il utilise pour l’adressage des segments spécialisés (transportabilité).
- Il peut fonctionner soit en mode minimum, soit en mode maximum.
- La mémoire de un Mo est vu comme un bloc de 512 Kilo-mots.
- les bus d’adresses et de données sont multiplexés.
- L’espace mémoires des E/S est séparé du reste de la mémoire.
- Il est totalement compatible avec le microprocesseur 8088.
- Il présente 1 entrée d’interruption logicielle et 2 entrées matérielles.
- Il dispose de circuits d'interface ou de traitements spécialisés.
- Peut reprendre les circuits périphériques des microprocesseurs 8 bits.
R. GRISEL
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Architecture interne du 8086
Unité d'exécution ( UE)
AH
BH
AX
BX
CX
CH
DX
DH
Unité d'interface de bus ( UIB)
génération
d'adresses
AL
BL
CL
DL
SI
DI
SP
CS
BP
DS
20 bits
Buffer
du bus
SS
Registres généraux
bus interne
SS
Compteur
d'instructions
opérandes
file d'attente de 6 octets
de codes instructions
ALU
décodeur
16 bits
drapeaux
R. GRISEL
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E.U. et B.I.U.?
La première machine: L'EU ( Execution Unit, unité d'exécution) regroupe les fonctions
de traitement (unité arithmétique et logique), les registres généraux, le décodeur
d'instruction et le microcode associé. Elle lit les codes opération dans une file d'attente
et les exécute. La file d'attente est alimentée par le BIU (Bus Interface Unit, unité
d'interface de bus) qui constitue la deuxième machine.
Le travail principal de l'UIB, est de chercher les instructions en mémoire et
de les mettre dans la file d'attente. Ce travail est rompu dans deux cas particuliers.
Le premier cas est celui où l'UE, exécute une instruction nécessitant un
accès mémoire. Elle demande alors à l'IUB de lire ou d'écrire une valeur en mémoire.
Le second cas est celui où l'UE rencontre un déroutement de programme (
jmp / call ...). Le contenu de la file d'attente n'est plus à jour et l'UE doit demander une
réinitialisation à partir de l'adresse de branchement.
La file d'attente des instructions a une taille de 6 octets, l'accès se fait
toujours par mots de 16 bits sauf dans le seul cas particulier où l'adresse de
réinitialisation est impaire.
R. GRISEL
5
Le but recherché est la parallélisation des deux tâches d'acquisition et d'exécution
des instructions de manière à optimiser l'occupation du bus . Cette distinction est
justifiée par le fait que ces deux blocs travaillent en partie indépendamment .
Lorsque l'EU a besoin d'accéder à une donnée en mémoire , il demande le
transfert au BIU en nommant le segment concerné , et en fournissant le déplacement
dans le segment. Le BIU calcule l'adresse physique sur 20 bits et réalise le transfert
demandé .
Les instructions exécutées par l'EU sont issues d'une file d'attente de six
octets d'instructions pour le 8086. Le BIU présente les octets d'instructions à l'entrée
de la file d'attente dès que les deux conditions suivantes sont remplies :
- L'EU ne demande pas de transfert de données; cet évènement est
prioritaire sur la lecture des instructions.
- Il existe des places libres dans la file d'attente qui peuvent être remplies
par au moins un cycle de lecture du bus . Le 8086 a un bus de données de 16 bits: