Intel 8086

Procesor 8086

Mikroprocesor 8086, wprowadzony przez firmę Intel 8 czerwca 1978 roku, jest 16-bitowym procesorem, który zyskał popularność dzięki zastosowaniu w pierwszych komputerach osobistych (IBM PC). Jego architektura, określana jako x86, przyczyniła się do dalszego rozwoju tej rodziny procesorów.

Geneza

Prace nad 8086 rozpoczęto w 1976 roku, gdy projekt 32-bitowego mikroprocesora 8800 napotkał trudności. Konkurencja, jak Z80 od ZiLOG, zmusiła Intela do szybkiego rozwoju nowego procesora.

Charakterystyka

Podstawowe parametry mikroprocesora 8086 to:

• Architektura CISC
• Przestrzeń adresowa pamięci – 1 MB
• 16-bitowa magistrala danych
• 20-bitowa magistrala adresowa
• Częstotliwość do 10 MHz
• 91 typów rozkazów
• 64 kB przestrzeni adresowej dla urządzeń I/O

W mikroprocesorze 8086 zastosowano innowacyjne rozwiązania, takie jak:

• Rozszerzenie możliwości adresowania operandów poprzez wprowadzenie rejestrów indeksowych i wskaźnikowych.
• Segmentacja pamięci, co ułatwia relokację programów.
• Mechanizmy przyspieszające pracę, umożliwiające jednoczesne wykonywanie operacji i pobieranie kolejnych rozkazów.
• Obsługa pracy wieloprocesorowej.

Architektura

Mikroprocesor 8086 składa się z:

• Jednostki wykonawczej (EU) – odpowiedzialnej za operacje arytmetyczne i logiczne.
• Jednostki interfejsowej (BIU) – zajmującej się komunikacją z pamięcią i urządzeniami peryferyjnymi.

Rejestry

W 8086 znajdują się różne rejestry:

• Rejestry ogólnego przeznaczenia: AX, BX, CX, DX (16-bitowe).
• Rejestry wskaźnikowe i indeksowe: SP, BP, SI, DI.
• Rejestry segmentowe: CS, DS, SS, ES.
• Licznik rozkazów (IP) – wskazuje adres następnego rozkazu.

Organizacja pamięci

Mikroprocesor 8086 obsługuje 1 MB pamięci operacyjnej, dzieląc ją na segmenty o długości 64 kB. Adres fizyczny jest obliczany na podstawie adresu segmentu i adresu efektywnego. Przykład adresowania segmentowego ilustruje, jak jedna komórka pamięci może mieć wiele adresów logicznych.

Tryby adresowania

W 8086 dostępne są następujące tryby adresowania:

• Natychmiastowe
• Rejestrowe
• Bezpośrednie
• Pośrednie
• Bazowe
• Indeksowe
• Indeksowo-bazowe

Rozkazy mikroprocesora są wielobajtowe, a każdy z nich może mieć różną długość. Współpraca mikroprocesora z pamięcią umożliwia efektywną realizację operacji arytmetycznych i logicznych oraz zarządzanie danymi w pamięci.