一文看懂8088和8086微型计算机的区别

一、8088介绍

　　8088是一个Intel以8086为基础的微处理器，拥有16位元暂存器和8位元外部资料总线。8088使用8位元的设计，所针对的是较为经济之系统。在它推出时候，大的资料总线宽度电路板还是相当地昂贵。8088的预取（prefetch）贮列（queue）是4字节，相对于8086的是6字节。1979年，英特尔公司开发出了8088。8086和8088在芯片内部均采用16位数据传输，所以都称为16位微处理器，但8086每周期能传送或接收16位数据，而8088每周期只采用8位。因为最初的大部分设备和芯片是8位的，而8088的外部8位数据传送、接收能与这些设备相兼容。

　　8088功能结构;

　　8088CPU内部用两个独立的功能部件组成，分别为BIU和EU。

　　BIU（BusInterfaceUnit）BIU由段寄存器、IP、指令队列、地址加法器和控制逻辑组成。

　　BIU的功能是负责从内存中取指令送入指令队列，实现CPU与存储器、I/O接口之间的数据传送。

　　EU（ExecuTIonUnit）EU由通用寄存器、F寄存器、ALU和EU控制部件组成。EU的功能是分析指令和执行指令。

　　8088的指令系统：

　　MOV传输指令

　　1．数据传送指令（包括：MOV传送指令、堆栈操作指令、数据交换指令、地址传送指令、标志寄存器传送指令、换码指令、输入输出指令）

　　数据传送指令的特点：将数据从一个地址传送到另一个地址；数据在传送过程中不发生任何变化；对标志寄存器的内容无任何影响。

　　2．算术运算指令（包括：加法指令、减法指令、乘法指令、除法指令、十进制调整指令）

　　算术运算指令的特点：对状态标志位有影响；源操作数不变；目标操作数多数情况下发生变化。

　　3．逻辑运算和移位指令（包括：逻辑运算指令、移位指令、循环指令）

　　4．串操作指令（包括：MOVS指令、LODS指令、STOS指令、SCAS指令、CMPS指令）

　　重复操作前缀REP；REPZ/REPE；REPNZ/REPNE

　　串指令；若（CX）≠0，重复执行串指令

　　串指令；若（CX）≠0且（ZF）=1，重复执行串指令

　　串指令；若（CX）≠0且（ZF）=0，重复执行串指令偶就

　　5．控制转移指令（包括：无条件转移指令、条件转移指令、循环控制指令、子程序调用指令、子程序返回指令、中断返回指令）

　　控制转移指令的特点：将目标地址送入IP、CS从而实现转移。

　　二、8086介绍

　　Intel 8086是一个由Intel于1978年所设计的16位微处理器芯片，是x86架构的鼻祖。不久之后，Intel 就推出了 Intel 8088 （一个拥有8根外部数据总线的微处理器）。它是以8080和8085的设计为基础，拥有类似的寄存器组，但是数据总线扩充为16位。总线界面单元（Bus Interface Unit）透过6字节预存（prefecth） 的队列（queue）位指令给执行单元（ExecuTIon Unit），所以取指令和执行是同步的，8086 CPU有20条地址线，可直接寻址1MB的存储空间，每一个存储单元可以存放一个字节（8位）二进制信息。

　　8086结构：

　　1、总线接口单元

　　总线接口部件由下列各部分组成

　　⑴4个段地址寄存器：

　　CS（code segment）——16位的代码段寄存器；

　　DS（data segment）——16位的数据段寄存器；

　　ES（extra segment）——16位的扩展段寄存器；

　　SS（stack segment）——16位的堆栈段寄存器；

　　⑵16位的指令指针寄存器IP；

　　⑶20位的地址加法器；

　　⑷6字节的指令队列缓冲器。

　　2、执行单元

　　执行部件由下列几个部分组成：

　　⑴8个通用寄存器：即AX、BX、CX、DX，BP，SP，SI，DI ；

　　其中，4个数据寄存器：AX、BX、CX、DX；

　　2个地址指针寄存器：BP（base pointer），SP（stack pointer）；

　　2个变址寄存器：SI（source index），DI（desTInaTIon index） ［2］ ；

　　⑵标志寄存器FR（flags register）；

　　⑶算术逻辑单元ALU（arithmetic logic unit）。

　　EU负责全部指令的执行，同时向BIU输出数据（操作结果），并对寄存器和标志寄存器进行管理。在ALU中进行16位运算，数据传送和处理均在EU控制下执行。

　　8086cpu结构图

　　8086的两种工作方式：

　　1、最小模式

　　用于由8086单一微处理器构成的小系统。在这种方式下，由8086CPU直接产生小系统所需要的全部控制信号。器系统特点是：总线控制逻辑直接由8086CPU产生和控制。若有CPU以外的其他模块想占用总线，则可以向CPU提出请求，在CPU允许并响应的情况下，该模块才可以获得总线控制权，使用完后，又将总线控制权还给CPU。

　　2、最大模式

　　用于实现多处理机系统，其中，8086CPU被称为主处理器，其他处理器被称为协处理器。在这种方式下，8086CPU不直接提供用于存储器或I/O读写的读写命令等控制信号，而是将当前要执行的传送操作类型编码为3个状态位输出，由总线控制器8288对状态信号进行译码产生相应控制信号。最大模式系统的特点是：总线控制逻辑由总线控制器8288产生和控制，即8288将主处理器的状态和信号转换成系统总线命令和控制信号。协处理器只是协助主处理器完成某些辅助工作，即被动的接受并执行来自主处理器的命令。和8086配套使用的协处理器有两个：一个是专用于数值计算的协处理器8087，另一个是专用于输入输出操作的协处理器8089。8087通过硬件实现高精度整数浮点数运算。8089有其自身的一套专门用于输入输出操作的命令系统，还可带局部存储器，可以直接为输入输出设备服务。增加协处理器，使得浮点运算和输入输出操作不再占用8086时间，从而大大提高了系统的运行效率。

　　三、8088和8086微型计算机的区别

　　8088和8086两者的执行部件EU完全相同，其指令系统，寻址能力及程序设计方法都相同，所以两种CPU完全兼容。8086和8088在芯片内部均采用16位数据传输，所以都称为16位微处理器，但8086每周期能传送或接收16位数据，而8088每周期只采用8位。因为最初的大部分设备和芯片是8位的，而8088的外部8位数据传送、接收能与这些设备相兼容。8088采用40针的DIP封装，工作频率为6.66MHz、7.16MHz或8MHz，微处理器集成了大约29000个晶体管。8088和8086的不同大致可归纳为以下几个：

　　1、外部数据总线位数的差别

　　8086CPU的外部数据总线有16位，在一个总线周期内可输入/输出一个字（16位数据），使系统处理数据和对中断响应的速度得以加快;而8088CPU的外部数据总线为8位，在一个总线周期内只能输入/输出一个字节（8位数据）。也正因为如此，8088被称为准16位处理器。

　　2、指令队列容量的差别

　　8086CPU的指令队列可容纳6个字节，且在每个总线周期中从存储器中取出2个字节的指令代码填入指令队列，这可提高取指操作和其它操作的并行率，从而提高系统工作速度；而8088CPU的指令队列只能容纳4个字节，且在每个总线周期中只能取一个字节的指令代码，从而增长了总线取指令的时间，在一定条件下可能影响取指令操作和其它操作的并行率。

　　3、引脚特性的差别

　　两种CPU的引脚功能是相同的，但有以下几点不同：

　　（1）AD15～AD0的定义不同：在8086中都定义为地址/数据复用总线；而在8088中，由于只需用8条数据总线，因此，对应予8086的AD15～AD8这8条引脚，只作地址线使用。

　　（2）34号引脚的定义不同：在8086中定义为BHE信号；而在8088中定义为SS0，它与DT/R，IO/M一起用作最小方式下的周期状态信号。

　　（3）28号引脚的相位不同：在8086中为M/IO；而在8088中被倒相，改为IO/M，以便与8080/8085系统的总线结构兼容。