Intel 8086是一個由Intel于1978年所設計的16位微處理器芯片，是x86架構的鼻祖。不久之后，Intel 就推出了 Intel 8088 （一個擁有8根外部數(shù)據(jù)總線的微處理器）。它是以8080和8085的設計為基礎，擁有類似的寄存器組，但是數(shù)據(jù)總線擴充為16位。總線界面單元（Bus Interface Unit）透過6字節(jié)預存（prefecth） 的隊列（queue）位指令給執(zhí)行單元（Execution Unit），所以取指令和執(zhí)行是同步的，8086 CPU有20條地址線，可直接尋址1MB的存儲空間，每一個存儲單元可以存放一個字節(jié)（8位）二進制信息。

總線接口單元 （BIU bus interface unit）

總線接口部件由下列各部分組成

（1）4個段地址寄存器：

CS（code segment）——16位的代碼段寄存器；

DS（data segment）——16位的數(shù)據(jù)段寄存器；

ES（extra segment）——16位的擴展段寄存器；

SS（stack segment）——16位的堆棧段寄存器；

（2）16位的指令指針寄存器IP；

（3）20位的地址加法器；

（4）6字節(jié)的指令隊列緩沖器。

執(zhí)行單元

執(zhí)行部件由下列幾個部分組成：

（1）8個通用寄存器：即AX、BX、CX、DX，BP，SP，SI，DI ；其中，4個數(shù)據(jù)寄存器：AX、BX、CX、DX；2個地址指針寄存器：BP（base pointer），SP（stack pointer）；2個變址寄存器：SI（source index），DI（destination index）；

（2）標志寄存器FR（flags register）；

（3）算術邏輯單元ALU（arithmetic logic unit）。EU負責全部指令的執(zhí)行，同時向BIU輸出數(shù)據(jù)（操作結果），并對寄存器和標志寄存器進行管理。在ALU中進行16位運算，數(shù)據(jù)傳送和處理均在EU控制下執(zhí)行。

BIU和EU的管理

（1）BIU和EU可以并行工作，提高CPU效率。BIU監(jiān)視著指令隊列。當指令隊列中有2個空字節(jié)時，就自動把指令取到隊列中。

（2）EU執(zhí)行指令時，從指令隊列頭部取指令，然后執(zhí)行。如需訪問存儲器，則EU向BIU發(fā)出請求，由BIU訪問存儲器。

（3）在執(zhí)行轉(zhuǎn)移、調(diào)用、返回指令時，需改變隊列中的指令，要等新指令裝入隊列中后，EU才繼續(xù)執(zhí)行指令。

8086微處理器功能

按功能可分為兩部分：總線接口單元BIU（Bus Interface Unit）和執(zhí)行單元EU（Execution Unit）。

總線接口單元BIU是8086 CPU在存儲器和I/O設備之間的接口部件，負責對全部引腳的操作，即8086對存儲器和I/O設備的所有操作都是由BIU完成的。所有對外部總線的操作都必須有正確的地址和適當?shù)目刂?a target="_blank">信號，BIU中的各部件主要是圍繞這個目標設計的。它提供了16位雙向數(shù)據(jù)總線、20位地址總線和若干條控制總線。

其具體任務是：負責從內(nèi)存單元中預取指令，并將它們送到指令隊列緩沖器暫存.CPU執(zhí)行指令時，總線接口單元要配合執(zhí)行單元，從指定的內(nèi)存單元或I/O端口中取出數(shù)據(jù)傳送給執(zhí)行單元，或者把執(zhí)行單元的處理結果傳送到指定的內(nèi)存單元或I/O端口中。

執(zhí)行單元EU中包含1個16位的運算器ALU、8個16位的寄存器、1個16位標志寄存器FR、1個運算暫存器和執(zhí)行單元的控制電路。這個單元進行所有指令的解釋和執(zhí)行，同時管理上述有關的寄存器.EU對指令的執(zhí)行是從取指令操作碼開始的，它從總線接口單元的指令隊列緩沖器中每次取一個字節(jié)。如果指令隊列緩沖器中是空的，那么EU就要等待BIU通過外部總線從存儲器中取得指令并送到EU，通過譯碼電路分析，發(fā)出相應控制命令，控制ALU數(shù)據(jù)總線中數(shù)據(jù)的流向.