總線接口部件功能

BIU負責從內(nèi)存指定區(qū)域取出指令傳送到指令隊列中排隊；執(zhí)行指令時所需要的操作數(shù)也由BIU從相應(yīng)的內(nèi)存區(qū)域取出，傳送給執(zhí)行部件EU。指令執(zhí)行的結(jié)果如果需要存入內(nèi)存的話，也由BIU寫入相應(yīng)的內(nèi)存區(qū)域?？傊珺IU同外部總線連接為EU完成所有的總線操作，并形成20位的內(nèi)存物理地址。

總線接口部件又名總線接口單元 (BIU、Bus Interface Unit)

它和執(zhí)行單元（EU）合稱為8086、8088兩大獨立工作單元。

總線接口部件由下列各部分組成：

（1）4個段地址寄存器：

CS——16位的代碼段寄存器；

DS——16位的數(shù)據(jù)段寄存器；

ES——16位的擴展段寄存器；

SS——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。

(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。

80286 CPU內(nèi)部分為4個獨立的處理部件：執(zhí)行部件(EU)、地址部件(Address Unit，AU)、指令部件(Instruction Unit，IU)和總線接口部件(BIU)。每個部件都可與其他部件異步并行操作。因此，80286 CPU的運行速度較8086 CPU的快。

286板執(zhí)行部件

執(zhí)行部件(EU)包括算術(shù)邏輯部件(ALU)及標志寄存器、通用寄存器隊列和控制電路等。EU中的控制電路接收已譯碼指令的69位內(nèi)部碼，根據(jù)指令的要求產(chǎn)生執(zhí)行指令所需的控制電位序列后送入EU及其他部件，以便完成指令執(zhí)行并以操作結(jié)果影響標志位。EU中的通用寄存器用來暫存操作數(shù)和運算結(jié)果。此外，80286還增加了1個16位的機器狀態(tài)字(MSW)寄存器。

286板地址部件

地址部件(AU)包括物理地址發(fā)生器、段寄存器、段描述符高速緩沖存儲器等。它是80286 CPU中的地址管理部件。

當80286 CPU運行于實地址方式時，與8086 CPU一樣，AU負責將段地址與偏移地址組合起來形成20位物理地址。當80286 CPU運行于保護方式時，每次對存儲器存取操作(包括指令代碼預(yù)取)時，AU都必須做許可性檢查和當前任務(wù)的段限制檢查，以便測試本次存儲器存取操作是否違反了存儲器保護機制。若檢查后存儲器的存取操作是允許的，則AU就將邏輯地址(或虛擬地址)轉(zhuǎn)換成BIU使用的物理地址。為了實現(xiàn)存儲器存取操作的保護功能和加速邏輯地址向物理地址的轉(zhuǎn)換，AU中設(shè)置了一個段描述符高速緩沖存儲器。它可以與CPU中其他部件并行工作，不需要單獨占用CPU時間，且具有高速性能。

286板指令部件

指令部件IU包括指令譯碼器和已譯碼指令隊列。當BIU從程序代碼段預(yù)取來指令字節(jié)后，指令部件就將指令字節(jié)從預(yù)取隊列中取出，送入指令譯碼器。指令譯碼器將每個指令字節(jié)譯碼

變成69位的內(nèi)碼形式，并存入已譯碼指令隊列中。已譯碼指令隊列共可保存3條被譯碼指令的內(nèi)部碼，即容量為(69×3)位。

286板總線接口部件

BIU包括總線接口電路、預(yù)取器和6 B的預(yù)取隊列。BIU負責處理CPU和系統(tǒng)總線之間的所有通信和數(shù)據(jù)傳輸。也就是說，BIU處理對存儲器和I/O設(shè)備進行訪問時的總線操作，包括產(chǎn)生總線操作時使用的地址、命令和數(shù)據(jù)信號。

與8086/8088 CPU一樣，在CPU不使用總線進行操作數(shù)存取的空閑時間，BIU中的預(yù)取器從內(nèi)存程序區(qū)中預(yù)取代碼存入6 B的預(yù)取隊列中。只要預(yù)取隊列中至少有2 B為空時，便可開始預(yù)取操作。由于執(zhí)行指令時，執(zhí)行部件必須等待數(shù)據(jù)從內(nèi)存取出(如果需要)后方能執(zhí)行運算，因而數(shù)據(jù)存取請求與預(yù)取指令請求同時發(fā)生時，BIU將優(yōu)先處理數(shù)據(jù)存取操作?？刂妻D(zhuǎn)移類指令將使6 B預(yù)取隊列清零，并從轉(zhuǎn)移到的目標地址開始預(yù)取新的指令。

16位微處理器（圖中為8086微處理器）可分成兩個部分，一部分是執(zhí)行部件(EU)，即執(zhí)行指令的部分；另一部分是總線接口部件(BIU),與8086總線聯(lián)系，執(zhí)行從存儲器取指令的操作。微處理器分成EU和BIU后,可使取指令和執(zhí)行指令的操作重疊進行。EU部分有一個寄存器堆，由8個16位的寄存器組成,可用以存放數(shù)據(jù)、變址和堆棧指針、算術(shù)運算邏輯單元(ALU)執(zhí)行算術(shù)運算和邏輯操作，標志寄存器寄存這些操作結(jié)果的條件。執(zhí)行部件中的這些部件是通過數(shù)據(jù)總線傳送數(shù)據(jù)的?？偩€接口部件也有一個寄存器堆，其中CS、DS、SS和ES是存儲空間分段的分段寄存器。IP是指令指針。內(nèi)部通信寄存器也是暫時存放數(shù)據(jù)的寄存器。指令隊列是把預(yù)先取來的指令流存放起來?？偩€接口部件還有一個地址加法器，把分段寄存器值和偏置值相加，取得20位的物理地址。數(shù)據(jù)和地址通過總線控制邏輯與外面的8086系統(tǒng)總線相聯(lián)系。8086有16位數(shù)據(jù)總線，處理器與片外傳送數(shù)據(jù)時，一次課傳送16位二進制數(shù)。8086具有一個初級流水線結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)片內(nèi)操作與片外操作的重疊。