인텔 8088 마이크로프로세서: 실행 유닛

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인텔 8088 마이크로프로세서: 실행 유닛

이해하기 쉬운 마이크로프로세서: 인텔 8088 아키텍처
마이크로프로세서 용어 이해하기
- 주소 버스와 데이터 버스
- 입력 및 출력 디바이스
클럭 펄스와 초기화
레지스터: 데이터 및 주소 레지스터
실행 유닛과 버스 인터페이스 유닛
인텔 8088의 블록 다이어그램
일반 레지스터: 데이터 레지스터와 주소 레지스터
레지스터: 누산기, 베이스 레지스터, 카운터 레지스터, 데이터 레지스터
플래그 레지스터
산술 논리 연산 장치 (ALU)
비트 시프트
산술 연산
실행 유닛의 제어 시스템

인텔 8088 마이크로프로세서 아키텍처: 이해하기 쉬운 마이크로프로세서

🧩 인텔 8088 마이크로프로세서는 컴퓨터의 핵심 요소 중 하나로, 기본 설계는 8088이며 나머지는 모두 8088의 개선 버전입니다. 8088 마이크로프로세서를 이해한다면 다른 프로세서를 쉽게 이해할 수 있습니다.

마이크로프로세서 용어 이해하기

주소 버스와 데이터 버스

💡 마이크로프로세서는 사용자의 입력 명령을 키보드, 마우스 등의 입력 장치로부터 받아들이고, 해당 명령에 따라 프로그램을 검색하기 위해 메모리와 연결된 주소 버스를 통해 전기적 연결을 수행합니다. 검색된 프로그램은 데이터 버스를 통해 메모리에서 가져와 출력 장치로 전송됩니다.

입력 및 출력 디바이스

💡 마이크로프로세서가 메모리에서 출력 장치로 데이터를 전송하기 위해선 메모리에서 마이크로프로세서로의 데이터 이동에 대한 전기적 연결이 필요합니다. 이를 위해 데이터 버스가 사용됩니다.

클럭 펄스와 초기화

💡 마이크로프로세서의 작업 단계를 시퀀스로 구성하기 위해 클럭 펄스가 사용됩니다. 초기화는 모든 것을 처음부터 다시 시작하는 것을 의미하며, 재시작을 위해 전원을 껐다 켜는 것과 같습니다.

레지스터: 데이터 및 주소 레지스터

💡 마이크로프로세서 내의 정보를 저장하기 위해 플립플롭으로 만들어진 레지스터가 사용됩니다. 데이터 레지스터와 주소 레지스터로 구성된 일반 레지스터가 있습니다.

실행 유닛과 버스 인터페이스 유닛

💡 실행 유닛은 마이크로프로세서의 처리를 담당합니다. 산술 논리 연산 장치 (ALU)를 포함하여 다양한 작업을 처리합니다. 버스 인터페이스 유닛은 프로세서와 메모리, 입출력 포트 등 간의 정보 전달을 제어합니다.

인텔 8088의 블록 다이어그램

💡 블록 다이어그램은 인텔 8088 마이크로프로세서의 주요 구성 요소인 실행 유닛과 버스 인터페이스 유닛으로 구성됩니다. 데이터 전송을 위한 플립플롭으로 만들어진 녹색 블록과, 산술 및 논리 연산을 수행하는 노란색 논리 게이트로 구성된 블록, 그리고 마이크로프로세서에게 내부 제어를 제공하는 주황색 로직 게이트로 구성된 블록이 있습니다.

일반 레지스터: 데이터 레지스터와 주소 레지스터

💡 일반 레지스터에는 데이터 레지스터와 주소 레지스터로 구성된 두 개의 세트가 있습니다. 데이터 레지스터는 계산에 사용되며, AH-AL, BH-BL, CH-CL, DH-DL 등 8비트로 이루어진 네 쌍의 레지스터가 있습니다. 각 쌍은 하나의 16비트 레지스터로 사용될 수 있으며, AX, BX, CX, DX 등의 조합으로 동작할 수 있습니다.

레지스터: 누산기, 베이스 레지스터, 카운터 레지스터, 데이터 레지스터

💡 누산기는 중간 ALU 결과를 저장하는 레지스터로, 다음 연산에 사용됩니다. 주소 레지스터에는 데이터 계산에 사용되는 포인터 주소가 저장됩니다. 카운터 레지스터는 명령을 이동하거나 회전하기 위해 사용됩니다. 데이터 레지스터는 주변 장치와의 데이터 송수신에 사용됩니다.

플래그 레지스터

💡 자동차의 계기판을 상상해보세요. 연료가 부족한 경우나 냉각수 수위가 낮은 경우, 장애물이 남아 있는 브레이크 사용 등의 여러 가지 상황에 따라 다양한 조명이 켜집니다. 프로세서에도 여러 가지 플래그가 있으며, 이전 작업의 결과를 나타냅니다. 이러한 플래그는 하나의 비트로 표현되며, 이를 통해 이전 연산의 결과에 대한 정보를 파악할 수 있습니다. 산술 연산은 음수, 캐리, 0 등의 표시를 생성할 수 있습니다. 이러한 플래그는 플래그 레지스터라는 번호로 그룹화되어 있습니다.

산술 논리 연산 장치 (ALU)

🔢 ALU는 모든 논리 및 산술 연산을 수행하는 장치입니다. CPU가 강력하고 빠를수록, ALU는 더 복잡한 연산을 수행할 수 있도록 설계되어야 합니다. ALU는 CPU에서 공간을 차지하고 비용이 많이 드는 요소 중 하나인데, 이러한 이유로 ALU는 빠르지만 비싼 CPU를 제작하기 위해 충분히 강력하게 설계됩니다. ALU는 모든 논리 연산 (AND, OR 등)과, 비트 이동, 산술 연산 (덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈)을 수행합니다.