东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构课件

1、东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构3.1 微处理器的结构(8086/8088)3.2 存储器(组织)3.3 寻址方式3.4 指令系统(概括)东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构3.1.1 8086/8088 CPU的结构3.1.2 8086/8088的寄存器东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构AHALBHBLCHCLDHDLBPSPSIDICSSSDSESIP内部通信寄存器地址形成与总线控制8086/8088总线ALU总线暂存寄存器暂存寄存器暂存寄存器EU控制逻辑指令队列总线接口单元(BIU)执行单元(EU)东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构l 从内存取指令执行指令从内存取

2、指令执行指令从内存取指令执行指令传统CPU执行指令的过程现代CPU执行指令的过程东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构8086/8088的寄存器分为4种类型：（1）通用寄存器（2）指针和变址寄存器（3）段寄存器（4）标志寄存器东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构l标志寄存器长度为16位，其中9个位有定义。东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构CF, Carry Flag, 进位标志, 两数相加,最高位向前的进位; 或两数相减最高位向前的借位, 举例:1000 0001

3、1000 00000000 0001+11000 00001000 00011111 11111东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构AF, Auxiliary Carry Flag, 辅助进位标志, 两数相加,第3位向前的进位; 或两数相减第3位向前的借位, 举例:0000 10010001 10000001 0001+0000 00000000 00011111 1111东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构PF, Parity Flag, 奇偶标志, 两数操作(算术或逻辑),结果的低8位中含有1的位数是偶还是奇. 举例:1000 0101 1010 11001001 1101 100

4、1 01111000 0101 1000 0100AND结果: PF=1东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构ZF, Zero Flag, 零标志, 操作结果的为0则ZF为1. 举例:1111 11110000 00010000 0000+进位1操作结果为0, ZF=1东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构SF, Sign Flag, 符号标志, 操作结果的符号位(即最高位的状态). 举例:1000 0101 1010 11001001 1101 1001 01111000 0101 1000 0100AND结果: SF=1东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构OF, Overflow

5、Flag, 溢出标志, 算术操作,结果超过目标所能容纳的范围. 举例:0111 1110 (+126)0000 0011 (+3)1000 0001 (-127)+东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构 还有三个标志位: IF, DF, TF暂时不讲,等用到时再讲. 标志位在汇编语言程序设计中非常重要,必须掌握好.东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构3.2.1 存储器的分段结构3.2.2 实际地址的产生东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构堆栈段(2 字节)16数据段(2 字节)16附加段(2 字节)16代码段(2 字节)1600000HFFFFFHSS(16位)堆栈段：0000BDS

6、(16位)数据段：0000BES(16位)附加段：0000BCS(16位)代码段：0000B东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构举例:CS=9482, IP=2350, 实际地址为:1001 0100 1000 0010 0010 0011 0101 00001001 0110 1011 0111 0000一个实际地址可以对应多个逻辑地址.东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构3.3.1 操作数的种类3.3.2 寻址方式3.3.3 段跨越与段更换3.3.4 有效地址的计算时间东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构 (1) 立即操作数: 指令要操作的数据在指令代码中, MOV AL,10

7、H ;指令码B010. (2) 存储器操作数:指令要操作的数据在存储器(内存)中, MOV AL,1234H; 指令码A03412. (3)寄存器操作数:指令要操作的数据在CPU的寄存器中, MOV AL,BL; 指令码88D8. (4)I/O端口操作数, IN AL,20H; 指令码E420.东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构1. 固定寻址2. 立即寻址3. 寄存器直接寻址4. 存储器寻址(存储器直接寻址,寄存器间接寻址,基址寻址,变址寻址,基变址寻址)5. 数据串寻址(暂不讲)东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构 指令要操作的数据在指令中并没有明确给出,但隐含在指令中. 例: M

8、UL BL ; AL*BL=AX 在该指令中, AL和AX并未给出.东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构l指令要操作的数据包含在指令码中.例: MOV AX,1234H 其指令码为B83412. 东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构l在指令(码)给出的寄存器的名字(编号), 要操作的数据在该寄存中.lINC CX ; 指令码 41lINC DX ; 指令码 42lINC BX ; 指令码 43lINC SP ; 指令码 44lINC BP ; 指令码 45东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构l 在存储器寻址方式中, 要寻址的数据位于存储器(内存)中, 在指令中是直接或间接的给出的存

9、储器操作数的地址.l 存储器寻址包括: 存储器直接寻址 寄存器间接寻址 基址寻址 变址寻址 基变址寻址 东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构l 在存储器直接寻址中, 指令直接给出的是操作数在内存中存放的地址. 例如: MOV AL,1000H; 指令码: A00010lMOV BX,1000H; 指令码: 8B1E0010l执行结果?东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构l 在存储器直接寻址中, 指令直接给出的是操作数在内存中存放的地址. 例如: MOV AL,1000H; 指令码: A00010MOV BX,1000H; 指令码: 8B1E0010执行结果?AL=34HBX=1234H

10、存储器直接寻址存储器直接寻址(2)东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构l 在寄存器间接寻址中, 操作数位于位于内存中, 操作数的地址位于某个寄存器中, 在指令(码)中给出的是该寄存器的名字(编号). 举例:lMOV AL,BX ;指令码:8A07lMOV AX,SI ;指令码:8B04l假定 BX=1001H, SI=1000Hl则: 结果, AL=12H, AX=1234H 东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构l可以用于寄存器间接寻址的寄存器有:l BX BXl SI SIl DI DI东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构l在基址寻址中, 操作数位于位于内存中, 操作数的地址由基

11、址寄存器BX或BP与一个位移量相加给出, 在指令(码)中给出的是该基址寄存器的名字(编号)及位移量. 举例:lMOV AL,BX+1234H ;指令码:8A873412l假定 BX=1000Hl则: 结果, AL=78H基址寻址基址寻址(1)东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构l基址寻址的格式:lBX+位移量lBP+位移量l位移量的范围: 补码表示的16位l(-32768+32767)东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构l 在变址寻址中, 操作数位于位于内存中, 操作数的地址由变址寄存器SI或DI与一个位移量相加给出, 在指令(码)中给出的是该变址寄存器的名字(编号)及位移量. 举例:

12、MOV AL,SI+1234H ;指令码:8A843412假定 SI=1000H则: 结果, AL=78H 变址寻址变址寻址(1)东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构l变址寻址的格式:lSI+位移量lDI+位移量l位移量的范围: 补码表示的16位l(-32768+32767)东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构l在基变址寻址中, 操作数位于位于内存中, 操作数的地址由基址寄存器BX或BP与变址寄存器SI或DI及一个位移量相加给出, 在指令(码)中给出的是寄存器的名字(编号)及位移量. 举例:lMOV AL,BX+SI+1234H ;l指令码:8A803412l假定:BX=1000H,S

13、I=2000Hl则: 结果, AL=78H东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构l基变址寻址的格式:lBX+SI+位移量 BX+DI+位移量lBP+SI+位移量 BP+DI+位移量lBX+SI BX+DI BP+SI BP+DIl错误的写法: BX+BP SI+DIl位移量的范围: 补码表示的16位l(-32768+32767)东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构l在存储器寻址方式中只给出了偏移地址, 其段地址是隐含的, 一般情况下, 是DS, 只有特殊情况下是SS.l特殊情况: 在基址寻址和基变址寻址方式下, 基址寄存器是BP.l请看下面的例子:东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构

14、 假定 DS=1000H, SS=2000H, BP=0100H, BX=0100H, 如下指令在执行完后的结果分别是什么? MOV AX,BX+100H MOV AX,BP+100H东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构l当要操作的数据不在隐含段中时, 就需要段更换或段跨越.要寻址的数据在2000H段的0100H单元,而目前没有一个段寄存的值是2000H, 就需要将2000H装入某个段寄存器,如DS,这就是段更换.l MOV AX,2000Hl MOV DS,AX l MOV BX,0100Hl MOV AL,BX东北大学汇编语言第03章微型计算机的结构 当要操作的数据不在隐含段中时, 就需要段更换或段跨越.要寻址的数据在2000H段的0100H单元,而目前CS段寄存的值是2000H,可在寻址操作数加一段跨越