微型计算机系统原理及应用第五周明德第章IA结构微处理器

第2章

80x86系列结构微处理器与8086本章讲述：2.180x86系列微处理器是8086的延伸2.28086的功能结构2.38086微处理器的执行环境本章重点难点

本章介绍微型计算机系统中的核心部件微处理器（CPU），通过学习CPU的功能结构，掌握CPU中的两个独立单元（执行单元EU和总线接口单元BIU的并行执行过程；通过介绍8086寄存器结构，学习汇编语言程序设计所需的14个寄存器，掌握这些寄存器的正确使用；通过介绍8086/8088的存储器组织与分段、I/O端口地址空间等基本知识，了解8086CPU与外围电路的关系。8086的功能结构 8086的功能结构如图2-1所示。图2－18086的功能结构图这些寄存器能分组如下：通用寄存器这八个寄存器能用于存放操作数和指针。段寄存器这些寄存器最多能保存四个段选择子。

FLAGS寄存器FLAGS寄存器报告正在执行的程序的状态，并允许有限地（应用程序级）控制处理器。

IP寄存器

IP寄存器包合下一条要执行的指令的16位指针。从功能结构看，分两部分：2.执行部件EU(ExecutionUnit)1.总线接口部件BIU(BusInterfaceUnit)二、总线接口部件BIU负责与存储器、I/O接口电路传送信息。1.BIU的功能：2.BIU的组成(1)四个段地址寄存器CS–––16位代码段寄存器DS–––16位数据段寄存器ES–––16位附加段寄存器SS–––16位堆栈段寄存器二、执行部件EU1.EU的功能：负责指令的执令。译码指令并利用内部寄存器和ALU来处理数据。2.结构组成四个通用寄存器AX，BX，CX，DX。四个专用寄存器：标志寄存器FR。算术逻辑单元ALU。基数指针寄存器BP，堆栈指针寄存器SP，

源变址寄存器SI，目的变址寄存器DI。AX又称累加器，指令系统中许多指令都是利用AX来实现的。FR共有16位，其中7位未用，各位的定义如下：1501413121110987654321OFDFIFTFSFZFAFPFCF标志寄存器根据功能，有两类标志状态标志(6个)控制标志(3个)表2.18086CPU标志位情况名称符号符号标志SF功能与运算结果的最高位相同，当数据用补码表示时，负数的最高位为1，所以符号标志表示运算执行后的结果是正还是负零标志ZF当前的运算结果为零，当前的运算结果为非零奇偶标志PF运算结果所含的1的个数为偶数进位标志CF当执行一个加法运算使最高位产生进位时，或者执行一个减法运算引起最高位产生借位时，此外，循环指令也影响这一标志辅助

进位标志AF加法运算时，如果第3位往第4位有进位；减法运算时，如果第3位往第4位有借位。辅助进位标志一般在BCD码运算中作为是否进行十进制调整的判断依据溢出标志OF运算过程中产生溢出时，所谓溢出，是指当字节运算的结果超出了范围128~+127，或者当字运算的结果超出了范围32768~+32767时称为溢出方向标志DF控制串操作指令用的标志。DF=0,串操作过程中的地址会不断增值；DF=1,串操作过程中的地址会不断减值中断标志IF控制可屏蔽中断的标志。IF=0,CPU不能对可屏蔽中断请求作出响应；IF=1,CPU可以接受可屏蔽中断请求跟踪标志TFCPU按跟踪方式执行指令2．段介寄存僚器段寄去存器只（CS、DS、SS、ES）保番存16位段烤选择望子。例一个纹段选桐择子织是标斥志内封存中季一个血段的奖特殊欺指针采。为董访问填在内蛛存中略的具缓体段绘，此宿段的后段选蛾择子塞必须铸存在谋于适永当的虚段寄跪存器臭中。在80菊86系统剖中，思存储免器的撇访问浮，如爸图2-恨9所示勇。当写叫应用层程序央代码才时，故程序乓用汇摩编程滤序的巷命令糟和符透号建慨立段彼选择福子。屈然后僵汇编弃程序鄙和别剧的工昆具建匀立与串这些葡命令金和符灵号相崭关的沸实际宇段选侮择子联值。票若写暖系统危代码煎，程椅序员皂可能斩需要忠直接网建立括段选唇择子匙。当使泥用分梯段存稍储模忌式时广，初量始，极每一锈个段惹寄存恳器用华不同呈的段额选择泻子加携载，丝式所以呀每个岛段寄馋存器社指向键线性忧地址过空间嘉中的婶不同逼的段盘。如蔬图2-忘6所示犯。物理呼地址睛如何珠形成卫的？20位地址址加双法器16位内蹲部寄男存器烘提供纪的信谨息经咐地址奶加法救器产废生20位地者址信融息。每次秤在需僻要产浙生一拼个20位地孟址的殖时候监，一赚个段踪蝶寄存疗器会派自动渐被选涛择，转且能舌自动妖左移4位再臣与一仙个16位的闪地址碗偏移健量相俘加，缘瑞以产渡生所及需要虫的20位物寸理地休址。每当纯是取搅指令戴的时秤候，热则自头动选放择代写码段明寄存勒器CS，再份加上削由IP所决拾定的16位偏愿移量占，计确算得智到要吃取的露指令河的物继理地炮址。例：唱指令忠的物掘理地之址=斤CS节16君+菌I警P若CS矮=骨1锤00目