微机原理及汇编语言课件

微机原理及汇编语言

第一讲微机原理及汇编语言第一讲第1章绪论1.1概述

计算机诞生背景：第二次世界大战

计算机诞生时间：1946年2月15日

第一台计算机的名字：

ENIAC

ElectronicNumericalIntegratorAndComputer

（电子数字积分计算机）第1章绪论1.1概述ENIAC描述18000多个电子管1500个继电器10000只电容和7000个电阻重量30吨占地面积170平方米耗电150千瓦运算速度每秒5万次当时价值48万美元ENIAC描述18000多个电子管按性能、价格、体积的不同计算机分为六大类：巨型机大型机中型机小型机微型机单片机按性能、价格、体积的不同计算机分为六大类：计算机发展年代划分依据第一台电子计算机的诞生揭开了现代计算机发展历史的序幕。半个多世纪以来，计算机技术以“万马奔腾”之势，一日千里，迅猛发展计算机发展的年代划分依据其硬件特征和软件特征：硬件特征是指电子计算机采用的物理器件软件特征是指计算机使用的软件环境计算机发展年代划分依据第一台电子计算机的诞生揭开了现代计算机计算机已发展了四代计算机的发展已更新了四代：第一代:电子管计算机时代

第二代:晶体管计算机时代

第三代:集成电路计算机时代

第四代:大规模集成电路计算机时代计算机已发展了四代计算机的发展已更新了四代：计算机走向新时代计算机的发展方向：第五代:“非冯.诺伊曼”计算机时代

第六代:神经计算机时代

光计算机时代

生物计算机时代计算机走向新时代计算机的发展方向：微型计算机诞生微型计算机诞生于20世纪

70年代微型计算机特点：体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、价格便宜、使用方便、软件丰富微型计算机的核心是微处理器（CPU）每出现一个新的微处理器，就会产生新一代的微型计算机

微型计算机诞生微型计算机诞生于20世纪70年代微型计算机发展大致分为五代(1)第一代：4位机发展和8位机萌芽阶段

从1971年到1973年代表产品：Intel4004和MCS-4微型机

Intel8008和MCS-8微型机字长：4位或8位特点：指令系统比较简单，运算功能较差，价格低廉应用：面向家电、计算器和二次仪表微型计算机发展大致分为五代(1)第一代：4位机发展和8位机萌微型计算机发展大致分为五代(2)第二代：８位机发展阶段从1973年到1977年代表产品：

Intel

8080/8085、MC6800、

Z80、R6502字长：8位特点：指令系统比较完善，运算速度提高一个数量级，寻址能力有所增强应用：面向家电、智能仪表、工业控制微型计算机发展大致分为五代(2)第二代：８位机发展阶段微型计算机发展大致分为五代(3)第三代：16位机发展阶段从1978年到1985年代表产品：Intel

8086/8088、80186、

80286，MC68000、Z8000字长：16位特点：指令系统丰富，采用多级中断，多种寻址方式，段式存储结构，配有功能强大的系统软件

应用：工业控制微型计算机发展大致分为五代(3)第三代：16位机发展阶段微型计算机发展大致分为五代(4)第四代：32位机发展阶段从1985年到1992年

代表产品：Intel80386

、80486字长：32位特点：内存容量已达1MB以上，硬盘技术不断提高，发展了32位的总线结构，各种品牌机涌向市场，如COMPAQ、DELL等，这些微型机在性能上已赶上传统的超级小型机，可执行多任务、多用户操作。

应用：办公自动化、网络环境微型计算机发展大致分为五代(4)第四代：32位机发展阶段微型计算机发展大致分为五代(5)第五代：64位机产生及发展阶段从1992年到现在

代表产品：IntelPentium、Itanium字长：64位特点：外部数据线64位字长，32位以上地址总线，增加了虚拟现实等多媒体能力和通信上的应用。

应用：办公自动化、网络服务器微型计算机发展大致分为五代(5)第五代：64位机产生及发展阶微型计算机发展趋势(1)1．中央处理器

更小的布线宽度和更多的晶体管。目前，大部分CPU都已经采用了0.18微米技术，减小布线宽度是提升CPU速度的关键。几年之内，0.13微米技术、甚至0.07微米技术将可以普遍应用于CPU，届时CPU主频将达到5GHz，晶体管数量达到2亿个

64位CPU成为主流

更高的总线速度，有希望达到1GHz

微型计算机发展趋势(1)1．中央处理器微型计算机发展趋势(2)2．系统存储器

CPU集成更大的高速二级缓存

内存容量更大，速度更快

硬盘容量也更大，速度更快

DVD-RAM普及

微型计算机发展趋势(2)2．系统存储器微型计算机发展趋势(3)3．多媒体系统显卡的性能更高

图形技术进一步发展大尺寸显示器成为主流

数字式音箱占领市场

微型计算机发展趋势(3)3．多媒体系统微型计算机发展趋势(4)4．网络利用有线电视线路的CableModem或利用电话线路的ADSL将会完全替代现在的56KModem，成为主要的接入方式，将得到近8M的下行带宽5．整机

更加趋于个性化。利用红外无线技术将减少机箱背后的连线，使主机与外设进行无线通信微型计算机发展趋势(4)4．网络Intel主要CPU芯片Intel主要CPU芯片1.2计算机中的数和编码系统

计数制：一种计数的方法，用不同的代码来表示任意数计算机使用二进制数（B）为方便二进制数的记忆，使用十六进制数（H）为与人们良好沟通，使用十进制数（D）1.2计算机中的数和编码系统计数制：一种计数的方法，用十进制数的特点1.代码个数：具有10个不同的代码，分别是0，1，2，3，4，5，6，7，8，92.进位规则：逢10进13.权：以10为底的幂

“权”是一种位置系数十进制数的特点1.代码个数：具有10个不同的代码，分别是二进制数举例例：十进制数6543.82可以写成:对于一个十进制数，任何一位数的大小等于该位数码乘以权值。10为基数，个位上的权为1，从个位开始，向左则10倍10倍地增长，向右则10倍10倍地减小。二进制数举例例：十进制数6543.82可以写成:吉林大学远程教育学院微机原理及汇编语言

主讲人：赵宏伟教授总学时：80

吉林大学计算机科学与技术学院

第二讲吉林大学远程教育学院微机原理及汇编语言第二讲二进制数的特点1.代码个数：只有2个不同的代码，分别是0和12.进位规则：逢2进13.权：以2为底的幂二进制数的特点1.代码个数：只有2个不同的代码，分别是二进制数举例例：(10110.011)2=1×24＋1×22＋1×21＋1×2-2+1×2-3

=(22.375)10

对于一个二进制数，任何一位数的大小等于该位数码乘以权值。

2为基数，个位的权为1，从个位开始，向左则2倍2倍地增长，向右则2倍2倍地减小。

(1111.11)2=8+4＋2＋1+0.5+0.25=(15.75)10二进制数举例例：(10110.011)2十六进制数的特点1.代码个数：具有2个不同的代码，分别是0，1，…，9，A，B，C，D，E，F2.进位规则：逢16进13.权：以16为底的幂十六进制数的特点1.代码个数：具有2个不同的代码，分别是十六进制数举例例：十六进制数2AE.4H可以表示为：

(2AE.4)=2×162＋A×161＋E×160＋4＋16－1对于一个十六进制数，任何一位数的大小等于该位数码乘以权值。16为基数，个位上的权为1，从个位开始，向左则16倍16倍地增长，向右则16倍16倍地减小。FFFF=15×163+15×162+15×161+15×160

=(65535)10FFF=(4095)10FF=(255)10(64)16=6×161+4+160=(100)10十六进制数举例例：十六进制数2AE.4H可以表示为：数制转换：二进制数→十进制数根据权展开式可得到对应的十进制数:例：（1101.101）2

＝1×23+1×22+1×20+1×2-1＋1×2-3

＝(13.625)10

数制转换：二进制数→十进制数根据权展开式可得到对应的十进制数数制转换：十六进制数→十进制数根据权展开式可得到对应的十进制数:例：（64.C）16

＝6×161＋4×160＋C×16-1

＝96＋4＋0.75＝(100.75)10数制转换：十六进制数→十进制数根据权展开式可得到对应的十进制数制转换：十进制数→二进制数除2取余法：例：将112.25转换成二进制数。

112／2=56…余数0→B0(低位)

56／2=28…余数0→B1

28／2=14…余数0→B214／2=7…余数0→B37／2=3…余数1→B43／2=1…余数1→B51／2=0…余数1→B6

0.25×2＝0.5…整数＝0(高位)0.5×2＝1.0…整数＝1

所以：(112.25)10＝(01110000.01)2

也可以将十进制数先转换成十六进制，然后再将十六制数转换成二进制数。数制转换：十进制数→二进制数除2取余法：数制转换：十进制数→十六进制数将整数部分不断地用十六除，记下余数。小数部分不断地用十六乘，记下乘积的整数部分。例：将301.6875转换成十六进制数。

301／16＝18…余数D→H018／16＝1…余数2→H11／16＝0…余数1→H20.6875×16＝11.0000…整数11→

H-1

所以:(301.6875)10＝(12D.B)16也可以将十进制数先转换成二进制，然后再将二进制数转换成十六进制数。数制转换：十进制数→十六进制数将整数部分不断地用十六除，记下数制转换：二进制数→十六进制数一个十六进制数可以用四位二进制数表示。从小数点开始向左每四位一组，最后不足四位的前边添0。从小数点开始，向右每四位一组，最后不足四位的后边补0。例：(001111011110.10111000)2

＝(3DE.B8)16数制转换：二进制数→十六进制数一个十六进制数可以用四位二进制数制转换：十六进制数→二进制数只要将十六进制数用二进制方法表示即可例：(DE.B)16＝(11011110.1011)2(A3.9)16＝(10100011.1001)2数制转换：十六进制数→二进制数只要将十六进制数用二进制方法表十进制、二进制、十六进制的对应关系十进制、二进制、十六进制的对应关系二进制编码的十进制数（BCD编码）用二进制编码表示的十进制数称为二-十进制码，简称BCD码(BinaryCodedDecimal)BCD码是十进制数，但用二进制数来表示BCD码有多种表示方法，最常用的是8421BCD码8421BCD码每一位用四位二进制数表示二进制编码的十进制数（BCD编码）用二进制编码表示的十进制数8421BCD码的编码方案8421BCD码的编码方案BCD运算与存储BCD码：0000

0001

0010

0011

···1001十进制数：0123···9例：(234.15)10写成BCD码表示形式

(234.15)10=(001000110100.00010101)BCD例：(00010001.01)2写成BCD码形式

(00010001.01)2=(17.25)10

=(00010111.00100101)BCD运算规则：在4位二进制代码内实行二进制运算,在各位十进制数之间实行逢十进一的运算。存储方式:

以字节8位二进制数为最小单位。压缩BCD码即一个字节存储两个BCD码

例：(10010010)BCD

=(92)10非压缩BCD码即一个字节存储一个BCD码例：(0000100100000010)BCD=(92)10BCD运算与存储BCD码：000000010010ASCII字符编码计算机既要处理数值数据，还要处理字母、数字和符号（简称字符），而计算机内部只能识别二进制代码，所以必须将字符进行编码

目前微型计算机普遍采用的是美国国家信息交换标准字符码-ASCII码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）ASCII码采用7位二进制代码对字符编码，故可表示128个字符，包括控制符号、阿拉伯数字、英文大小写字母及专用符号。如0～9的ASCII码为30H～39H，英文大写字母A～Z的ASCII码为41H～5AH一个字节为8位，在用一个字节表示一个ASCII码时，通常认为最高位为0。有时根据需要也用最高位作为奇偶校验位。ASCII字符编码计算机既要处理数值数据，还要处理字母、数字ASCII码字符表（7位码）ASCII码字符表（7位码）无符号二进制数的算术运算加法：

0＋0=00＋1=11＋0=11＋1=0减法：

0－0=00－1=11－0=11－1=0乘法：

0×0=00×1=01×0=01×1=1除法：乘法的逆运算，可以用减法和右移运算实现无符号二进制数的算术运算加法：无符号二进制数值范围一个n位的无符号二进制数X，其数值范围为：

0≤X≤2n-1例如，n＝8，则X=28–1=255溢出：最高有效位产生进位无符号二进制数值范围一个n位的无符号二进制数X，其数值范围为无符号二进制数的逻辑运算“与”：

0∧0=00∧1=01∧0=01∧1=1“或”：

0∨0=00∨1=11∨0=11∨1=1“非”：

1=00=1“异或”：

无符号二进制数的逻辑运算“与”：带符号二进制数的表示及运算一个带符号的数在机器中的表示形式称为机器数，其数值称为真值

机器数有三种表示法：原码、反码和补码

计算机中带符号的数用补码表示带符号二进制数的表示及运算一个带符号的数在机器中的表示形式称原码正数的符号位用“0”表示，负数的符号位用“1”表示，绝对值的编码与无符号数编码规则相同例如，X＝＋1010011[X]原＝01010011

X＝－1010011[X]原＝11010011对于8位二进制原码：

1．0有两种表示形式

[＋0]原＝00000000正零

[－0]原＝10000000负零

2．所能表示的数值范围是一127～＋127[＋127]原＝01111111[－127]原＝11111111原码表示简单易懂，易于形成。但是，两个异号数相加或两个同号数相减，就要做减法操作原码正数的符号位用“0”表示，负数的符号位用“1”表示，绝对吉林大学远程教育学院微机原理及汇编语言

主讲人：赵宏伟教授总学时：80

吉林大学计算机科学与技术学院

第三讲吉林大学远程教育学院微机原理及汇编语言第三讲反码正数的反码表示与原码相同，最高位为符号位，用“0”表示正，其余位为数值位例如，[＋4]反＝00000100负数的反码，表示为该数对应的正数按位取反（包括符号位）

例如，[＋4]反＝00000100

[－4]反＝11111011对于8位二进制反码：

1．0有两种表示形式

[＋0]反＝00000000正零

[－0]反＝11111111负零

2．所能表示的数值范围是一127～＋127

[＋127]反＝01111111[－127]反＝10000000

反码正数的反码表示与原码相同，最高位为符号位，用“0”表示正补码正数的补码表示与原码相同(当X≥0,[X]补＝[X]反＝[X]原),即最高位为符号位，用“0”表示正，其余位为数值位例如

，

[＋4]补＝00000100

负数的补码等于其相应的反码加1（在最低位加1）(当X﹤0时，[X]补=[X]反+1)

例如，

[-4]补＝[-4]反＋1

＝11111011＋1

＝11111100对于8位二进制补码：

1.0的表示是唯一的：

[＋0]补＝[－0]补＝000000002.所能表示的数值范围是一128～＋127

[＋127]补＝01111111[－128]补＝10000000补码正数的补码表示与原码相同(当X≥0,[X]补＝[X]反＝补码定义补码是根据同余的概念得出来的：

Z=nK+Y(modK)K为模，n为任意整数，即在模的意义下，数Z与Y互补。若设n＝1，K＝2n

则有：Z=2n+Y(mod2n)补码定义补码是根据同余的概念得出来的：补码举例例:

已知X=＋0110100,Y=-0110100求[X]补和[Y]补

[X]补＝00110100[Y]补＝[Y]反＋1＝11001100

根据定义：[Y]补＝28+（-0110100）

＝100000000+(-0110100)＝11001100例：设字长8位,试写出+4和-29的补码,并用16进制数表示。

[+4]补＝[+4]原＝00000100B＝04H[-29]原＝10011101[-29]补＝11100011＝E3H例：设X＝19/128，字长8位（含符号位），求[X]原＝？，[X]补＝？，[-X]补＝？。

[X]原＝00010011/27＝0.0010011[X]补＝0.0010011[-X]补＝1.1101101补码举例例:已知X=＋0110100,Y=-01101真值与补码之间的转换对于一个用补码表示的8位二进制数，当其符号为0时，补码等于原码，真值就是数值部分。例：已知，[X]补＝00101110，求X的真值解：符号位等于0，为正数

X＝+0101110＝(+46)10对于一个用补码表示负数，其符号为1，求其真值的方法是将此补码再求补，即除符号位外低7位取反加1。例：已知，[X]补＝11010010，求X的真值。解：符号位为1，X为负数，对其数值部分求补：

X＝[[X]补]补＝-0101110＝(－46)10真值与补码之间的转换对于一个用补码表示的8位二进制数，当其符补码运算：和的补码等于补码之和[X+Y]补＝[X]补+[Y]补例：已知[X]补＝0.1001[Y]补＝1.1101

求[X+Y]补＝?解:[X]补＝0.1001+[Y]补＝1.1101

10.0110符号位产生进位,在模定义下,机器会自动丢失2和0对模2同余补码运算：和的补码等于补码之和[X+Y]补＝[X]补+[Y]补码运算：差的补码等于补码之差差的补码等于第一个数的补码与第二个负数的补码之和[X-Y]补＝[X+(-Y)]补＝[X]补+[-Y]补例：已知[X]补＝00110011[Y]补＝01000010，求[X-Y]补＝?

解:由于[Y]补＝01000010[-Y]补＝10111110[X]补＝00110011

＋[-Y]补＝1011111011110001结果是正确的[-Y]补是对[Y]补的每位包括符号位按位取反加1补码运算：差的补码等于补码之差差的补码等于第一个数的补码与第1.3计算机基础

计算机的硬件系统结构如图所示，由存储器、控制器、运算器、输入设备和输出设备五大部分组成。控制器和运算器合在一起称为CPU（中央处理器）。（内）存储器和中央处理器合在一起称为主机。在计算机硬件系统中不属于主机的设备都属于外部设备，或叫外围设备，简称外设。主机和外设合在一起构成了计算机系统。通常，将一个仅由硬件组成的计算机称为“裸机”。

1.3计算机基础计算机的硬件系统结构如图所示，由存储器常用名词术语（1）位（bit）：计算机处理的最小数据单位，只能为“0”或“1”，缩写b千位（Kilobit）：代表210位，即1024位，缩写Kb兆位（Megabit）：代表220位，即1024×1024位，缩写Mb千兆位（Gigabit）：代表230位，即1024Mb，缩写Gb兆兆位（Terabit）：代表240位，即1024Gb，缩写Tb常用名词术语（1）位（bit）：计算机处理的最小数据单位，只常用名词术语（2）字节（byte）：计算机中存储器容量的基本单位，一个字节由8位二进制数据组成，byte通常缩写B，同样有KB、MB、GB、TB字（Word）：不同的场合有不同的含义，软件上通常指2个字节，硬件上一般指处理器外部数据总线的宽度字长：计算机运算部件直接能处理的二进制数据的位数。字长愈长，计算机的处理能力愈强，运算精度愈高，指令功能愈强，可寻址的存储空间也愈大主频：主时钟的频率，主频愈高，微型计算机的速度愈快

常用名词术语（2）字节（byte）：计算机中存储器容量的基本1.4计算机硬件和软件

完整的计算机系统由硬件(硬件)和软件(软件)组成。硬件是构成计算机的物理实体。软件是支持计算机有效的运行和完成各种操作的程序总称。1.4计算机硬件和软件完整的计算机系统由硬件(硬件)和软件系统包括系统软件和应用软件系统软件包括操作系统OS和系统实用程序。操作系统用于管理计算机的硬件和软件资源、任务调度、文件管理、人机接口、I/O设备的驱动等。实用程序包括高级语言的翻译程序/编译程序、汇编语言、数据库、文本编辑、诊断调试程序及系统工具。应用软件是用户为解决各种实际问题而编址的程序。软件系统包括系统软件和应用软件1.5微型计算机的结构

微型计算机的基本硬件结构也是由五部分组成。用大规模集成电路技术把运算器和控制器集成在一起，就构成了微型计算机的核心──微处理器，再配以大规模集成电路的主存储器芯片，通过接口电路连接输入、输出设备就组成了微型计算机的硬件系统，其结构如图所示。

RAMROMI/O外设ABCBDBCPU1.5微型计算机的结构微型计算机的基本硬件结构也是由五微型计算机的硬件系统－CPU（1）⑴CPUCPU是计算机的核心部件，其内部主要由运算器、控制器和寄存器组三部分组成。运算器运算器是计算机用来进行算术逻辑运算的部件运算器的核心是加法器基本功能：

1．对二进制代码进行加、减、乘、除基本运算

2．对二进制代码进行“与”、“或”、“非”等逻辑运算

3．完成数据信息的传送运算器组成：算术逻辑运算单元ALU，内部总线，通用寄存器组，输入多路开关和数据锁存器，输出移位多路开关微型计算机的硬件系统－CPU（1）⑴CPU微型计算机的硬件系统－CPU（2）控制器控制器用于计算机硬件系统中，指挥、协调各部件的工作，是整个计算机的中枢基本功能：取指令、分析指令、执行指令、输入／输出控制、中断处理控制器构成：指令寄存器、指令计数器、指令译码器、地址形成部件、时序信号发生器、操作控制部件、中断机构

微型计算机的硬件系统－CPU（2）控制器微型计算机的硬件系统－CPU（3）寄存器组

寄存器组是CPU内部的若干个存储单元分为专用寄存器和通用寄存器，专用寄存器的作用是固定的，如堆栈指针、标志寄存器等，通用寄存器可有多种用途寄存器的数目因微处理器而定寄存器组作用：暂存数据，避免频繁访问内存，缩短指令长度和执行时间，给编程带来方便微型计算机的硬件系统－CPU（3）寄存器组微处理器典型结构微处理器典型结构微处理器简化结构微处理器简化结构微型计算机的硬件系统-存储器⑵存储器存储器用来存储程序、原始数据、中间结果及运算结果在计算机内部，程序中的指令和数据都是以二进制代码形式出现的两种基本的操作：读操作、写操作存储器中若干个二进制位组成一个存储单元。计算机系统对内存储器中的每一个存储单元进行编号，这个编号称为该存储单元的地址内存单元的地址和内容内存由许多单元组成每个单元存放8位二进制数内存单元从0开始编址微型计算机的硬件系统-存储器⑵存储器存储器读写操作示意图存储器读写操作示意图微型计算机的硬件系统－输入输出⑶输入输出设备和输入输出接口输入/输出设备：计算机与人之间进行信息交换的设备按功能分为3类：输入设备、输出设备和输入输出兼用设备输入设备：向主机输入程序、数据和命令信息的设备，如键盘、鼠标、触摸屏等输出设备：将计算机处理过的二进制代码信息，转换成人们能识别的形式输出的设备，如打印机等输入输出兼用设备：具有输入和输出功能的设备，如，键盘与CRT显示器组成一台终端设备微型计算机的硬件系统－输入输出⑶输入输出设备和输入输出接口微型计算机的硬件系统－总线

⑷系统总线总线是由一组导线和相关电路组成。是各种公共信号线的集合，是连接微机硬件系统各主要部分的通信通道。计算机分三总线。数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB。地址总线AB单向总线。位数决定了CPU的寻址能力。16位地址线寻址范围:216＝64K20位地址线寻址范围:220＝1024×1024＝1M

数据总线DB双向总线，是CPU与存储器、CPU与I/O接口之间的数据通道。控制总线CB不同的控制信号有不同的方向。写信号由CPU送往存储器。中断响应信号由接口送往CPU。微型计算机的硬件系统－总线⑷系统总线1.6Intel8088的结构

8088/8086CPU是PC/XT微型计算机的核心部件8088/8086CPU可应用于各种规模的智能控制系统8088/8086CPU具有最大模和最小模式，以及内置的多任务处理能力8088/8086CPU具有40个引脚，某些引脚具有双功能属于第三代微处理器，8088外部数据总线宽度8位，8086的数据总线宽度16位，具有最小和最大两种工作模式1.6Intel8088的结构8088/8086C8088的功能结构8086和8088结构极为相似，都是由两大部分构成总线接口单元BIU负责与存储器和IO接口之间的信息传送由寄存器、指令指针寄存器、指令队列、地址加法器以及总线控制逻辑组成。8088指令队列长度4字节，8086指令队列长度6字节执行单元EU负责指令的执行由算术逻辑单元ALU、通用寄存器、标志寄存器和EU控制电路组成。8088的功能结构8086和8088结构极为相似，都是由两大8088的功能结构框图AHALBHBLCHCLDHDLSPBPDISI通用寄存器AXBXCXDXALU数据总线（16位）运算寄存器ALU标志寄存器EU控制系统执行单元EU∑CSDSSSESIP内部暂存器123456数据总线8088:8位8086:16位总线控制逻辑地址总线20位指令队列80888086Q总线（8位）指令指针段寄存器外部总线总线接口单元BIU8088的功能结构框图AHALBHBLCH吉林大学远程教育学院微机原理及汇编语言

主讲人：赵宏伟教授总学时：80

吉林大学计算机科学与技术学院

第四讲吉林大学远程教育学院微机原理及汇编语言第四讲8088的指令流水线一条命令的执行过程：取指令－－取操作数（如果需要）－－执行指令－－写入存储器8088出现以前，以上步骤顺序执行（串行）8088内部有BIU、EU两个独立单元，可独立完成总线操作和执行指令的任务，即两个单元可重叠工作“流水线”就是两次重叠或多次重叠操作8088的指令流水线一条命令的执行过程：8086/8088寄存器结构（1）8086/8088寄存器结构（1）8086/8088寄存器结构（2）数据寄存器4个数据寄存器：累加器AX、基址寄存器BX、计数寄存器CX、数据寄存器DX特点：可分为高8位（AH、BH、CH和DH）和低8位（AL、BL、CL和DL），这两组8位寄存器能分别寻址。这样，可以将数据寄存器当作一个16位寄存器，也可用作两个8位寄存器可以用来存放8位或16位二进制操作数，这些操作数可以是参加操作数、中间结果、操作数地址大多数算术和逻辑运算指令可以使用这些寄存器8086/8088寄存器结构（2）数据寄存器8086/8088寄存器结构（3）指针和变址寄存器4个：堆栈指针SP、基址指针BP、源变址寄存器SI、目的变址寄存器DI这4个16位寄存器只能按16位进行存取操作，主要用来形成操作数的地址，用于堆栈操作和变址运算中计算操作数和有效地址SP、BP用于堆栈操作，SP用来确定堆栈在内存中的地址，BP用来存放在现行堆栈段的一个数据区的“基址”SI、DI用于变址操作，存放变址地址这4个寄存器也可用作数据寄存器8086/8088寄存器结构（3）指针和变址寄存器8086/8088寄存器结构（4）指令指针IP

16位专用寄存器，IP指向当前需要取出的指令字节当BIU从内存中取出一个指令字节后，IP自动加l，指向下一个字节IP指向的是指令地址的段内地址偏移量，又称偏移地址或有效地址程序员不能对IP进行存取操作，程序中的转移指令、返回指令以及中断处理能对IP进行操作8086/8088寄存器结构（4）指令指针IP8086/8088寄存器结构（5）标志寄存器

FLAG16位，其中有6个状态位、3个控制位6个状态位：CF、PF、AF、ZF、SF、OF3个控制位：IF、DF、TF8086/8088寄存器结构（5）标志寄存器FLAG8086/8088寄存器结构（6）段寄存器

内存中通常存放三种信息：

代码（指令）：计算机执行何种操作

数据（字符、数值）：程序处理的对象

堆栈信息：保存返回地址和中间结果为清晰起见，这三类信息通常分别存放在各自的存贮区域内（存贮系统中的不同存贮段）8086／8088系统中把可直接寻址的1兆字节内存空间分为称作“段”的逻辑区域，每个段的物理长度为64K字节。每个段的起始地址的有关值存放在称为段寄存器的4个16位寄存器中8086/8088寄存器结构（6）段寄存器8086/8088寄存器结构（7）段寄存器

4个段寄存器为：代码段寄存器CS，指向当前的代码段，指令由此段取出堆栈段寄存器SS，指向当前的堆栈段，堆栈操作所需的就是该段存贮单元的内容数据段寄存器DS，指向当前数据段，通常用来存放程序变量附加段寄存器ES，指向当前附加段，通常也用来存贮数据

8086/8088寄存器结构（7）段寄存器吉林大学远程教育学院微机原理及汇编语言

主讲人：赵宏伟教授