第3章（5）微机原理与接口技术（第三版）（王忠民）

微机原理与接口技术西安邮电大学计算机学院范琳——80x86微处理器第三章80x86微处理器

80x86微处理器简介18086微处理器28086寄存器38086引脚功能48086存储器组织58086/8088存储器组织

8086/8088微处理器有20条地址线，可以配置1MB的内存储器。存储空间都按8位(即字节)进行组织，每个存储单元存储一个字节数据，若存放“字”数据(16位)，则存放在相邻两个存储单元中，高字节存放在高地址单元，低字节存放在低地址单元。每个存储单元都有一个20位的地址，这1M个存储单元对应的地址为00000H

FFFFFH，如图3.10所示。第三章80x86微处理器

78H9FH…存储单元地址00000H00001H…46HDFH6CH……98H65H5EHA6H66H……6FH0011FH00120H00121HE8009HE800AHE800BHE800CHE800DHFFFFFH图3.10数据在存储器中的存放

一个存储单元中存放的信息称为该存储单元的内容。如00001H单元的内容为9FH，记为：(00001H)=9FH。moval,[0001H]如从地址0011FH开始的两个连续单元中存放一个字型数据，则该数据为DF46H，记为：(0011FH)=DF46H。movax,[011FH]高位(奇地址)库512K×8D15

D8A19

A1SELBHE低位(偶地址)库512K×8D7

D0A19

A1SELD15

D8D7

D0A0A19

A1图3.138086存储器高低位库的连接8086的1M存储空间实际上分为两个512KB的存储体，又称存储库，分别叫高位库和低位库。70BHED15

D8D

DA0A19

A1图3.138086存储器高低位库的连接8086的1M存储空间实际上分为两个512KB的存储体，又称存储库，分别叫高位库和低位库。1#A19……A3A2A1A00……000000……000100……001000#2#A19……A3A2A1A00……000010……000110……001013#4#5#70BHED15

D8D

DA0A19

A1图3.138086存储器高低位库的连接8086的1M存储空间实际上分为两个512KB的存储体，又称存储库，分别叫高位库和低位库。1#A19……A3A2A1A00……000000……000100……001000#2#A19……A3A2A1A00……000010……000110……000113#4#5#

地址总线A19

A1可同时对高、低位库的存储单元寻址，A0和BHE用于对库的选择。当A0＝0时，选择偶数地址的低位库；当BHE＝0时，选择奇数地址的高位库；当两者均为0时，则同时选中高低位库。

需注意的是，对于规则字（从偶数地址开始存放的字）的读／写操作只需一个总线周期，而非规则字（从奇数地址开始存放的字）的读／写操作需两个总线周期。

图3.14从8086存储器的偶数和奇数地址读字节和字读偶地址单元中的字节；(b)读奇地址单元中的字节；(c)读偶地址单元中的字；(d)读奇地址单元中的字××偶地址奇地址8086CPU被读字节忽略字节(a)偶地址奇地址8086CPU(b)××被读字节忽略字节××偶地址奇地址8086CPU被读字(c)××××偶地址奇地址××偶地址奇地址8086CPU被读字节忽略字节被读字节忽略字节(d)存储器分段

8086／8088CPU中有关可用来存放地址的寄存器如IP、SP、SI、DI、BP等都是16位的，故只能直接寻址64KB。为了对1M个存储单元进行管理，8086／8088采用了段结构的存储器管理方法。

8086／8088将整个存储器分为许多逻辑段，但只有4种类型：代码段、数据段、堆栈段和附加段。每个逻辑段的容量小于或等于64KB，允许它们在整个存储空间中浮动。各个逻辑段之间可以紧密相连，也可以互相重叠（局部重叠和完全重叠），还可以相互隔开。第三章80x86微处理器

A段C段B段D段E段00000H10000H20000H30000H40000H64KB64KB64KB64KB紧密相连部分重叠完全重叠断开排列1FF00H2FEFFHM64KB第三章80x86微处理器

逻辑地址和物理地址⑴逻辑地址：由段地址（逻辑段起始地址的高16位）和偏移地址（16位）表示的存储单元的地址称为逻辑地址，记为：

段地址∶偏移地址⑵物理地址：由CPU内部总线接口单元BIU中的地址加法器根据逻辑地址产生的20位存储单元地址称为物理地址。如图3.7所示。第三章80x86微处理器

∑015段内偏移地址段寄存器190340000段地址左移4位20位物理地址190图3.7物理地址的形成

物理地址和逻辑地址的关系为：

物理地址＝段地址×10H＋偏移地址在程序设计中，段地址是由段寄存器（如CS、DS、SS或ES）提供,偏移地址通常是由地址寄存器（如IP、BX、BP、SP、SI或DI等）及立即数等提供。第三章80x86微处理器

对于任何一个物理地址来说，可以唯一被包含在一个逻辑段中，也可以包含在多个重叠的逻辑段中，只要能得到它所在段的首地址和段内的相对地址，就可以对它进行访问。即一个物理地址可以对应多个逻辑地址。11230H11231H11232H0000H0001H0002H1123H1123EH1123FH11240H11241H11242H11243H11244H11245H000EH000FH0010H0011H0012H0013H0014H0015H段基址：偏移地址物理地址15H1124H05H段基址：FFFEHFFFFH1122EH1122FH1123H×16＋15H=11245H1124H×16＋05H=11245H……第三章80x86微处理器

堆栈操作8086／8088系统中的堆栈使用段定义语句在存储器中定义的一个堆栈段，和其它逻辑段一样，它可以在1M字节的存储空间中浮动，其容量可达64KB，这是一个具有“先进后出”特性的存储区域，且属于向下生长的堆栈。堆栈由SS和SP来寻址。SS给出堆栈段的段地址，而SP给出当前栈顶（偏移地址），即指出从段地址到栈顶的偏移量。第三章80x86微处理器

若已知当前SS＝1050H，SP＝0008H，AX＝1234H，则8086系统中堆栈的入栈和出栈操作如下图所示。12AA…10500H10501H10502H10503