微机原理与应用 第2章.pptVIP

第2章 16位和32位微处理器 本章重点 : 掌握8086的编程结构 掌握8086的寄存器结构 了解8086的两种工作模式 ?掌握8086的存储器组织 ?掌握8086的总线周期和时序的概念 理解32位处理器的结构和特点 2.1 8086的编程结构 8086和8088是INTEL公司最具代表性的16位微处理器，都是HMOS工艺制造，双列直插40引腿的芯片 8086的编程结构 1. 总线接口部件 总线接口部件负责与存储器、I/O端口传送数据 ，由下列4部分组成： ① 4个段地址寄存器（CS、DS、ES、SS） ② 16位的指令指针寄存器 IP(Instruction Pointer) ③ 20位的地址加法器 ④ 6字节的指令队列缓冲器 指令队列 8086有6字节的指令队列缓冲器，当指令队列有2个空字节时，BIU将自动取指令到指令队列。 段地址寄存器 CS－代码段寄存器。存放程序所在段的基址 DS－数据段寄存器。存放数据所在段的基址 ES－附加段寄存器。存放辅助数据所在段的基址 SS－堆栈段寄存器。存放当前程序所用堆栈段的基址 注意：段寄存器为16位寄存器。 16位指令指针IP 存放下一条要执行指令的偏移地址，即段内偏移量地址。取顺序执行的指令时，每取一条指令，IP的内容加 1 修改，指向下一条指令，当执行转移指令以及调用指令时，将目标地址装入IP。 物理地址加法器 产生20位的物理地址。8086的地址线是20位的，而内部寄存器是16位，物理地址加法器将16位的逻辑地址变成20位的物理地址。 物理地址计算方法 物理地址＝段基址×16+偏移地址 即将段寄存器（CS、DS、ES、SS）中的内容左移4位（二进制），然后和偏移地址相加便得到20位的物理地址。 例如：CS（代码段寄存器）的值为FE00H，指令指针寄存器(IP)的值为0200H，该条指令的物理地址为CS的值左移4位为FE000H,再与IP的值相加，得到物理地址为FE200H。 例如：CS=E200H ， IP=500H 2. 执行部件 执行部件负责指令的执行 ，由下列4部分组成： ① 4个通用寄存器，即AX、BX、CX、DX； ② 4个专用寄存器，即 基数指针寄存器BP（base pointer） 堆栈指针寄存器SP(stack pointer) 源变址寄存器SI(source index) 目的变址寄存器DI(destination index)； ③ 标志寄存器； ④ 算术逻辑部件ＡＬＵ(arithmetic logic unit)。 通用寄存器组 通用寄存器组包括 AX、BX、CX、DX 四个16位的寄存器，用来保存算术、逻辑运算的操作数、中间结果或者地址值。AX称为累加器。 它们可以当成16位寄存器使用、也可以当作8位寄存器使用。 低八位寄存器用AL、BL、CL、DL表示；高八位寄存器用AH、BH、CH、DH表示。 专用寄存器组 专用寄存器组有SP、BP、SI、DI四个16位寄存器。 SP：堆栈指针，与SS配合使用确定堆栈的物理地址，指示目前堆栈位置。 BP：基址指针寄存器，用作指示堆栈中某一个存储单元的偏移量，通常与SS配合使用； SI：源变址寄存器，与数据段寄存器DS配合使用，确定数据段中某个存储单元的位置； DI：目的变址寄存器，与数据段寄存器DS配合使用，确定数据段中某个存储单元的位置； 标志寄存器FR 标志寄存器共有16位，其中7位未用，所用的各位含义如下： 状态标志有6个，即SF、ZF、PF、CF、AF和OF ① 符号标志SF(sign flag ) ： 当运算结果的最高位为1时SF为1，运算结果的最高位为0时SF为0。 ② 零标志ZF(zero flag) 运算结果为零时ZF为1 ③ 奇偶标志PF(parity flag) 运算结果低8位所含1的个数为偶数个时PF为1 ④ 进位标志CF(carry flag) 当执行加法运算使最高位产生进位或者执行减法运算使最高位产生借位时CF为1。指的是字节运算的结果范围超出了255，字运算的结果范围超过了65535时使CF为1。 ⑤ 辅助进位标志AF(auxiliary carry flag) 当执行加法或者减法运算时，D3向D4有进位或者借位时AF为1，一般在BCD码运算中作为十进制调整的依据。 D7D6D5D4D3D2D1D0 ⑥ 溢出标志OF(overflow flag) 运算结果产生溢出则OF为1。所谓溢出，指的是字节