微机原理第4章INTEL80X86系列微处理器.ppt

第4章 Intel80X86 系列微处理器 4.1 8086/8088 微处理器概述 4.2 8086/8088 内部寄存器结构 4.3 8086/8088 的存储器组织和I/O组织 4.4 8086/8088 的内部结构 4.5 8086/8088 外特性——引脚信号及其功能 4.6 8086/8088 最小工作模式及其系统结构 4.7 8086/8088 最大工作模式及其系统结构 4.8 8086/8088 总线时序 4.9 INTEL 80286 到 Pentium CPU 4.1 8086/8088 微处理器概述 1978年Intel公司推出了首枚16位微处理器8086，以后英特尔生产的80X86系列微处理器，均与其兼容。 1979年Intel公司推出了成本较低的Intel8088微处理器。 1981年IBM公司选择8088微处理器作为核心来设计IBM PC微计算机系统，推向市场后获得了巨大的成功，为后来的80x86系列微处理器成为主流微计算机的处理核心打下了基础。 4.1 8086/8088 微处理器概述 4.2 8086/8088 内部寄存器结构 了解CPU内部寄存器结构并掌握其使用方法是进行汇编语言程序设计的关键和基础。 8086/8088 内部有14个16位的寄存器，可供程序直接使用。 按功能分为三组：通用寄存器组（8个）、段寄存器组（4个）和控制寄存器组（2个）。 4.2 8086/8088 内部寄存器结构 4.2.1 通用寄存器组 4.2.2 段寄存器组 4.2.3 控制寄存器组 4.2.1通用寄存器组 数据寄存器 地址指针和变址寄存器 一、数据寄存器 数据寄存器包括4个16位寄存器AX、BX、CX和DX，通常用于存放参与运算的操作数和运算结果。 每一个数据寄存器又可将高、低8位分别作为两个独立的8位寄存器使用。它们的高8位分别记作AH、BH、CH、DH，低8位分别记作AL、BL、CL、DL。 二、地址指针和变址寄存器 SP堆栈指针：存放堆栈栈顶的偏移地址。堆栈操作指令PUSH和POP根据该寄存器得到操作数的偏移地址。 BP基址寄存器：存放堆栈中数据的偏移地址。 SI源变址寄存器：用来存放源数据区的偏移地址。 DI目标变址寄存器：用来存放目的数据区的偏移地址。 4.2.2 段寄存器组 8086/8088 CPU的存储器采用分段管理，为此，8086/8088 内部设置了4个16位的段寄存器，CS代码段寄存器、DS数据段寄存器、SS堆栈段寄存器和ES附加段寄存器，分别用于存放代码段、数据段、堆栈段和附加段的段基地址。 关于这4个寄存器的使用详见“ 4.3 8086/8088 的存储器组织和I/O组织”。 4.2.3 控制寄存器组 IP指令指针 FLAGS标志寄存器 一、IP 指令指针 IP 用于存放下一条要执行的指令的偏移地址。程序运行中，IP 的内容自动修改，始终指向下一条要执行的指令地址。 IP 起着控制指令执行流程的作用，是一个十分重要的控制寄存器。正常情况下，程序不能直接修改 IP的内容，但当需要改变程序执行顺序时，如遇到中断指令或调用指令时，IP 中的内容将被自动修改。 二、FLAGS 标志寄存器 FLAGS 用于存放指令执行结果的特征和 CPU 工作方式。其内容通常称为处理器状态字(Processor Status Word，PSW)。 FLAGS 是一个16位寄存器，实际使用了9位。 9个标志分为状态标志和控制标志两类。 1、状态标志 CF：进位标志。有进位或借位时，CF=1；否则 CF=0。 PF：奇偶标志。低8位有偶数个“1”，PF=1；否则 PF=0。 AF：辅助进位标志。D3位有进位或借位时，AF＝1；否则AF＝0。 ZF：零标志。结果为零，ZF＝1；否则 ZF＝0。 SF：符号标志。结果为负数，SF＝1；否则 SF＝0。 OF：溢出标志。 发生溢出，OF＝1；否则 OF＝0。 2、控制标志 3个控制标志是用来控制CPU的工作方式的标志。 IF：中断允许标志。用来控制对外部可屏蔽中断的响应。如果IF＝1，则允许CPU响应外部可屏蔽中断请求；否则CPU不响应外部可屏蔽中断请求。 DF：方向标志。用来控制串操作指令的执行。如果DF＝1，则串操作指令的地址自动减量修改，串数据的传送过程是从高地址到低地址进行；否则，串操作指令的地址自动增量修改，串数据的传送过程是从低地址到高地址进行。 TF：陷阱标志，又称单步标志。当TF＝1时，微处理器就进入单步工作方式，每执行完一条指令便自动产生一个内部中断(称为单步中断)，转去执行一个中断服务程序，可以借助中断服务程序来检查每条指令的执行情况；如果TF＝0，则CPU正常(连续)执行指令。 4.3 80