第2节 8086微处理器1.ppt

2.1 8086/8088微处理器结构 8086的内部结构从功能上分成两个单元 1. 总线接口单元BIU 管理8088与系统总线的接口 负责CPU对存储器和外设进行访问 2. 执行单元EU 负责指令的译码、执行和数据的运算 两个单元相互独立，分别完成各自操作，还可以并行执行，实现指令预取（指令读取和执行的流水线操作） 8088的指令执行过程 （一）通用寄存器组 1、数据寄存器: AX BX CX DX 2、变址寄存器: SI DI 3、指针寄存器: BP SP 4个数据寄存器还可以分成高8位和低8位两个独立的寄存器，这样又形成8个通用的8位寄存器 AX： AH AL BX： BH BL CX： CH CL DX： DH DL 1、数据寄存器 AX称为累加器（Accumulator） 使用频度最高。用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等 BX称为基址寄存器（Base address Register） 常用做存放存储器地址 CX称为计数器（Counter） 作为循环和串操作等指令中的隐含计数器 DX称为数据寄存器（Data register） 常用来存放双字长数据的高16位，或存放外设端口地址 2、变址寄存器 16位变址寄存器SI和DI 常用于存储器变址寻址方式时提供地址 SI是源地址寄存器（Source Index） DI是目的地址寄存器（Destination Index） 在串操作类指令中，SI、DI还有较特殊的用法 3、指针寄存器 指针寄存器用于寻址内存堆栈内的数据 SP为堆栈指针寄存器（Stack Pointer）,指示堆栈段栈顶的位置（偏移地址） BP为基址指针寄存器（Base Pointer），表示数据在堆栈段中的基地址 SP和BP寄存器与SS段寄存器联合使用以确定堆栈段中的存储单元地址 （二）段寄存器组 8086/8088 CPU具有寻址1MB存储空间的能力，但指针寄存器和变址寄存器只有16位（可寻址64KB），于是8086/8088将1MB存储空间分段，每段最长64KB，这些段可被设置在整个存储空间，其起始地址由段寄存器提供。 8086/8088CPU 的BIU中有4个16位的段寄存器： 代码段寄存器CS，堆栈段寄存器SS 数据段寄存器DS，附加段寄存器ES （具体情况后叙） （三）控制寄存器组 用于程序控制的寄存器，包括指令指针寄存器IP 和标志寄存器F。 1、指令指针寄存器 IP（Instruction Pointer）为指令指针寄存器，指示主存储器指令的位置 随着指令的执行，IP将自动修改以指示下一条指令所在的存储器位置 IP寄存器是一个专用寄存器 IP寄存器与CS段寄存器联合使用以确定下一条指令的存储单元地址 2、 标志寄存器 标志（Flag）用于反映指令执行结果的状态或控制指令执行的形式，用以决定程序走向 8088处理器的各种标志形成了一个16位的标志寄存器FLAGS（程序状态字PSW寄存器） 标志寄存器-分类： 状态标志——用来记录程序运行结果的状态信息，许多指令的执行都将相应地设置它 CF ZF SF PF OF AF 控制标志——可由程序根据需要用指令设置，用于控制处理器执行指令的方式 DF IF TF ? 进位标志CF（Carry Flag） 当运算结果的最高有效位有进位（加法）或借位（减法）时，进位标志置1，即CF＝1； 否则CF＝0。一般用于多字节运算或循环操作。 ? 零标志ZF（Zero Flag） 若运算结果为0，则ZF＝1； 否则ZF＝0 ? 符号标志SF（Sign Flag） 运算结果最高位为1，则SF＝1； 否则SF＝0 ? 奇偶标志PF（Parity Flag） 当运算结果最低字节中“1”的个数为零或偶数时，PF＝1；否则PF＝0 ? 溢出标志OF（Overflow Flag） 若算术运算的结果有溢出，则OF＝1； 否则 OF＝0 什么是溢出？ 处理器内部以补码表示有符号数 8位表达的整数范围是：＋127 ~ －128 16位表达的范围是：＋32767 ~ －32768 如果运算结果超出这个范围，就产生了溢出 有溢出，说明有符号数的运算结果不正确 溢出和进位的区别： 溢出标志OF和进位标志CF是两个意义不同的标志 进位标志表示无符号数运算结果是否超出范围，运算结果仍然正确 溢出标志表示有符号数运算结果是否超出范围，运算结果已经不正确 溢出和进位的对比： 溢出和进位的应用场合： 处理器对两个操作数进行运算时，按照无符号数求得结果，并相应设置进位标志CF；同时，根据是否超出有符号数的范围设置溢出