2-1调试程序DEBUG课件.ppt

第2章 微处理器和系统结构;本章内容提要;2.1 8086 微处理器（重点）;一、8086 CPU的功能结构;流水技术:在执行指令时预取下一条指令的技术称为流水线。;;8086 CPU的功能结构（续）;二、8086的寄存器结构;1、通用寄存器;2、指针和变址寄存器;堆栈;堆栈（续）;3、指令指针寄存器IP;标志寄存器的格式及各位的含义 ;进位标志CF：主要用来反映运算是否产生进位或借位。如果运算结果的最高位产生了一个进位或借位，那么，其值为1，否则其值为0。 使用该标志位的情况有：多字(字节)数的加减运算，移位操作，字(字节)之间移位，专门改变CF值的指令等。;奇偶标志PF：用于反映运算结果中“1”的个数的奇偶性。若运算结果低8位中“1”的个数为偶数，则PF＝1；否则PF＝0。 利用PF可进行奇偶校验检查，或产生奇偶校验位。在数据传送过程中，为了提供传送的可靠性，如果采用奇偶校验的方法，就可使用该标志位。;零标志ZF：用来反映运算结果是否为0。如果运算结果为0，则其值为1，否则其值为0。在判断运算结果是否为0时，可使用此标志位 ;在发生下列情况时，辅助进位标志AF的值被置为1，否则其值为0： (1)在字操作时，发生低字节向高字节进位或借位时；(2)在字节操作时，发生低4位向高4位进位或借位时。;溢出标志OF：用于反映有符号数加减运算所得结果是否溢出。如果运算结果超过当前运算位数所能表示的范围，则称为溢出，OF的值被置为1，否则，OF的值被清为0。;1;控制标志位 ;中断允许标志IF 中断允许标志IF是用来决定CPU是否响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求。但不管该标志为何值，CPU都必须响应CPU外部的不可屏蔽中断所发出的中断请求，以及CPU内部产生的中断请求。具体规定如下： (1)当IF=1时，CPU响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求 (2)当IF=0时，CPU不响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求;专门存放段地址的寄存器称为段寄存器，8086共有4个： 　　CS－代码段段寄存器； DS－数据段段寄存器； ES－附加段段寄存器 ； SS－堆栈段段寄存器。 段寄存器都为16位，作用为：将程序的不同部分放入相应段(逻辑段的概念后面将要介绍);１、存储单元的地址和内容; 如何存取1个字或双字呢？ １个字占据两个相邻的内存单元 低字节放在低地址单元，高字节放在高地址单元；字的地址由 其低地址来表示。 双字类似字。 对于同一个内存地址，既可以看作是字节单元的地址，也可以看作是字或双字单元的地址，取决于存取的数据类型。;A F H;2、内存的分段管理 ;?逻辑段的最大容量为64KB。 是内存各逻辑段之间的分布情况示意图，其中有相连的段(如：C和D段)、不相连的段(如：A和B段)以及相互重叠的段(如：B和C段)。 段的起始地址的计算和分配通常是由操作系统完成的，并不需要普通用户参与。 说明：段地址表示段的起始地址(xxxxxH)， 并不是任意一个单元的地址都能作段的起 始地址，只有那些形式为xxxx0H的地址 才能作段的起始地址，该起始地址存入16位寄存器时， 将0省略即可。存放在CS、DS、SS、ES段寄存器中。;在Intel计算机系统中，每个存储单元可以看成具有两种地址：物理地址和逻辑地址。 物理地址：是数据在存储器中实际存放的地址，它是CPU访问存储器时实际输出的地址。对于8086CPU来说，存储空间为220＝1M字节单元，地址范围从00000H到FFFFFH。CPU和存储器交换数据时所使用的就是这样的物理地址。 逻辑地址：是编程时所使用的地址。或者说程序设计时所涉及的地址是逻辑地址而不是物理地址。编程时不需要知道产生的代码或数据在存储器中的具体物理位置。这样可以简化存储资源的动态管理。逻辑地址的表示： 即 段地址:偏移地址;偏移地址（段内偏移或有效地址或偏移量）它是所访问的存储单元距段的起始地址之间的字节距离。 “段基值”和“偏移地址”均是16位的。“段基值”由段寄存器CS、DS、SS、ES提供；“偏移地址”由BX、BP、SP、SI、DI、IP或以这些寄存器的组合形式来提供。 CPU访问存储器时的20位物理地址可由系统根据逻辑地址自动转换生成。 具体转换方法是，将段寄存器中的16位“段基值”左移4位(低位补0)，再与16位的“偏移地址”相加，即可得到所访问存储单元的物理地址(CPU中的BIU中有一个20位地址加法器，用来形 成20位的物理地址。（段自动左移4位与偏移量相加）)，如下图所示。;存储器的分段结构和物理地址的形成 ;上述由逻辑地址转换为物理地址的过程也可以表示成如下计算公式： 物理地址