微机原理与接口技术(1) 一、8086微处理器结构 8086是Intel系列的第三代微处理器。它是功能很强大的16位微处理器,采用HMOS高密度工艺,集成度达每片4万多只晶体管,单一
电源,主频为
。它的内部和外部的数据总线宽度都是16位,地址总线宽度为20位,寻址空间达
,即
。 二、8086功能结构 8086微处理器的内部功能结构由两个独立的工作部件组成:执行部件(EU)和总线接口部件(BIU)。 EU由运算器、寄存器组、控制器等组成,负责指令的执行; BIU由指令队列、地址加法器、总线控制逻辑等组成,负责与系统总线打交道。
8086CPU内部功能结构 !!!注意 物理地址PA(20位)=段地址SA(16位)×16 + 偏移地址EA(16位) 三、8086寄存器结构 1、通用寄存器:AX、BX、CX、DX 2、地址指针和变址寄存器:SP、BP、SI、DI 3、段寄存器:CS、DS、ES、SS 4、指令指针寄存器IP、标志寄存器FR/PSW 标志寄存器有6个状态标志位: ① 进位标志CF (Carry Flag):当执行加减运算使得最高位产生进位(或错位)时,CF=1,否则CF=0; ② 奇偶标志PF (Parity Flag):当操作数结果低8位有偶数个1时,PF=1,否则PF=0; ③ 辅助位进位标志AF (Auxiliary Flag):若低半字节有进位(或错位),AF=1 ④ 零标志ZF (Zero Flag):当前运算结果位0,ZF=1 ⑤ 符号标志SF (Sign Flag):记录当前结果的符号,为负时SF=1 ⑥ 溢出标志OF (Overflow Flag):针对带符号数,8位有效符号数范围-128~127。 标志寄存器有3个控制标志位: ① 方向标志DF (Direction Flag) DF=0, 地址递增;DF=1,地址递减; ② 中断允许标志IF (Interru Enable Flag) IF=1允许CPU响应可屏蔽中断;IF=0,禁止可屏蔽中断; ③ 陷阱标志TF (Trap Flag) TF=1, 则微处理器按单步方式执行指令,执行一条指令就产生一次类型为1的内部中断;TF=0,微处理器正常工作。 四、8086的脚引
8086的脚引
地址/数据
/
地址/状态 五、寻址方式 1、立即数寻址 立即数寻址的操作数直接包含在指令中,常用于给寄存器或存储单赋初值,只能作源操作数,不能作目的操作数。立即数可以为8位或16位。 e.g.., MOV AX,2004H (√) MOV BL,5AH (√) MOV AH,3064H(×,源操作数和目的操作数字长不一致) 2、寄存器寻址 寄存器寻址的操作数存放在指令指定的8位,16位或32位通用寄存器中,常用来存放运算对象、中间结果、运算结果、计数值等。对于16位的操作数,寄存器可以是AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP和BP,也可以为段寄存器DS、SS和ES,但立即数不能给段寄存器赋值,段寄存器之间也不能直接传送。 e.g., MOV AX,BX(√,将BX内容送入AX,BX保持不变) MOV SI,DI(√,将DI内容送入SI,DI保持不变) MOV DS, 1234H(×,立即数不能给段寄存器赋值) MOV DS,ES(×,段寄存器之间也不能直接传送) MOV CS,AX(×,CS寄存器不允许直接用指令修改) 3、直接寻址 存储器寻址的物理地址=段地址*16+有效地址EA,不同存储器寻址的段地址和有效地址的构成方式不同。根据有效地址的不同构成,存储器寻址方式有直接寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址、基址变址寻址、基址变址相对寻址、寄存器比例寻址等。 直接寻址是操作数的有效地址EA直接包含在指令中,一般由变量或含变量的地址表达式组成。默认段地址器为DS,即操作数的物理地址=DS*16+EA。 e.g., MOV AX, [1000H] (√,将DS段内的1000H和1001H单内容EA送入AX) 4、寄存器间接寻址 操作数的EA存放在基址寄存器BX、BP,或变址寄存器SI、DI中。如果指定的寄存器是BX、SI、DI,则操作数默认在数据段DS中;如果使用BP,默认在堆栈段SS中。 操作数的物理地址为: DS *16 + SI/DI/BX 或 SS * 16 + BP 5、寄存器相对寻址 操作数的有效地址是一个基址寄存器或变址寄存器中存放的数据加上指令中给出的8位或16位偏移量。 物理地址为: DS *16 + SI/DI/BX + 8位或16位偏移量 或 SS * 16 + BP + 8位或16位偏移量 6、基址变址寻址 操作数的有效地址是一个基址寄存器和变址寄存器的内容之和。可理解为在寄存器间接寻址的基础上再加一个变址寄存器。(使用BX默认段寄存器DS,使用BP默认段寄存器SS) 物理地址为: DS *16 + BX + SI/DI 或 SS * 16 + BP + SI/DI 7、基址变址相对寻址 操作数的有效地址是一个基址寄存器和一个变址寄存器的内容和8位或16位偏移量之和。 物理地址为: DS *16 + BX + SI/DI + 8位或16位偏移量 或 SS * 16 + BP + SI/DI + 8位或16位偏移量 ————————————————————————- ps: 1、不允许两个段寄存器之间传输数据; 2、CS、IP不能作为目的操作数,即可传送8位也可16位; 3、不能在两个内存单之间直接传送数据; 4、对BX、SI、DI默认的段寄存器是DS,对BP默认的段寄存器是SS; 5、立即数不能直接传送给段寄存器。 下一期: 微机原理与接口技术(2)攻城狮:微机原理与接口技术(2)
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