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1、第二章 IBM PC 微型計算機,8086/8088CPU的基本結構 8086/8088CPU的寄存器組 存貯器的分段結構 8086/8088CPU堆棧的組織,第一節 IBM PC 微型計算機的基本結構,一、微型計算機系統,1.微型計算機硬件組成,地址總線AB,第一節 IBM PC 微型計算機的基本結構,一、微型計算機系統,第一節 IBM PC 微型計算機的基本結構,一、微型計算機系統,2.CPU對存儲器的操作,存儲器被劃分為若干個存儲單元，每個存儲單元從0開始順序編號。 例如： 一個存儲器有128個存儲單元， 編號從0127。,對于大容量的存儲器一般還用以下單位來計量容量(用B來代表Byte。

2、)。 1KB=1024B1MB=1024KB 1GB=1024MB1TB=1024GB,第一節 IBM PC 微型計算機的基本結構,一、微型計算機系統,2.CPU對存儲器的操作,在計算機中專門有連接CPU和其他芯片的導線，通常稱為總線。 物理上：一根根導線的集合； 邏輯上劃分為： 地址總線 數據總線 控制總線,第一節 IBM PC 微型計算機的基本結構,一、微型計算機系統,2.CPU對存儲器的操作,CPU在內存中讀或寫的數據演示： 讀演示 寫演示,第一節 IBM PC 微型計算機的基本結構,一、微型計算機系統,2.CPU對存儲器的操作,CPU在內存中讀或寫的數據演示： 讀演示 寫演示,第一節 。

3、IBM PC 微型計算機的基本結構,一、微型計算機系統,微型計算機系統組成,第一節 IBM PC 微型計算機的基本結構,二、8086/8088微處理器的功能結構,負責與M、I/O端口傳送數據,負責指令的執行,第一節 IBM PC 微型計算機的基本結構,二、8086/8088微處理器的功能結構,一個典型的CPU由運算器、控制器、寄存器等器件組成，這些器件靠內部總線相連。 內部總線實現CPU內部各個器件之間的聯系。 外部總線實現CPU和主板上其它器件的聯系。,第二節 8086/8088寄存器組,AX寄存器稱為累加器。使用頻度最高。 BX寄存器稱為基址寄存器。常用于存放存儲器地址。 CX寄存器稱為計。

4、數器。一般作為循環或串操作等指令中的隱含計數器。 DX寄存器稱為數據寄存器。常用來存放雙字數據的高16位，或存放外設端口地址。,第二節 8086/8088寄存器組,一、通用寄存器,1、數據寄存器,AX、BX、CX、DX，用來保存操作數或運算結果等信息。,一個16位寄存器可以存儲一個16位的數據。(數據的存放情況？) 一個16位寄存器所能存儲的數據的最大值為多少？ 答案：216-1。,第二節 8086/8088寄存器組,一、通用寄存器,1、數據寄存器,第二節 8086/8088寄存器組,一、通用寄存器,1、數據寄存器,8086上一代CPU中的寄存器都是8位的； 為保證兼容性，這四個寄存器都可以分。

5、為兩個獨立的8位寄存器使用。 AX可以分為AH和AL； BX可以分為BH和BL； CX可以分為CH和CL； DX可以分為DH和DL。,第二節 8086/8088寄存器組,一、通用寄存器,1、數據寄存器,以AX為例，8086CPU的16位寄存器分為兩個8位寄存器的情況：,第二節 8086/8088寄存器組,一、通用寄存器,1、數據寄存器,第二節 8086/8088寄存器組,一、通用寄存器,2、變址和指針寄存器,SI是源變址寄存器，DI是目的變址寄存器，在字符串操作中，SI和DI都具有自動增量或減量的功能。 SP為堆棧指針寄存器，用于存放當前堆棧段中棧頂的偏移地址。 BP為基址指針寄存器，用于存放。

6、堆棧段中某一存儲單元的偏移地址。,變址和指針寄存器包括SI、DI、SP、BP 等個16位寄存器，主要用于存放某個存儲單元的偏移地址。,第二節 8086/8088寄存器組,二、段寄存器,8086CPU的個16位的段寄存器 代碼段寄存器CS， 數據段寄存器DS， 堆棧段寄存器SS， 附加數據段寄存器ES。 段寄存器用來確定該段在內存中的起始地址。 代碼段用來存放程序的指令序列。 CS存放代碼段的段首址，指令指針寄存器IP指示代碼段中指令的偏移地址。,第二節 8086/8088寄存器組,三、指令指針寄存器,8086CPU中的指令指針IP，它總是保存下一次將要從主存中取出指令的偏移地址，偏移地址的值為。

7、該指令到所在段段首址的字節距離。 在目標程序運行時，IP的內容由微處理器硬件自動設置，程序不能直接訪問IP，但一些指令卻可改變IP的值，如轉移指令、子程序調用指令等。,第二節 8086/8088寄存器組,四、標志寄存器FLAGS,控制標志,狀態標志,CF (cy/nc) 進位標志，運算結果最高位是否發生進(借)位。 CF =1 (cy)進(借)位；CF =0 (nc)無進(借)位。 AF(ac/na)輔助進位標志，低4位向前有進(借)位。 AF =1 (ac)進(借)位；AF =0 (na)無進(借)位。 ZF(zr/nz) 零標志，指出當前運算結果是否為0。 ZF=1 (zr)當前運算結果為。

8、0；否則為非0 (nz)。 SF(ng/pl)符號標志，表示補碼運算結果的正負號。 SF=1(ng)負值；SF=0(pl)正值。 OF(ov/nv)溢出標志，運算結果是否溢出。 OF=1(oc)結果超出運算長度的補碼表示范圍；OF=0(nv)無溢出。 PF(pe/po)奇/偶標志，運算結果低8位中1的個數的奇偶數。 PF=1(pe)運算結果低8位中1的個數為偶數；否則為奇數(po)。,狀態標志,第二節 8086/8088寄存器組,DF(dn/up)方向標志位，DF=1(dn)使串操作指令的變址寄存器自動減1， DF=1(up)使串操作指令的變址寄存器自動加1 IF(ei/di)允許中斷標志位，。

9、IF=1(ei)，開中斷，可響應可屏蔽中斷，IF=0(di)，關中斷。,狀態標志,第二節 8086/8088寄存器組,第二節 8086/8088寄存器組,四、標志寄存器FLAGS,FLAGS應用舉例,2345H+3219H=?,0101 0101 0101 1110,SF=0 PF=0 CF=0 AF=0 ZF=0 OF=0,34F5H+95EBH=?,1100 1010 1110 0000,SF=1 PF=0 CF=0 AF=1 ZF=0 OF=0,第三節 存儲器,一、存儲器的組成,在存儲器中以字節為單位存儲信息。為了正確地存放或取得信息，每一個字節單元給以一個唯一的存儲器地址，稱為物理地址。

10、。 8086、8088的地址總線為20位，那么它們可訪問的字節單元地址范圍為：00000HFFFFFH。 一個存儲單元中存放的信息稱為該存儲單元的內容。,第三節 存儲器,一、存儲器的組成,存儲器,第三節 存儲器,一、存儲器的組成,一個字存入存儲器要占有相繼的兩個字節，存放時低位字節存入低地址，高位字節存入高地址。,一個字怎樣存入存儲器呢？,機器以偶地址訪問(讀 / 寫)存儲器。 字單元地址用它的低地址來表示。,第三節 存儲器,一、存儲器的組成,存儲器,15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0,字,1 0 0 1 1 1 1 1,0 0 1 0 0 1 1 0,。

11、高位字節 低位字節,(0000H)=269FH (0002H)=D71EH (0001H)=1E26H 訪問兩次存儲器,問題： (1)0地址單元中存放的字節型數據是多少？ (2)0地址字單元中存放的字型數據是多少？ (3)2地址字單元中存放的字節型數據是多少？ (4)2地址單元中存放的字型數據是多少？ (5)1地址字單元中存放的字型數據是多少？,第三節 存儲器,一、存儲器的組成,第三節 存儲器,二、存儲器的分段,16位的寄存器如何尋址1MB的地址空間？,可把 1M字節地址空間劃成若干邏輯段。 每個邏輯段必須滿足兩個條件： 一是邏輯段的起始地址必須是16的倍數； 二是邏輯段的最大長度為64K。,。

12、1M字節地址空間最多可劃分成64K個邏輯段，最少也要劃分成16個邏輯段。 邏輯段與邏輯段可以相連，也可以不連，還可以重疊。,第三節 存儲器,二、存儲器的分段,相連的段：C和D段 不相連的段：A和B段 相互重疊的段：B和C段,第三節 存儲器,三、物理地址的形成,20位物理地址由16位段地址和16位偏移地址組成。,物理地址： 每個存儲單元的唯一的20位地址 段基值： 段起始地址的高16位 偏移量： 段內相對于段起始地址的偏移值 (16位)(有效地址 EA),物理地址 = 16 段基值 + 偏移量,第三節 存儲器,三、物理地址的形成,20位物理地址由16位段地址和16位偏移地址組成。,第三節 存儲器。

13、,三、物理地址的形成,第三節 存儲器,三、物理地址的形成,第三節 存儲器,三、物理地址的形成,物理地址：C21A0H。,第三節 存儲器,三、物理地址的形成,例：給定一個存放數據的內存單元的偏移地址是20C0H，(DS)=0C00EH，求出該內存單元的物理地址。,錯誤認識： 內存被劃分成了一個一個的段，每一個段有一個段地址。 其實： 內存并沒有分段，段的劃分來自于CPU，由于8086CPU用“(段地址16)+偏移地址=物理地址”的方式給出內存單元的物理地址，使得我們可以用分段的方式來管理內存。,第三節 存儲器,三、物理地址的形成,第三節 存儲器,三、物理地址的形成,問題一：觀察下面的地址，有什么。

14、發現？ 結論：CPU可以用不同的段地址和偏移地址形成同一個物理地址。,第三節 存儲器,三、物理地址的形成,問題二：如果給定一個段地址，僅通過變化偏移地址來進行尋址，最多可以定位多少內存單元？ 結論：偏移地址16位，變化范圍為0FFFFH，僅用偏移地址來尋址最多可尋64K個內存單元。 比如：給定段地址1000H，用偏移地址尋址，CPU的尋址范圍為：10000H1FFFFH。,第四節 堆棧,一、堆棧的組織,堆棧指針SP始終指向堆棧的頂部。,堆棧中存取數據的原則先進后出。,第四節 堆棧,二、8086/8088的堆棧操作,1、設置堆棧,STACK1 SEGMENT PARA STACK DB 100 。

15、DUP(?) STACK1 ENDS,第四節 堆棧,二、8086/8088的堆棧操作,2、進棧,過程：SP(SP)2 SP 數據,PUSH AX PUSH DX,第四節 堆棧,二、8086/8088的堆棧操作,2、進棧,第四節 堆棧,二、8086/8088的堆棧操作,2、進棧,問題：如果我們將10000H1000FH 這段空間當作棧，初始狀態棧是空的，此時，SS=1000H，SP=？,SP = 0010H,第四節 堆棧,二、8086/8088的堆棧操作,2、進棧,第四節 堆棧,二、8086/8088的堆棧操作,2、出棧,過程： R/M (SP) SP (SP)+2,POP AX POP DX,第四節 堆棧,二、8086/8088的堆棧操作,2、出棧。

總結

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