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1、第第 2 2 章章 80X8680X86微处理器微处理器2.1 80862.1 8086微处理器微处理器 2.2 80862.2 8086系统的存储器组织及系统的存储器组织及I/OI/O组织组织 2.3 80862.3 8086系统配置系统配置 2.4 80862.4 8086的操作时序的操作时序2.12.1 80868086微处理器微处理器l1978年，Intel公司推出16位微处理器8086。l8086CPU具有16位数据总线和20位地址总 线，数据总线与地址总线分时复用，寻址范 围为1MB。CPUCPU存储器存储器存储器存储器I/OI/O接口接口I/OI/O接口接口外部设备外部设备ABA
2、BDBDB CBCB2.1.1 8086CPU2.1.1 8086CPU的结构的结构AH AL BH BL CH CL DH DL SP BP SI DICS DS SS ES IP1 24653标志寄存器总线 控制 逻辑指令队列EU 控 制ALUBIU单元EU单元AX BX CX DX两个独立的功能部件：执行部件EU、总线接口部件BIU。内部寄存器地址加法器段寄存器指令指针寄存器外部总线AHAL BHBL CHCL DHDL四个通用数据寄存器四个通用数据寄存器AXAX、BXBX、CXCX、DXDX均可用均可用 作作1616位寄存器也可用作位寄存器也可用作8 8 为寄存器。用作为寄存器。用作8
3、 8 位寄位寄 存器分别记作：存器分别记作：AHAH、ALAL、BHBH、BLBL、CHCH、CLCL 、DHDH、DLDL。内部寄存器内部寄存器 80868086共有共有8 8个个1616位的内部寄存器，分为两组：位的内部寄存器，分为两组：SP BP SI DIAX BX CX DX 通用寄存器通用寄存器 指针和变址寄存器指针和变址寄存器 SP(StackSP(Stack Pointer Register) Pointer Register)堆栈指针寄存器堆栈指针寄存器 BP( Basic Pointer Register)BP( Basic Pointer Register)基址指针寄存器
4、基址指针寄存器 SI(Source Index Register)SI(Source Index Register)源变址寄存器源变址寄存器 DI(Destination Index Register)DI(Destination Index Register)目的变址寄存器目的变址寄存器标志寄存器标志寄存器标志寄存器（标志寄存器（Flag RegisterFlag Register）共有共有1616位，其中位，其中7 7 位未用。标志寄存器内容如图：位未用。标志寄存器内容如图：OF DF IF TF SF ZF AF PF CFOF DF IF TF SF ZF AF PF CF15 12
5、11 10 9 15 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 08 7 6 5 4 3 2 1 01. 1.条件标志条件标志 -共共6 6位，用于寄存程序运行的状态信息，这些标位，用于寄存程序运行的状态信息，这些标 志往往用作后续指令判断的依据。志往往用作后续指令判断的依据。 2. 2.控制标志控制标志 -共共3 3位，用于控制机器或程序的某些运行过程。位，用于控制机器或程序的某些运行过程。OF DF IF TF SF ZF AF PF CFOF DF IF TF SF ZF AF PF CF15 12 11 10 9 15 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
6、08 7 6 5 4 3 2 1 0 CF(Carry Flag)进位标志 -反映在运算结果的最高位有无进 位或借位。OF DF IF TF SF ZF AF PF CFOF DF IF TF SF ZF AF PF CF15 12 11 10 9 15 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 08 7 6 5 4 3 2 1 0 PF(Parity Flag)PF(Parity Flag)奇偶标志奇偶标志 -反映运算结果中反映运算结果中“ “1”1”的个数的奇偶性，主要的个数的奇偶性，主要 用于判断数据传送过程中是否出错。用于判断数据传送过程中是否出错。若结果的低若结果的低8
7、8位中有偶数个位中有偶数个“ “1”1”，则，则PF=1PF=1， 否则否则PF=0PF=0。OF DF IF TF SF ZF AF PF CFOF DF IF TF SF ZF AF PF CF15 12 11 10 9 15 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 08 7 6 5 4 3 2 1 0 AF(Auxiliary Flag)辅助进位标志 -加减运算时，若D3向D4产生了进位或借 位则AF=1，否则AF=0。在BCD码运算时 ，该标志用于十进制调整。OF DF IF TF SF ZF AF PF CFOF DF IF TF SF ZF AF PF CF15 12
8、 11 10 9 15 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 08 7 6 5 4 3 2 1 0 ZF(ZeroZF(Zero Flag) Flag)零标志零标志 -反映计算结果是否为反映计算结果是否为0 0。若结果为零则。若结果为零则 ZF=1ZF=1，否则否则ZF=0ZF=0。OF DF IF TF SF ZF AF PF CFOF DF IF TF SF ZF AF PF CF15 12 11 10 9 15 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 08 7 6 5 4 3 2 1 0 SF(Sign Flag)符号标志 -反映计算结果最高位即符号位的状态
9、。如 果运算结果的最高位为1则SF=1（对带符号数 即为负数），否则SF=0（对带符号数即为正数 ）。OF DF IF TF SF ZF AF PF CFOF DF IF TF SF ZF AF PF CF15 12 11 10 9 15 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 08 7 6 5 4 3 2 1 0 OF(OverflowOF(Overflow Flag) Flag)溢出标志溢出标志 -反映运算结果是否超出了带符号数的表数反映运算结果是否超出了带符号数的表数 范围。范围。OF DF IF TF SF ZF AF PF CFOF DF IF TF SF ZF AF
10、PF CF15 12 11 10 9 15 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 08 7 6 5 4 3 2 1 0 DF(Direction Flag)DF(Direction Flag)方向标志方向标志 - - 用于串处理指令中控制串处理的方向。用于串处理指令中控制串处理的方向。OF DF IF TF SF ZF AF PF CFOF DF IF TF SF ZF AF PF CF15 12 11 10 9 15 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 08 7 6 5 4 3 2 1 0 IF(Interrupt Flag)中断允许标志 - 用于控制CPU
11、是否允许相应可屏 蔽中断请求。OF DF IF TF SF ZF AF PF CFOF DF IF TF SF ZF AF PF CF15 12 11 10 9 15 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 08 7 6 5 4 3 2 1 0 TF(trap flag)TF(trap flag)陷阱标志陷阱标志 - - 用于单步操作。用于单步操作。- - 用于存放段地址的寄存器，根据其主要用用于存放段地址的寄存器，根据其主要用 途，有代码段寄存器途，有代码段寄存器CSCS、数据段寄存器数据段寄存器DSDS、 堆栈段寄器堆栈段寄器SSSS、附加段寄存器附加段寄存器ESES。CSD
12、SSSES段地址寄存器段地址寄存器(CS(CS、DSDS、SSSS、ES)ES)段地址:CSDSSSES00000H00010H0000FH00001HFFFF0HFFFFFH0001FH 00020H0002FH 00030H第0节第1节第2节第216-1节实际地址 物理地址段基地址：每一节的起始地址00000H， 00010H，00020HFFFF0H。段地址：段基地址的高16位地址，即0000H， 0001H，0002HFFFFH。物理地址 =段地址16（左移4位）+偏移地址偏移地址（逻辑地址，有效地址） ：对段地址的偏移量。 偏移地址从0000HFFFFH。00000H00001HFFFFFHFFFFEH01023H01000H 01001H 01002H 01022H01021H01020HXX可以表为0100H：0023H PA=0100H10H+0023H =01023H例：对于物理地址01023H单元0100H：0000H0100H：0001H偏移23H也可表为0102H：0003H PA=0102H10H+00
