微机原理 第4章 INTEL80X86系列微处理器

第4章 Intel80X86 系列微处理器 章4.1 8086/8088 微处理器概述 4.2 8086/8088 内部寄存器结构 的存储器组织和I/O I/O组织 4.3 8086/8088 的存储器组织和I/O组织 4.4 8086/8088 的内部结构 外特性—— ——引脚信号及其功能 4.5 8086/8088 外特性——引脚信号及其功能 4.6 8086/8088 最小工作模式及其系统结构 4.7 8086/8088 最大工作模式及其系统结构 4.8 8086/8088 总线时序 4.9 INTEL 80286 到 Pentium CPU第1页

4.1 8086/8088 微处理器概述1978年Intel公司推出了首枚 位微处理器 年 公司推出了首枚16位微处理器 公司推出了首枚 位微处理器8086, , 以后英特尔生产的80X86系列微处理器，均与其 系列微处理器， 以后英特尔生产的 系列微处理器 兼容。 兼容。 1979年Intel公司推出了成本较低的 年 公司推出了成本较低的Intel8088微处 公司推出了成本较低的 微处 理器。 理器。 1981年IBM公司选择 年 公司选择8088微处理器作为核心来设 公司选择 微处理器作为核心来设 微计算机系统， 计IBM PC微计算机系统，推向市场后获得了巨大 微计算机系统 的成功，为后来的80x86系列微处理器成为主流 的成功，为后来的 系列微处理器成为主流 微计算机的处理核心打下了基础。 微计算机的处理核心打下了基础。第2页

4.1 8086/8088 微处理器概述

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4.2 8086/8088 内部寄存器结构了解CPU内部寄存器结构并掌握其使用方法是进 内部寄存器结构并掌握其使用方法是进 了解 行汇编语言程序设计的关键和基础。 行汇编语言程序设计的关键和基础。 8086/8088 内部有 个16位的寄存器，可供程序 内部有14个 位的寄存器 位的寄存器， 直接使用。 直接使用。 按功能分为三组：通用寄存器组( 个)、段寄存 按功能分为三组：通用寄存器组(8个)、段寄存 器组( 个 和控制寄存器组( 个 器组(4个)和控制寄存器组(2个)。

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4.2 8086/8088 内部寄存器结构4.2.1 通用寄存器组 4.2.2 段寄存器组 4.2.3 控制寄存器组

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4.2.1通用寄存器组 通用寄存器组8086/8088 CPU有8个通用寄存器。这8个寄存 CPU有 个通用寄存器。 器可以分为两类： 器可以分为两类：数据寄存器和地址指针与变址 寄存器。 寄存器。一. 二.

数据寄存器 地址指针和变址寄存器

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一、数据寄存器数据寄存器包括4个 位寄存器 位寄存器AX、 、 和 数据寄存器包括 个16位寄存器 、BX、CX和 DX,通常用于存放参与运算的操作数和运算结果。 ,通常用于存放参与运算的操作数和运算结果。 每一个数据寄存器又可将高、 每一个数据寄存器又可将高、低8位分别作为两个 位分别作为两个 独立的8位寄存器使用 它们的高8位分别记作 位寄存器使用。 位分

别记作AH、 独立的 位寄存器使用。它们的高 位分别记作 、 BH、CH、DH,低8位分别记作 、BL、CL、 位分别记作AL、 、 、 、 、 , 位分别记作 DL。 。

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二、地址指针和变址寄存器地址指针和变址寄存器包括4 16位寄存器SP、BP、 地址指针和变址寄存器包括4个16位寄存器SP、BP、SI 位寄存器SP DI。它们主要是用来存放或指示操作数的偏移地址。 和DI。它们主要是用来存放或指示操作数的偏移地址。其中 SP、BP为地址指针寄存器 SI、DI为变址寄存器 为地址指针寄存器， 为变址寄存器。 SP、BP为地址指针寄存器，SI、DI为变址寄存器。1.

SP堆栈指针：存放堆栈栈顶的偏移地址。堆栈操作指令 堆栈指针：存放堆栈栈顶的偏移地址。 堆栈指针 PUSH和POP根据该寄存器得到操作数的偏移地址。 根据该寄存器得到操作数的偏移地址。 和 根据该寄存器得到操作数的偏移地址 BP基址寄存器：存放堆栈中数据的偏移地址。 基址寄存器：存放堆栈中数据的偏移地址。 基址寄存器 SI源变址寄存器：用来存放源数据区的偏移地址。 源变址寄存器：用来存放源数据区的偏移地址。 源变址寄存器 DI目标变址寄存器：用来存放目的数据区的偏移地址。 目标变址寄存器：用来存放目的数据区的偏移地址。 目标变址寄存器

2. 3. 4.

所谓变址寄存器，是指它存放的地址在串操作指令中可 所谓变址寄存器， 以按照要求自动增加/减少。 以按照要求自动增加/减少。第9页

4.2.2 段寄存器组8086/8088 CPU的存储器采用分段管理，为此， 的存储器采用分段管理， 的存储器采用分段管理 为此， 8086/8088 内部设置了 个16位的段寄存器，CS 内部设置了4个 位的段寄存器 位的段寄存器， 代码段寄存器、 数据段寄存器 数据段寄存器、 堆栈段寄 代码段寄存器、DS数据段寄存器、SS堆栈段寄 存器和ES附加段寄存器 分别用于存放代码段、 附加段寄存器， 存器和 附加段寄存器，分别用于存放代码段、 数据段、堆栈段和附加段的段基地址。 数据段、堆栈段和附加段的段基地址。 关于这4个寄存器的使用详见“ 关于这 个寄存器的使用详见“ 4.3 8086/8088 的 个寄存器的使用详见 存储器组织和I/O组织 组织” 存储器组织和 组织”。

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4.2.3 控制寄存器组CPU包含 包含2 16位的控制寄存器 位的控制寄存器： 8086/8088 CPU包含2个16位的控制寄存器： 指令指针IP和标志寄存器FLAGS IP和标志寄存器FLAGS。 指令指针IP和标志寄存器FLAGS。一. 二.

IP指令指针 IP指令指针 FLAGS标志寄存器 标志寄存器

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一、IP 指令指针IP 用于存放下一条要执行的指令的偏移地址。程 用于存放下一条要执行的指令的偏移地

址。 序运行中， 的内容自动修改， 序运行中，IP 的内容自动修改，始终指向下一条 要执行的指令地址。 要执行的指令地址。 IP 起着控制指令执行流程的作用，是一个十分重 起着控制指令执行流程的作用， 要的控制寄存器。正常情况下， 要的控制寄存器。正常情况下，程序不能直接修 的内容， 改 IP的内容，但当需要改变程序执行顺序时，如 的内容 但当需要改变程序执行顺序时， 遇到中断指令或调用指令时， 遇到中断指令或调用指令时，IP 中的内容将被自 动修改。 动修改。

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二、FLAGS 标志寄存器FLAGS 用于存放指令执行结果的特征和 CPU 工 作方式。 作方式。其内容通常称为处理器状态字 (Processor Status Word,PSW)。 , 。 FLAGS 是一个 位寄存器，实际使用了 位。 是一个16位寄存器 实际使用了9位 位寄存器， 9个标志分为状态标志和控制标志两类。 个标志分为状态标志和控制标志两类。 个标志分为状态标志 两类

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15 OF DF IF TF SF ZF AF PF

0 CF

溢出标志 方向标志 中断允许标志 陷阱标志 符号标志 零标志 辅助进位标志 奇偶标志 进位标志

图4.3 标志寄存器第14页

1、状态标志 、6个状态标志位用来表示运算结果的特征。状态标志位的 个状态标志位用来表示运算结果的特征。

置位或清零， CPU根据运算过程和运算结果自动设置。 置位或清零，由CPU根据运算过程和运算结果自动设置。 根据运算过程和运算结果自动设置 ① CF:进位标志。有进位或借位时，CF=1;否则 CF=0。 CF:进位标志。有进位或借位时，CF=1; CF=0。 PF:奇偶标志。 位有偶数个“1”,PF=1; PF=0。 ② PF:奇偶标志。低8位有偶数个“1”,PF=1;否则 PF=0。 ③ AF:辅助进位标志。D3位有进位或借位时，AF=1;否则AF AF:辅助进位标志。 位有进位或借位时，AF= 否则AF =0。 ZF:零标志。结果为零，ZF= ZF= ④ ZF:零标志。结果为零，ZF=1;否则 ZF=0。 SF:符号标志。结果为负数，SF= SF= ⑤ SF:符号标志。结果为负数，SF=1;否则 SF=0。 OF:溢出标 …… 此处隐藏：3459字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……