【正文】 )稱為計數(shù)器 。 （ 2） 執(zhí)行子程序時 ， 通常都要用到內(nèi)部寄存器 ， 并且執(zhí)行的結(jié)果會影響標志位 ， 所以也必須把在調(diào)用子程序前的主程序保留在寄存器中的中間結(jié)果和標志位的狀態(tài)保留下來。 8086/8088CPU中有兩個基址寄存器 BX和 BP。 微機原理及應用 AX(Accumulator)稱為累加器 。 1) 數(shù)據(jù)寄存器 AX、 BX、 CX、 DX 數(shù)據(jù)寄存器一般用于存放參與運算的操作數(shù)或運算結(jié)果。 (2) 指令隊列緩沖器大小不同 。 微機原理及應用 (4) 通用寄存器：包括 4個 16位數(shù)據(jù)寄存器 AX、 BX、 CX、DX和 4個 16位指針與變址寄存器 SP、 BP與 SI、 DI。 執(zhí)行的指令從 BIU的指令隊列緩沖器中直接得到 ， 執(zhí)行指令時若需要從存儲器或 I/O端口讀取操作數(shù)時 ， 由 EU向 BIU發(fā)出請求 ， 再由 BIU對存儲器或 I/O端口進行訪問 。 當 EU執(zhí)行一條需要到存儲器或 I/O端口讀取操作數(shù)的指令時，BIU將在執(zhí)行完現(xiàn)行取指令的存儲器周期后的下一個存儲周期，對指令所指定的存儲單元或 I/O端口進行訪問，讀取的操作數(shù)經(jīng)BIU送 EU進行處理。 由邏輯地址求物理地址的公式為： 物理地址 =段地址 ?10H+段內(nèi)偏移地址 如假設當前 (CS)=20A8H， (IP)=2022H，那么，下一條從內(nèi)存中讀取的指令所在存儲單元的物理地址為： 20A8H?10H+ 2022H=22A88H。段內(nèi)偏移地址又稱為“有效地址 EA(Effective Address)。有些指令能使 IP和 CS的值改變（如跳轉(zhuǎn)指令）或使其值壓入堆棧或從堆棧中彈出恢復原值（如子程序調(diào)用指令和返回指令）。每個源程序必須至少有一個代碼段，而數(shù)據(jù)段、堆棧段和附加數(shù)據(jù)段則根據(jù)程序的需要決定是否設置。 將指令代碼和數(shù)據(jù)分別存儲在代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段、附加數(shù)據(jù)段中，這些段的段地址分別由段寄存器 CS、 DS、 SS、 ES提供，而代碼或數(shù)據(jù)在段內(nèi)的偏移地址則由有關寄存器或立即數(shù)給出。在這種方式下，一臺機器可以同時模擬多個 8086處理器的工作。 80386 CPU內(nèi)無 Cache， 而由與之配套使用的 Intel 82385 Cache 控制器實現(xiàn) CPU之外的 Cache管理 。 注意：數(shù)據(jù)總線位數(shù)越多，數(shù)據(jù)交換的速度就越快。 主頻 : 芯片所使用的主時鐘頻率 ， 它直接影響計算機的運行速度 。 ME WE 操作 輸出 0 0 保持 (不許出入 ) 懸浮 1 1 0 讀出 連通 1 寫入 懸浮 RAM的符號 微機原理及應用 輸入 /輸出接口 接口是 CPU與外部設備間的橋梁 CPU I/O 接口 外設 接口的功能： 數(shù)據(jù)緩沖寄存 信號電平或類型的轉(zhuǎn)換 實現(xiàn)主機與外設間的運行匹配 微機原理及應用 計算機的工作原理 將計算過程描述為由許多條指令按一定順序組成的程序，并放入存儲器保存 指令按其在存儲器中存放的順序執(zhí)行 由控制器控制整個程序和數(shù)據(jù)的存取以及程序的執(zhí)行 以運算器為核心，所有的執(zhí)行都經(jīng)過運算器 馮 ? 諾依曼機的特點： 微機原理及應用 計算機的工作過程 計算機如何實現(xiàn)運算： 7＋ 10＝？ 思考 什么程序？什么是指令？機器指令必須滿足什么條件？ 利用指令編寫程序： MOV AL, 07H ADD AL, 0AH HLT 微機原理及應用 計算機的工作過程 指令名稱 助記符 機器碼 指令長度 操作 數(shù)據(jù)傳遞 MOV AL, n 10110000 n 2 將立即數(shù)n送到 AL 加法 ADD AL, n 00000100 n 2 AL中常數(shù)與 n相加，結(jié)果送到AL 停機 HLT 11110100 1 CPU暫停 指令表 微機原理及應用 計算機的工作過程 1011 0000 0000 0111 0000 1000 0000 1010 ：：： ：：： 0000 0000 0000 0001 0000 0010 0000 0011 0000 0100 ；： ： ：： ： 1111 1111 翻譯： MOV AL,07H 1011 0000 0000 0111 ADD AL, 0AH 0000 1000 0000 1010 存儲器分配： 微機原理及應用 80x86微處理器簡介 80x86微處理器是美國 Intel 公司生產(chǎn)的系列微處理器 。 地址線與地址數(shù)對照表 n 可編譯的地址號數(shù) n 可編譯的地址號數(shù) 2 4 10 1024=1K 3 8 11 2048=2K 4 16 12 4096=4K 5 32 13 8192=8K 6 64 14 16384=16K 7 128 15 32768=32K 8 256 16 65536=64K 9 512= 譯碼器 D76543210A0123R3416 x 8存儲器微機原理及應用 內(nèi)存操作 讀：將內(nèi)存單元的內(nèi)容取入 CPU，原單元內(nèi)容 不改變 寫： CPU將信息放入內(nèi)存單元，單元中原來的 內(nèi)容被覆蓋 內(nèi)存儲器按工作方式可分為 : 隨機存取存儲器（ RAM） 只讀存儲器（ ROM） 微機原理及應用 只讀存儲器 (ROM) ROM是用以存放固定程序的存儲器，一旦程序放進去之后，即不可改變，不能再 “ 寫 ” 入新的字節(jié)，而只能從中 “ 讀 ” 出其所有存儲的內(nèi)容，因此稱為只讀存儲器。 組成： 由算術邏輯單元（ ALU） 、寄存器陣列、控制單元和片內(nèi)總線組成 ,是計算機系統(tǒng)的核心，一般由大規(guī)模集成電路構(gòu)成 微機原理及應用 微處理器的功能 1 保存少量的數(shù)據(jù) 2 計算功能 3 控制功能 4 編程功能 微機原理及應用 存儲器（ Memory） 存儲器又叫內(nèi)存或主存，是微型計算機的存儲和記憶部件，用于存放數(shù)據(jù)和當前執(zhí)行的程序。CPU就是 微處理器 ，內(nèi)存就是 存儲器 （不是硬盤），主板上的各種接口就是 輸入輸出接口 ， 而 系統(tǒng)總線在主板上。 鼠標，鍵盤，掃描儀，打印機就是 外部設備 ， 而 系統(tǒng)軟件 就是WIN7,DOS,UNIX等等操作系統(tǒng)。 有關內(nèi)存儲器的幾個概念： 內(nèi)存單元的地址和內(nèi)容 內(nèi)存容量 內(nèi)存的操作 內(nèi)存的分類 微機原理及應用 內(nèi)存單元的地址和內(nèi)容 每個單元都對應一個地址，以實現(xiàn)對單元內(nèi)容的尋址。 存儲地址寄存器 (MAR)： 作為存儲器的一個附件，它將所要尋找的存儲單元的地址暫存下來，以備下一條指令之用。 該公司成立于 1968年 ， 1969年就設計了 4位的 4004 芯片 ， 1973年開發(fā)出 8位的 8080芯片 ， 1978年正式推出 16位的 8086微處理器芯片 ， 由此開始了 Intel公司的 80x86系列微處理器的生產(chǎn)歷史 。 數(shù)據(jù)總線 : 計算機中各個組成部件間進行數(shù)據(jù)傳送時的公共通道 。 微機原理及應用 地址總線：在對存儲器或 I/O端口進行訪問時，傳送 由 CPU提供的要訪問的存儲單元或 I/O端口的地址信息的總線，其寬度決定了處理器能直接訪問的主存容量大小。80486之后的 CPU芯片內(nèi)部都集成了一至多個 Cache。 微機原理及應用 8086/8088內(nèi)部結(jié)構(gòu) 一 ． 總線接口單元 BIU BIU：負責完成 CPU與存儲器或 I/O設備之間的數(shù)據(jù)傳送 。 微機原理及應用 CS: 存儲程序當前使用的指令代碼段的段地址 。 1)．段寄存器 微機原理及應用 2） 指令指針寄存器 IP 存放下一條要讀取的指令在代碼段中的偏移地址。 微機原理及應用 3） 20位地址加法器 8086/8088CPU在對存儲單元進行訪問以讀取指令或讀 /寫操作數(shù)時 ， 必須在地址總線上提供 20位的地址信息 ， 以便選中對應的存儲單元 。在讀指令時，段地址由 CS提供，當前要讀取指令在代碼段中的偏移地址由 IP提供；在讀取或存儲操作數(shù)時，根據(jù)具體操作，段地址由 DS、 ES或 SS提供，段內(nèi)偏移地址由指令給出。 例題 微機原理及應用 例題 已知 (CS)=1055H，(DS)=250AH (ES)=2EF0H，(SS)=8FF0H 某操作數(shù)偏移地址 =0204H 設操作數(shù)在數(shù)據(jù)段，則操作數(shù)的物理地址為： 250AH 16+0204H = 252A4H 微機原理及應用 ∑015段內(nèi)偏移地址段寄存器19 0340000 段地址左移 4 位20 位物理地址19 0圖 物理地址的形成 微機原理及應用 4） 指令隊列緩沖器 8086的指令隊列有 6個字節(jié) ， 8088的指令隊列有 4個字節(jié) 。當 EU執(zhí)行跳轉(zhuǎn)、子程序調(diào)用或返回指令時，BIU就使指令隊列復位，并從指令給出的新地址開始取指令，新取的第 1條指令直接經(jīng)指令隊列送 EU執(zhí)行，隨后取來的指令將填入指令隊列緩沖器。 EU由下列部件組成： (1) 16位算術邏輯單元 (ALU)：用于進行算術和邏輯運算 。 (5) EU控制電路：它是控制 、 定時與狀態(tài)邏輯電路 ， 接收從 BIU中指令隊列取來的指令 ， 經(jīng)過指令譯碼形成各種定時控制信號 ， 對 EU的各個部件實現(xiàn)特定的定時操作 。 8086指令隊列可容納 6個字節(jié) ， 且在每一個總線周期中從存儲器取出 2個字節(jié)的指令代碼填入指令隊列；而 8088指令隊列只能容納 4個字節(jié) ， 在一個機器周期中取出一個字節(jié)的指令代碼送指令隊列 。每個數(shù)據(jù)寄存器都是 16位的，但又可將高、低 8位分別作為兩個獨立的 8位寄存器來用。 用該寄存器存放運算結(jié)果可使指令簡化 ， 提高指令的執(zhí)行速度 。 BX用來存放操作數(shù)在內(nèi)存中數(shù)據(jù)段內(nèi)的偏移地址， BP用來存放操作數(shù)在堆棧段內(nèi)的偏移地址。 為什么需要 堆棧 ？什么是堆棧？ 微機原理及應用 堆 棧（續(xù)一） 主程序 執(zhí)行子程序 繼續(xù)執(zhí)行主程序 X1 X2 2 主程序 執(zhí)行子程序2 繼續(xù)執(zhí)行主程序 X1 X2 Y1 Y2 如果在子程序中還會調(diào)用別的子程序時，這不僅 需要把許多個信息保留下來，而且要將保證逐次正確返回，就要求后保留的值先取出來，也即數(shù)據(jù)要按照后進先出（ last in first out）的原則保留，能實現(xiàn)這樣要求的存貯區(qū)就是堆棧。 在設計循環(huán)程序時使用該寄存器存放循環(huán)次數(shù) ， 可使程序指令簡化 ， 有利于提高程序的運行速度 。 在使用堆棧操作指令 (PUSH或 POP)對堆棧進行操作時 ， 每執(zhí)行一次進?；虺鰲２僮?， 系統(tǒng)會自動將 SP的內(nèi)容減 2或加 2， 以使其始終指向棧頂 。 DI(Destination Index)稱為目的變址寄存器。 8086/8088的四個段寄存器分別為： CS(Code Segment) ，用來存儲程序當前使用的代碼段的段地址。 SS(Stack Segment)， 用來存放程序當前所使用的堆棧段的段地址 。 微機原理及應用 表 8086/8088段寄存器與提供段內(nèi)移地址的 寄存器之間的默認組合 段 寄 存 器 提供段內(nèi)偏移地址的寄存器 CS IP DS BX 、 SI 、 DI 或一個 16 位立即數(shù)形式的偏移地址 SS SP 或 BP ES DI ( 用于字符串操作指令 ) 微機原理及應用 3. 控制寄存器 IP(Instruction Pointer)稱為指令指針寄存器 ， 用來存放下一條要讀取的指令在代碼段內(nèi)的偏移地址 。不同指令對狀態(tài)標志位的影響是不同的 。 PF(Parity Flag)——奇偶標志位。 ZF(Zero Flag)——零標志位 。 OF(Overflow Flag)——溢出標志位。 TF(Trap Flag)——跟蹤 （ 陷阱 ） 標志位 。是用來控制可屏蔽中斷的控制標志位。 若用 STD將 DF置 1，串操作按減地址方式進行 ， 也就是說 ， 從高地址開始 ， 每操作一次地址自動遞減；若用 CLD將 DF清 0， 則串操作按增地址方式進行 ， 即每操作一次地址自動遞增 。 在 8086/8088中 ， 一個最