【正文】 、 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)或運算結果。 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。 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。段內(nèi)偏移地址又稱為“有效地址 EA(Effective Address)。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。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。 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。 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 。 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。 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)。 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。 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 。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 CS: 存儲程序當前使用的指令代碼段的段地址 。 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 。 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) 。 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 。 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 。 用該寄存器存放運算結果可使指令簡化 ， 提高指令的執(zhí)行速度 。 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 。 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。 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 。 PF(Parity Flag)——奇偶標志位。 OF(Overflow Flag)——溢出標志位。是用來控制可屏蔽中斷的控制標志位。 在 8086/8088中 ， 一個最基本的總線周期由四個時鐘周期組成 ， 時鐘周期是 CPU的基本時間計量單位 ， 它由計算機主頻決定 。 以時鐘周期為單位 T1 T2 T3 T4 CLK T1 T2 T3 T4 幾個空閑周期 總線周期工作情況 2)空閑周期 微機原理及應用 指令 MOV AX， [1000H ]執(zhí)行過程 BIU預先將指令取入，存于 指令緩沖隊列 中 ； EU在完成上一指令工作后，從指令緩沖隊列前將該指令取入，由 EU控制電路識別，執(zhí)行； ， EU給出 偏移地址 1000H申請 BIU取數(shù)據(jù)； DS，通過 20加法地址器 位將 1000H和 DS配合產(chǎn)生 20位 物理地址 ； 微機原理及應用 指令 MOV AX， [1000H]執(zhí)行過程 ，此刻開始的時鐘周期為T1，以后順次為 T2， T3， T4 T1： CPU發(fā)送 20位地址信號（由地址加法器計算得來）至多路復用線； T2： CPU向高 4位復用線送狀態(tài)，低 16位高阻； T3：高 4位復用線繼續(xù)傳送狀態(tài)，低 16位傳送 內(nèi)存 DS： 1000H單元所存數(shù)據(jù)到 CPU引腳； T4：總線周期結束 . BIU取回的內(nèi)存 DS： 1000H單元的內(nèi)容送到 AX寄存器中，指令執(zhí)行結束。 地線 GND（引腳 1和 20）：輸入，兩條地線均應接地。 (2) INTR(Interrupt Request) ：引腳 18，可屏蔽中斷請求信號，輸入，高電平有效。復位后，內(nèi)部寄存器的狀態(tài)如表 。 (7) (Read)：引腳 32，讀控制信號，輸出。 MN/MX引腳接高電平時，8086/8088 CPU工作在最小方式，在此方式下，全部控制信號由CPU提供； MN/MX引腳接低電平時， 8086/8088工作在最大方式，此時第 24?31引腳的功能示于圖 ，這時， CPU發(fā)出的控制信號經(jīng) 8288總線控制器進行變換和組合，從而使總線的控制功能更加完善。在 8086系統(tǒng)中需要 2片 8286，而在 8088系統(tǒng)中只用 1片就可以了。 在任何一個總線周期的 T1狀態(tài) ， ALE均為高電平 ， 以表示當前地址 /數(shù)據(jù)復用總線上輸出的是地址信息 ， ALE由高到低的下降沿把地址裝入地址鎖存器中 。 (5) ?M/IO(Memory/Input and Output)：引腳 28，存儲器 I/O端口控制信號，輸出。當 8086/8088 CPU之外的總線主設備要求占用總線時，通過該引腳向 CPU發(fā)一個高電平的總線保持請求信號。 微機原理及應用 8 0 8 6 C P U＋ 5 VC L KR E A D Y0SR E S E TA19 / S6～A16 / S3AD15 / A D08 2 8 4 A時鐘發(fā)生器VCC等待狀態(tài)產(chǎn)生器地址鎖存器8 2 8 2(3 片 )數(shù)據(jù)收發(fā)器8 2 8 6(2 片 )OE地址總線 AB數(shù)據(jù)總線 DB控制總線 CB1S2S 8 2 8 8 總線控制器0S1S2SC L K C E NA E NI N T AI O BMR D CM W T CA MW CI O R CI O W CA I O W CS T BB H E1TOEMX/MND E NR/DTA L E圖 8086最大方式系統(tǒng)結構 微機原理及應用 在最大方式下 ， 第 24?31引腳的功能如下： (1) ?QS QS0(Instruction Queue Status)：引腳 2 25，指令隊列狀態(tài)信號，輸出。 微機原理及應用 表 S S S0的代碼組合對應的操作 8288產(chǎn)生的控制信號 對 應 操 作 0 0 0 發(fā)中斷響應信號 0 0 1 讀 I/O端口 0 1 0 寫 I/O端口 0 1 1 無 暫停 1 0 0 取指令 1 0 1 讀內(nèi)存 1 1 0 寫內(nèi)存 1 1 1 無 無源狀態(tài) 2S 1S 0SINTAIORCA IO W CIO W C 和WRDCA M W CN W T C 和WRDC微機原理及應用 (3) ?LOCK(Lock)：引腳 29，總線封鎖信號，輸出。 微機原理及應用 8288總線控制器還提供了其他一些控制信號：MRDC(Memory Read Command)、 MWTC(Memory Write Command)、 IORC(I/O Read Command)、 IOWC(I/O Write Command)以及 INTA等，它們分別是存儲器與 I/O的讀寫命令以及中斷響應信號。 8088的第 28引腳為 IO/M，當該引腳為低電平時，表明 8088正在進行存儲器操作；當該引腳為高電平時，表明 8088正在進行 I/O操作。 若存放的是雙字型數(shù)據(jù) (32位二進制數(shù)，這種數(shù)一般作為地址指針，其低位字是被尋址地址的偏移量，高位字是被尋址地址所在段的段地址 )，這種類型的數(shù)據(jù)要占用連續(xù)的 4個存儲單元，同樣，低字節(jié)存放在低地址單元，高字節(jié)存放在高地址單元。如果操作數(shù)是通過基址寄存器 BP尋址的，則此時操作數(shù)所在段的段地址由堆棧段段寄存器 SS提供