【文章內(nèi)容簡介】 字長操作數(shù)，其中 DX存放高 16位數(shù)。 微機(jī)原理及應(yīng)用 2) 地址指針寄存器 SP、 BP SP(Stack Pointer)稱為堆棧指針寄存器 。 在使用堆棧操作指令 (PUSH或 POP)對堆棧進(jìn)行操作時 ， 每執(zhí)行一次進(jìn)?；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 。 BP(Base Pointer)稱為基址寄存器。作為通用寄存器，它可以用來存放數(shù)據(jù)，但更經(jīng)常更重要的用途是存放操作數(shù)在堆棧段內(nèi)的偏移地址。 微機(jī)原理及應(yīng)用 3)變址寄存器 SI、 DI SI(Source Index)稱為源變址寄存器。 DI(Destination Index)稱為目的變址寄存器。這兩個寄存器通常用在字符串操作時存放操作數(shù)的偏移地址，其中 SI存放源串在數(shù)據(jù)段內(nèi)的偏移地址，DI存放目的串在附加數(shù)據(jù)段內(nèi)的偏移地址。 微機(jī)原理及應(yīng)用 2 .段寄存器 8086/8088對存儲器進(jìn)行分段管理 。 段地址分別放在對應(yīng)的段寄存器中 ， 代碼或數(shù)據(jù)在段內(nèi)的偏移地址由有關(guān)寄存器或立即數(shù)給出 。 8086/8088的四個段寄存器分別為： CS(Code Segment) ，用來存儲程序當(dāng)前使用的代碼段的段地址。 CS的內(nèi)容左移四位再加上指令指針寄存器 IP的內(nèi)容就是下一條要讀取的指令在存儲器中的物理地址。 微機(jī)原理及應(yīng)用 DS(Data Segment) ， 用來存放程序當(dāng)前使用的數(shù)據(jù)段的段地址 。 DS的內(nèi)容左移四位再加上按指令中存儲器尋址方式給出的偏移地址即得到對數(shù)據(jù)段指定單元進(jìn)行讀寫的物理地址 。 SS(Stack Segment)， 用來存放程序當(dāng)前所使用的堆棧段的段地址 。 堆棧是存儲器中開辟的按先進(jìn)后出原則組織的一個特殊存儲區(qū) ， 主要用于調(diào)用子程序或執(zhí)行中斷服務(wù)程序時保護(hù)斷點(diǎn)和現(xiàn)場 。 ES(Extra Segment) ，用來存放程序當(dāng)前使用的附加數(shù)據(jù)段的段地址。附加數(shù)據(jù)段用來存放字符串操作時的目的字符串。 微機(jī)原理及應(yīng)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(rèn)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(jī)原理及應(yīng)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 。 用戶程序不能直接訪問 IP。 FLAGS稱為標(biāo)志寄存器，它是一個 16位的寄存器，但只用了其中 9位，這 9位包括 6個狀態(tài)標(biāo)志位， 3個控制標(biāo)志位，如圖。 微機(jī)原理及應(yīng)用 圖 8086/8088的標(biāo)志寄存器 OF15 11DF10IF9TF8SF7ZF6AF4PF2CF0控制標(biāo)志位： TF 、 IF 、 DF狀態(tài)標(biāo)志位： CF 、 PF 、 AF 、 ZF 、 SF 、 OF微機(jī)原理及應(yīng)用 1) 狀態(tài)標(biāo)志位 6個狀態(tài)標(biāo)志位用來反映算術(shù)和邏輯運(yùn)算結(jié)果的一些特征 。不同指令對狀態(tài)標(biāo)志位的影響是不同的 。 CF(Carry Flag)——進(jìn)位標(biāo)志 。 當(dāng)進(jìn)行加減運(yùn)算時 ， 若最高位發(fā)生進(jìn)位或借位則 CF為 1， 否則為 0。 通常用于判斷無符號數(shù)運(yùn)算結(jié)果是否超出了計算機(jī)所能表示的無符號數(shù)的范圍 。 PF(Parity Flag)——奇偶標(biāo)志位。當(dāng)指令執(zhí)行結(jié)果的低 8位中含有偶數(shù)個 1時， PF為 1，否則為 0。 微機(jī)原理及應(yīng)用 AF(Auxiliary Flag)——輔助進(jìn)位標(biāo)志位 。 當(dāng)執(zhí)行一條加法或減法運(yùn)算指令時 ， 若結(jié)果的低字節(jié)的低 4位向高 4位有進(jìn)位或借位 ， 則 AF為 1， 否則為 0。 ZF(Zero Flag)——零標(biāo)志位 。 若當(dāng)前的運(yùn)算結(jié)果為 0， 則 ZF為 1， 否則為 0。 SF(Sign Flag)——符號標(biāo)志位 。 當(dāng)運(yùn)算結(jié)果的最高位為 1時 ，SF=1， 否則為 0。 OF(Overflow Flag)——溢出標(biāo)志位。當(dāng)運(yùn)算結(jié)果超出了帶符號數(shù)所能表示的數(shù)值范圍，即溢出時， OF=1，否則為 0。用來判斷帶符號數(shù)運(yùn)算結(jié)果是否溢出。 微機(jī)原理及應(yīng)用 例 設(shè)變量 x=11101111B， y=11001000B，X=0101101000001010B， Y=01001100 10100011B，請問分別執(zhí)行 x+y和 X+Y操作后標(biāo)志寄存器中各狀態(tài)位的狀態(tài)如何？ 11101111 +) 11001000 10110111 ? 1 自動丟失 0101101000001010 0100110010100011 1010011010101101 CF=0 CF=1 DF=1 微機(jī)原理及應(yīng)用 狀態(tài)位 執(zhí)行 x + y 后 執(zhí)行 X + Y 后 CF 最高位 D7向前有進(jìn)位， CF = 1 最高位 D15向前沒有進(jìn)位， CF = 0 PF 低 8 位中 1 的個數(shù)為偶數(shù) (6 ) ， P F = 1 低 8 位中 1 的個數(shù)為奇數(shù) (5 ) ， P F = 0 AF 低 4 位向前有進(jìn)位， A F = 1 低 4 位向前沒有進(jìn)位， A F = 0 ZF 計算結(jié)果不為 0 ， ZF = 0 計算結(jié)果不為 0 ， ZF = 0 SF 最高位 D7為 1 ， S F = 1 最高位 D15為 1 ， S F = 1 OF CF ? DF=0 ，沒有溢出， OF=0 CF ? DF=1 ，結(jié)果溢出， OF=1 微機(jī)原理及應(yīng)用 2) 控制標(biāo)志位 控制標(biāo)志位有 3個 ， 用來控制 CPU的操作 ， 由程序設(shè)置或清除 。 TF(Trap Flag)——跟蹤 （ 陷阱 ） 標(biāo)志位 。 為測試程序的方便而設(shè)置的 。 若將 TF置 1， 8086/8088CPU處于單步工作方式 ， 否則 ，將正常執(zhí)行程序 。 IF(Interrupt Flag)——中斷允許標(biāo)志位。是用來控制可屏蔽中斷的控制標(biāo)志位。若用 STI指令將 IF置 1，表示允許 CPU接受外部從 INTR引腳上發(fā)來的可屏蔽中斷請求信號；若用 CLI指令將 IF清 0，則禁止 CPU接受可屏蔽中斷請求信號。 IF的狀態(tài)對非屏蔽中斷及內(nèi)部中斷沒有影響。 微機(jī)原理及應(yīng)用 DF(Direction Flag)——方向標(biāo)志位 。 若用 STD將 DF置 1，串操作按減地址方式進(jìn)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(jìn)行 ， 即每操作一次地址自動遞增 。 微機(jī)原理及應(yīng)用 總線周期的概念 8086/8088CPU在與存儲器或 I/O端口交換數(shù)據(jù)時需要啟動一個總線周期 。 按照數(shù)據(jù)的傳送方向來分 ， 總線周期可分為 “ 讀 ” 總線周期 （ CPU從存儲器或 I/O端口讀取數(shù)據(jù) ） 和 “ 寫 ” 總線周期 （ CPU將數(shù)據(jù)寫入存儲器或 I/O端口 ） 。 為了取得指令和傳輸數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)工作 ， 就需要 CPU的總線接口部件執(zhí)行一個總線周期 。 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(jī)主頻決定 。 時序的概念： CPU各引腳信號在時間上的關(guān)系； 微機(jī)原理及應(yīng)用 說明： ?CPU每存取 一次 數(shù)據(jù) 完成一個總線周期； ?一個基本總線周期包括四個時鐘周期 T1， T2， T3， T4。 而不是一個 字或字節(jié) 泛指數(shù)據(jù) 含指令字節(jié) 總線周期的概念 微機(jī)原理及應(yīng)用 如 8086的主頻為 5MHz， 1個時鐘周期就是 200ns。一個時鐘周期又稱為一個 T狀態(tài)，因此基本總線周期用 T T T T4表示。圖 (a)給出典型的總線周期波形圖。 微機(jī)原理及應(yīng)用 圖 8086/8088基本總線周期 地址輸出地址 / 數(shù)據(jù)緩沖數(shù)據(jù)輸入 地址輸出地址輸出地址 / 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)輸出 地址輸出T1T2T3T4T1T2總線周期 總線周期C L K( a )T1T2T3T4T1T1T1T1T1T2T3總線周期 空閑狀態(tài) 總線周期( b )T1T2T3T4T1C L K( c )R E A D YTW微機(jī)原理及應(yīng)用 MOV AX， BX 數(shù)據(jù)均在 CPU中，不和內(nèi)存、 I/O接口傳送數(shù)據(jù)，不執(zhí)行總線周期 MOV AX， [1000H] 數(shù)據(jù)在內(nèi)存中， CPU在取數(shù)據(jù)時需向內(nèi)存送存儲單元地址 DS： 1000H，從內(nèi)存單元獲取數(shù)據(jù)，執(zhí)行總線周期 總線周期 總線周期： CPU完成一次訪問內(nèi)存（或接口）操作所需要的時間。一個總線周期至少包括 4個時鐘周期 微機(jī)原理及應(yīng)用 在某些特殊情況下， T3時鐘周期內(nèi)存或 I/O接口不能完成讀寫工作，需通知 CPU， CPU將在 T3后插入一個或多個等待時鐘周期 —— Tw狀態(tài)，直到內(nèi)存或 I/O接口準(zhǔn)備好。 總線周期工作情況 1)Tw狀態(tài) T1 T2 T3 Tw T4 Tw CLK READY 微機(jī)原理及應(yīng)用 CPU不需取指令，不需取數(shù)據(jù)時進(jìn)入空閑周期。 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(jī)原理及應(yīng)用 指令 MOV AX， [1000H ]執(zhí)行過程 BIU預(yù)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(jī)原理及應(yīng)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(fù)用線； T2： CPU向高 4位復(fù)用線送狀態(tài)，低 16位高阻； T3：高 4位復(fù)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(jié)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(jié)束。 微機(jī)原理及應(yīng)用 CPU執(zhí)行指令 MOV AL， [1000H] 1） CPU的 EU獲得指令譯碼，執(zhí)行； BIU在適當(dāng)時刻計算物理地址。 2）物理地址 =段地址：偏移地址 =DS： 1000H =2022H*10H+1000H =21000H 即， CPU應(yīng)將內(nèi)存 21000H單元的字節(jié)送入 AL （當(dāng)前 DS寄存器內(nèi)容 2022H） 微機(jī)原理及應(yīng)用 CPU AX 地址譯碼器 00000H 00001H 00002H .. FFFFFH 21000H .. .. .. 地址鎖存器 總線收發(fā)器 T1： CPU送出地址 21000H，選中內(nèi)存單元 T2：高 4位送狀態(tài)，低 16位高阻 T3： 21000H單元數(shù)據(jù)通過低 16位復(fù)用線、收發(fā)器送至 CPU，由 CPU接收；高 4位狀態(tài)不變。 T4：總線周期結(jié)束 總線周期執(zhí)行過程中的控制信號高 4