【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 字長(zhǎng)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(chēng)為堆棧指針寄存器 。 在使用堆棧操作指令 (PUSH或 POP)對(duì)堆棧進(jìn)行操作時(shí) ， 每執(zhí)行一次進(jìn)?；虺鰲２僮?， 系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將 SP的內(nèi)容減 2或加 2， 以使其始終指向棧頂 。 BP(Base Pointer)稱(chēng)為基址寄存器。作為通用寄存器，它可以用來(lái)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(chēng)為源變址寄存器。 DI(Destination Index)稱(chēng)為目的變址寄存器。這兩個(gè)寄存器通常用在字符串操作時(shí)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(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行分段管理 。 段地址分別放在對(duì)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(gè)段寄存器分別為： CS(Code Segment) ，用來(lái)存儲(chǔ)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(chǔ)器中的物理地址。 微機(jī)原理及應(yīng)用 DS(Data Segment) ， 用來(lái)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(chǔ)器尋址方式給出的偏移地址即得到對(duì)數(shù)據(jù)段指定單元進(jìn)行讀寫(xiě)的物理地址 。 SS(Stack Segment)， 用來(lái)存放程序當(dāng)前所使用的堆棧段的段地址 。 堆棧是存儲(chǔ)器中開(kāi)辟的按先進(jìn)后出原則組織的一個(gè)特殊存儲(chǔ)區(qū) ， 主要用于調(diào)用子程序或執(zhí)行中斷服務(wù)程序時(shí)保護(hù)斷點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng) 。 ES(Extra Segment) ，用來(lái)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(lái)存放字符串操作時(shí)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(gè) 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(chēng)為指令指針寄存器 ， 用來(lái)存放下一條要讀取的指令在代碼段內(nèi)的偏移地址 。 用戶(hù)程序不能直接訪問(wèn) IP。 FLAGS稱(chēng)為標(biāo)志寄存器，它是一個(gè) 16位的寄存器，但只用了其中 9位，這 9位包括 6個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位， 3個(gè)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(gè)狀態(tài)標(biāo)志位用來(lái)反映算術(shù)和邏輯運(yùn)算結(jié)果的一些特征 。不同指令對(duì)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(shí) ， 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(wú)符號(hào)數(shù)運(yùn)算結(jié)果是否超出了計(jì)算機(jī)所能表示的無(wú)符號(hào)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(gè) 1時(shí)， 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(shí) ， 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(hào)標(biāo)志位 。 當(dāng)運(yùn)算結(jié)果的最高位為 1時(shí) ，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(hào)數(shù)所能表示的數(shù)值范圍，即溢出時(shí)， OF=1，否則為 0。用來(lái)判斷帶符號(hào)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(qǐng)問(wèn)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(dòng)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(méi)有進(jìn)位， CF = 0 PF 低 8 位中 1 的個(gè)數(shù)為偶數(shù) (6 ) ， P F = 1 低 8 位中 1 的個(gè)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(méi)有進(jìn)位， A F = 0 ZF 計(jì)算結(jié)果不為 0 ， ZF = 0 計(jì)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(méi)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(gè) ， 用來(lái)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(cè)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(lái)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(lái)的可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)；若用 CLI指令將 IF清 0，則禁止 CPU接受可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)。 IF的狀態(tài)對(duì)非屏蔽中斷及內(nèi)部中斷沒(méi)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(shuō) ， 從高地址開(kāi)始 ， 每操作一次地址自動(dòng)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(dòng)遞增 。 微機(jī)原理及應(yīng)用 總線周期的概念 8086/8088CPU在與存儲(chǔ)器或 I/O端口交換數(shù)據(jù)時(shí)需要啟動(dòng)一個(gè)總線周期 。 按照數(shù)據(jù)的傳送方向來(lái)分 ， 總線周期可分為 “ 讀 ” 總線周期 （ CPU從存儲(chǔ)器或 I/O端口讀取數(shù)據(jù) ） 和 “ 寫(xiě) ” 總線周期 （ CPU將數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)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(gè)總線周期 。 在 8086/8088中 ， 一個(gè)最基本的總線周期由四個(gè)時(shí)鐘周期組成 ， 時(shí)鐘周期是 CPU的基本時(shí)間計(jì)量單位 ， 它由計(jì)算機(jī)主頻決定 。 時(shí)序的概念： CPU各引腳信號(hào)在時(shí)間上的關(guān)系； 微機(jī)原理及應(yīng)用 說(shuō)明： ?CPU每存取 一次 數(shù)據(jù) 完成一個(gè)總線周期； ?一個(gè)基本總線周期包括四個(gè)時(shí)鐘周期 T1， T2， T3， T4。 而不是一個(gè) 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(gè)時(shí)鐘周期就是 200ns。一個(gè)時(shí)鐘周期又稱(chēng)為一個(gè) 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(shí)需向內(nèi)存送存儲(chǔ)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(wèn)內(nèi)存（或接口）操作所需要的時(shí)間。一個(gè)總線周期至少包括 4個(gè)時(shí)鐘周期 微機(jī)原理及應(yīng)用 在某些特殊情況下， T3時(shí)鐘周期內(nèi)存或 I/O接口不能完成讀寫(xiě)工作，需通知 CPU， CPU將在 T3后插入一個(gè)或多個(gè)等待時(shí)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(shí)進(jìn)入空閑周期。 以時(shí)鐘周期為單位 T1 T2 T3 T4 CLK T1 T2 T3 T4 幾個(gè)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(guò)程 BIU預(yù)先將指令取入，存于 指令緩沖隊(duì)列 中 ； EU在完成上一指令工作后，從指令緩沖隊(duì)列前將該指令取入，由 EU控制電路識(shí)別，執(zhí)行； ， EU給出 偏移地址 1000H申請(qǐng) BIU取數(shù)據(jù)； DS，通過(guò) 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(guò)程 ，此刻開(kāi)始的時(shí)鐘周期為T(mén)1，以后順次為 T2， T3， T4 T1： CPU發(fā)送 20位地址信號(hào)（由地址加法器計(jì)算得來(lái)）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(shí)刻計(jì)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(guò)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(guò)程中的控制信號(hào)高 4