第3章8086微型計算機(jī)系統(tǒng)

1、第第3 3章章80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容8086微處理器的工作模式及引腳特性微處理器的工作模式及引腳特性 28086微型計算機(jī)系統(tǒng)的總線時序微型計算機(jī)系統(tǒng)的總線時序 4半導(dǎo)體存儲器的分類半導(dǎo)體存儲器的分類18086微處理器的結(jié)構(gòu)微處理器的結(jié)構(gòu) 18086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 3第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) v 80868086是是IntelIntel系列的系列的1616位微處理器，采用位微處理器，采用HMOSHMOS工藝制造，有工藝制造，有1616根

2、數(shù)據(jù)線和根數(shù)據(jù)線和2020根地址根地址線，封裝在線，封裝在4040腳雙列直插組件（腳雙列直插組件（DIPDIP）中。）中。v 80868086工作時，使用單一的工作時，使用單一的+5V+5V電源，時鐘頻電源，時鐘頻率為率為5MHz5MHz，引腳信號與，引腳信號與TTLTTL電平兼容。電平兼容。3.1 8086微型計算機(jī)系統(tǒng)的總線時序微型計算機(jī)系統(tǒng)的總線時序第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) v 80868086可尋址的內(nèi)存地址空間達(dá)可尋址的內(nèi)存地址空間達(dá)2 22020，即，即1MB1MB；v 80868086可尋址的可尋址的I/OI/O地址空間達(dá)地址空間達(dá)2 2161

3、6，即，即64KB64KB；v IntelIntel公司在推出公司在推出80868086的同時一年，還推出的同時一年，還推出了一款準(zhǔn)了一款準(zhǔn)1616位的位的CPU8088CPU8088。v 80888088與與80868086相比：相比：內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本相同，兩者的軟件也完全內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本相同，兩者的軟件也完全兼容。兼容。80868086的數(shù)據(jù)總線是的數(shù)據(jù)總線是1616位的；位的；80888088的數(shù)據(jù)總線是的數(shù)據(jù)總線是8 8位的。位的。3.1 8086微型計算機(jī)系統(tǒng)的總線時序微型計算機(jī)系統(tǒng)的總線時序第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 3.1.1 80863.1.1 808

4、6微處理器的結(jié)構(gòu)微處理器的結(jié)構(gòu) v80868086由執(zhí)行部件由執(zhí)行部件EUEU（Execution UnitExecution Unit）和總線）和總線接口部件接口部件BIUBIU（Bus Interface UnitBus Interface Unit）兩部分）兩部分組成，這兩個部件的操作是并行的。組成，這兩個部件的操作是并行的。 vEUEU負(fù)責(zé)指令的執(zhí)行；負(fù)責(zé)指令的執(zhí)行；vBIUBIU負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)CPUCPU與存儲器、與存儲器、I/OI/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送。送。EUBIU指令隊列指令隊列第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 3.1.1 80863.1.

5、1 8086微處理器微處理器的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 1 1、執(zhí)行部件、執(zhí)行部件EUEUv EUEU組成：組成：算術(shù)邏輯單元（算術(shù)邏輯單元（ALUALU），可完成），可完成8 8位或位或1616位位操作數(shù)進(jìn)行算術(shù)或邏輯運(yùn)算；操作數(shù)進(jìn)行算術(shù)或邏輯運(yùn)算；8 8個個1616位通用寄存器（位通用寄存器（AXAX、BXBX、CXCX、DXDX、SISI、DIDI、SPSP和和BPBP）；）；標(biāo)志寄存器；標(biāo)志寄存器；控制電路?？刂齐娐?。v EUEU功能：負(fù)責(zé)指令的執(zhí)行，即：功能：負(fù)責(zé)指令的執(zhí)行，即：從總線接口部件從總線接口部件BIUBIU的指令隊列取得指令

6、的指令隊列取得指令，執(zhí)行之后向，執(zhí)行之后向BIUBIU送回運(yùn)算結(jié)果，并把運(yùn)送回運(yùn)算結(jié)果，并把運(yùn)算結(jié)果的狀態(tài)特征保存到標(biāo)志寄存器中。算結(jié)果的狀態(tài)特征保存到標(biāo)志寄存器中。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 2 2、總線接口部件總線接口部件BIUBIUv BIUBIU組成：組成：4 4個個1616位段寄存器（位段寄存器（DSDS、CSCS、ESES、SSSS）；）；指令指針寄存器（指令指針寄存器（IPIP）；）； 2020位的地址加法器；位的地址加法器；6 6字節(jié)指令隊列緩沖器；字節(jié)指令隊列緩沖器；內(nèi)部暫存器和總線控制邏輯。內(nèi)部暫存器和總線控制邏輯。v BIUBIU功能：負(fù)

7、責(zé)功能：負(fù)責(zé)CPUCPU與存儲器、與存儲器、I/OI/O設(shè)備之間的設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送。具體包括：數(shù)據(jù)傳送。具體包括：取指令送指令隊列，配合取指令送指令隊列，配合EUEU從指定的內(nèi)存從指定的內(nèi)存單元或者外設(shè)端口中取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送單元或者外設(shè)端口中取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給給EUEU，或者把，或者把EUEU的操作結(jié)果傳送到指定的的操作結(jié)果傳送到指定的內(nèi)存單元或外設(shè)端口中。內(nèi)存單元或外設(shè)端口中。 第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 2 2、總線接口部件總線接口部件BIUBIU1 1）段寄存器）段寄存器v 80868086采用存儲器地址分段的方法來解決在采用存儲器地址分段的方法來

8、解決在1616位字長的計算機(jī)里提供位字長的計算機(jī)里提供2020位地址的問題。位地址的問題。v 段寄存器就是專門存放段地址的寄存器，每個段寄存器就是專門存放段地址的寄存器，每個段寄存器的值可以確定一個段的起始地址，而段寄存器的值可以確定一個段的起始地址，而各段有不同的用途。各段有不同的用途。v 80868086中有中有4 4個個1616位段寄存器，它們是：位段寄存器，它們是：CSCS（代（代碼段寄存器）、碼段寄存器）、DSDS（數(shù)據(jù)段寄存器）、（數(shù)據(jù)段寄存器）、SSSS（堆（堆棧段寄存器）和棧段寄存器）和ESES（附加段寄存器）。（附加段寄存器）。 第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)

9、微型計算機(jī)系統(tǒng) 2 2、總線接口部件總線接口部件BIUBIU2 2）指令指針寄存器）指令指針寄存器IPIPv 指令指針寄存器指令指針寄存器IPIP提供下一條要取出的指令所提供下一條要取出的指令所在存儲單元的在存儲單元的1616位偏移地址。位偏移地址。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 2 2、總線接口部件總線接口部件BIUBIU3 3）地址加法器）地址加法器v8086CPU8086CPU采用段地址、段內(nèi)偏移地址兩級存儲器尋址采用段地址、段內(nèi)偏移地址兩級存儲器尋址方式，由一個方式，由一個2020位地址加法器根據(jù)位地址加法器根據(jù)1616位段地址和位段地址和1616位位段內(nèi)

10、偏移地址計算出段內(nèi)偏移地址計算出2020位的物理地址位的物理地址PAPA（Physical Physical AddressAddress）。）。v其計算方法是：其計算方法是：將將CPUCPU中的中的1616位段寄存器內(nèi)容左移位段寄存器內(nèi)容左移4 4位位（1616）與）與1616位的邏輯地址（又稱偏移地址）在地址位的邏輯地址（又稱偏移地址）在地址加法器內(nèi)相加，得到所尋址單元的加法器內(nèi)相加，得到所尋址單元的2020位物理地址。位物理地址。v根據(jù)尋址方式的不同，偏移地址可以來自指令指針寄根據(jù)尋址方式的不同，偏移地址可以來自指令指針寄存器（存器（IPIP）或其它寄存器。）或其它寄存器。v假設(shè)（假設(shè)（

11、CSCS）=FE00H=FE00H，（，（IPIP）=0400H=0400H，那么下一條要取，那么下一條要取出的指令所在內(nèi)存單元的出的指令所在內(nèi)存單元的2020位物理地址位物理地址PAPA=FE00H=FE00H10H+0400H=FE400H10H+0400H=FE400H。 第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 2 2、總線接口部件總線接口部件BIUBIU4 4）內(nèi)部暫存器）內(nèi)部暫存器v 用于內(nèi)部數(shù)據(jù)的暫存，該部分對用戶透明，在用于內(nèi)部數(shù)據(jù)的暫存，該部分對用戶透明，在編程時可不予理會，用戶無權(quán)訪問。編程時可不予理會，用戶無權(quán)訪問。第第3 3章章 80868086微型

12、計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 2 2、總線接口部件總線接口部件BIUBIU5 5）指令隊列緩沖器）指令隊列緩沖器v 80868086有有6 6字節(jié)指令隊列緩沖器；字節(jié)指令隊列緩沖器；v 80888088有有4 4字節(jié)指令隊列緩沖器；字節(jié)指令隊列緩沖器；v 緩沖器采用緩沖器采用“先進(jìn)先出先進(jìn)先出”策略，暫時存放策略，暫時存放BIUBIU從存儲器中預(yù)取的指令。從存儲器中預(yù)取的指令。 v 在執(zhí)行指令的同時，可以從內(nèi)存中取出下一條在執(zhí)行指令的同時，可以從內(nèi)存中取出下一條或下幾條指令放到緩沖器中，一條指令執(zhí)行完或下幾條指令放到緩沖器中，一條指令執(zhí)行完后，可立即執(zhí)行下一條指令，從而解決了以往后，可立即執(zhí)行下一

13、條指令，從而解決了以往CPUCPU取指令期間，運(yùn)算器的等待問題。取指令期間，運(yùn)算器的等待問題。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 2 2、總線接口部件總線接口部件BIUBIU6 6）總線控制邏輯）總線控制邏輯v 總線控制邏輯發(fā)出總線控制信號，實現(xiàn)存儲器總線控制邏輯發(fā)出總線控制信號，實現(xiàn)存儲器的讀的讀/ /寫控制和寫控制和I/OI/O的讀寫控制。它將的讀寫控制。它將CPUCPU內(nèi)部內(nèi)部總線與外部總線相連，是總線與外部總線相連，是CPUCPU與外部電路進(jìn)行與外部電路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的路徑。數(shù)據(jù)交換的路徑。v 總線控制邏輯控制總線控制邏輯控制80868086通過通過2020條引

14、腳線分時傳條引腳線分時傳送送2020位地址線、位地址線、1616位數(shù)據(jù)和位數(shù)據(jù)和4 4位狀態(tài)信息。位狀態(tài)信息。 第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 3 3、BIUBIU和和EUEU的工作過程的工作過程v 80868086的總線的總線BIUBIU和和EUEU在很多時候可以并行工在很多時候可以并行工作，使得取指令、指令譯碼和執(zhí)行指令這些作，使得取指令、指令譯碼和執(zhí)行指令這些操作構(gòu)成操作流水線。操作構(gòu)成操作流水線。1.1. 當(dāng)指令隊列中有兩個空字節(jié)，且當(dāng)指令隊列中有兩個空字節(jié)，且EUEU沒有訪問沒有訪問存儲器和存儲器和I/OI/O接口的要求時，接口的要求時，BIUBIU會自

15、動把指會自動把指令取到指令隊列中。令取到指令隊列中。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 3 3、BIUBIU和和EUEU的工作過程的工作過程2.2. 當(dāng)當(dāng)EUEU準(zhǔn)備執(zhí)行一條指令時，它會從指令隊列前準(zhǔn)備執(zhí)行一條指令時，它會從指令隊列前部取出指令執(zhí)行。在執(zhí)行指令的過程中，如果部取出指令執(zhí)行。在執(zhí)行指令的過程中，如果需要訪問存儲器或者需要訪問存儲器或者I/OI/O設(shè)備，那么設(shè)備，那么EUEU會向會向BIUBIU發(fā)出訪問總線的請求，以完成訪問存儲器或者發(fā)出訪問總線的請求，以完成訪問存儲器或者I/OI/O接口的操作。如果此時接口的操作。如果此時BIUBIU正好處于空閑狀正好處

16、于空閑狀態(tài)，那么，會立即響應(yīng)態(tài)，那么，會立即響應(yīng)EUEU的總線請求；但如果的總線請求；但如果BIUBIU正在將某個指令字節(jié)取到指令隊列中，那正在將某個指令字節(jié)取到指令隊列中，那么，么，BIUBIU將首先完成這個取指令操作，然后再將首先完成這個取指令操作，然后再去響應(yīng)去響應(yīng)EUEU發(fā)出的訪問總線的請求。發(fā)出的訪問總線的請求。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 3 3、BIUBIU和和EUEU的工作過程的工作過程3.3. 當(dāng)指令隊列已滿，而且當(dāng)指令隊列已滿，而且EUEU又沒有總線訪問時，又沒有總線訪問時，BIUBIU便進(jìn)入空閑狀態(tài)。便進(jìn)入空閑狀態(tài)。4.4. 在執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令

17、、調(diào)用指令和返回指令時，下在執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令、調(diào)用指令和返回指令時，下面要執(zhí)行的指令就不是在程序中緊接著的那條面要執(zhí)行的指令就不是在程序中緊接著的那條指令了，而指令了，而BIUBIU往指令隊列裝入指令時，總是往指令隊列裝入指令時，總是按順序進(jìn)行的。在這種情況下，指令隊列中已按順序進(jìn)行的。在這種情況下，指令隊列中已經(jīng)裝入的指令就沒有用了，會被自動消除。隨經(jīng)裝入的指令就沒有用了，會被自動消除。隨后，后，BIUBIU會往指令隊列中裝入另一個程序段中會往指令隊列中裝入另一個程序段中的指令。的指令。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 3.1.2 80863.1.2 8086的寄存器

18、結(jié)構(gòu)的寄存器結(jié)構(gòu)v 寄存器寄存器是是CPUCPU內(nèi)部用來存放地址、數(shù)據(jù)和狀態(tài)內(nèi)部用來存放地址、數(shù)據(jù)和狀態(tài)標(biāo)志的部件。標(biāo)志的部件。v 80868086有有1414個個1616位寄存器和位寄存器和8 8個個8 8位寄存器。位寄存器。v 按用途可以分為以下幾類：按用途可以分為以下幾類：數(shù)據(jù)寄存器；數(shù)據(jù)寄存器；指針和變址寄存器；指針和變址寄存器；段寄存器；段寄存器；指令指針寄存器；指令指針寄存器；標(biāo)志寄存器。標(biāo)志寄存器。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 1 1、數(shù)據(jù)寄存器、數(shù)據(jù)寄存器AXAX、BXBX、CXCX、DXDXv數(shù)據(jù)寄存器主要用來存放操作數(shù)或中間結(jié)果，數(shù)據(jù)寄存器主

19、要用來存放操作數(shù)或中間結(jié)果，以減少訪問存儲器的次數(shù)。有：以減少訪問存儲器的次數(shù)。有： 4 4個個1616位的寄存器：位的寄存器：AXAX、BXBX、CXCX、DXDX； 8 8個個8 8位的寄存器：位的寄存器：AHAH、ALAL、BHBH、BLBL、CHCH、CLCL、DHDH、DLDL； 這些寄存器均可獨立使用。這些寄存器均可獨立使用。v多數(shù)情況下，這些數(shù)據(jù)寄存器是用在算術(shù)運(yùn)算多數(shù)情況下，這些數(shù)據(jù)寄存器是用在算術(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算指令中，以進(jìn)行算術(shù)邏輯運(yùn)算。在或邏輯運(yùn)算指令中，以進(jìn)行算術(shù)邏輯運(yùn)算。在有些指令中，它們則有特定的用途。有些指令中，它們則有特定的用途。v這些寄存器的用法見下表所示。這些

20、寄存器的用法見下表所示。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 1 1、數(shù)據(jù)寄存器、數(shù)據(jù)寄存器AXAX、BXBX、CXCX、DXDX寄存器寄存器一般用一般用法法隱含用法隱含用法AX16位累位累加器加器字節(jié)乘法中保存積；字乘法中隱含提供一個乘數(shù)，并保存字節(jié)乘法中保存積；字乘法中隱含提供一個乘數(shù)，并保存積的低積的低16位；位；字節(jié)除法中隱含提供被除數(shù)；字除法中隱含提供被除數(shù)的字節(jié)除法中隱含提供被除數(shù)；字除法中隱含提供被除數(shù)的低低16位，并保存商；位，并保存商；CBW指令中隱含作為目標(biāo)操作數(shù)；指令中隱含作為目標(biāo)操作數(shù)；CWD指令中隱含作為源操作數(shù)和目標(biāo)操作數(shù)的低指令中隱含作為源

21、操作數(shù)和目標(biāo)操作數(shù)的低16位；位；I/O指令中，保存指令中，保存16位輸入位輸入/輸出數(shù)據(jù)。輸出數(shù)據(jù)。ALAX的低的低8位位字節(jié)乘法中隱含提供一個乘數(shù)，并保存積的低字節(jié)乘法中隱含提供一個乘數(shù)，并保存積的低8位；字節(jié)除位；字節(jié)除法中隱含提供被除數(shù)的低法中隱含提供被除數(shù)的低8位并保存商；位并保存商；CBW指令中隱含作為源操作數(shù)；指令中隱含作為源操作數(shù)；XLAT指令中隱含提供表格首地址偏移量；指令中隱含提供表格首地址偏移量；I/O指令中，保存指令中，保存8位輸入位輸入/輸出數(shù)據(jù)。輸出數(shù)據(jù)。AHAX的高的高8位位字節(jié)乘法中隱含提供一個乘數(shù)；字節(jié)乘法中隱含提供一個乘數(shù)；字節(jié)除法中隱含保存余數(shù)；字節(jié)除法中

22、隱含保存余數(shù)；DOS和和BIOS功能調(diào)用中存放功能號。功能調(diào)用中存放功能號。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 1 1、數(shù)據(jù)寄存器、數(shù)據(jù)寄存器AXAX、BXBX、CXCX、DXDX寄存寄存器器一般用法一般用法隱含用法隱含用法BX基址寄存器基址寄存器，常用作地，常用作地址寄存器址寄存器 XLAT指令中提供被查表格中源操作數(shù)的間接地址。指令中提供被查表格中源操作數(shù)的間接地址。 CX16位計數(shù)器位計數(shù)器 循環(huán)指令中的循環(huán)次數(shù)計數(shù)器；循環(huán)指令中的循環(huán)次數(shù)計數(shù)器；串操作指令中串長計數(shù)器。串操作指令中串長計數(shù)器。 CLCX的低的低8位位移位或循環(huán)移位指令中提供移位的次數(shù)。移位或循

23、環(huán)移位指令中提供移位的次數(shù)。 DX16位數(shù)據(jù)寄位數(shù)據(jù)寄存器存器 字乘法中隱含保存積的高字乘法中隱含保存積的高16位；位；字除法中隱含提供被除數(shù)的高字除法中隱含提供被除數(shù)的高16位，并保存積的高位，并保存積的高16位；位； CWD指令中隱含作為目標(biāo)操作數(shù)的高指令中隱含作為目標(biāo)操作數(shù)的高16位；位； 在間接尋址的在間接尋址的I/O指令中，提供端口地址。指令中，提供端口地址。 第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) v EUEU中有中有2 2個地址指針寄存器個地址指針寄存器SPSP、BPBP和和2 2個變址寄存器個變址寄存器SISI、DIDI。 用法如下表所示：用法如下表所示：

24、寄存器寄存器一般用法一般用法隱含用法隱含用法SP（堆棧指針（堆棧指針寄存器）寄存器）保存堆棧棧頂偏移地址，與保存堆棧棧頂偏移地址，與SS配配合來確定堆棧在內(nèi)存中的位置。合來確定堆棧在內(nèi)存中的位置。壓棧、出棧操作中隱含壓棧、出棧操作中隱含指示棧頂指示棧頂BP（基址指針（基址指針寄存器）寄存器）保存保存16位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)保存堆棧段內(nèi)存儲單元的偏移保存堆棧段內(nèi)存儲單元的偏移地址。地址。SI（源變址寄（源變址寄存器）存器）保存保存16位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)保存數(shù)據(jù)段內(nèi)存儲單元的偏移保存數(shù)據(jù)段內(nèi)存儲單元的偏移地址。地址。串操作指令中，隱含與串操作指令中，隱含與DS配合，確定源串在配合，確定源串在內(nèi)存中的位置。內(nèi)存中

25、的位置。DI（目的變址（目的變址寄存器）寄存器）保存保存16位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)保存數(shù)據(jù)段內(nèi)存儲單元的偏移保存數(shù)據(jù)段內(nèi)存儲單元的偏移地址。地址。串操作指令中，隱含與串操作指令中，隱含與ES配合，確定目標(biāo)串配合，確定目標(biāo)串在內(nèi)存中的位置。在內(nèi)存中的位置。2、指針和變址寄存器、指針和變址寄存器SP、BP、SI、DI第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 3 3、段寄存器、段寄存器v80868086內(nèi)部設(shè)置了內(nèi)部設(shè)置了4 4個個1616位的段寄存器，用于存位的段寄存器，用于存放當(dāng)前程序所用的各段的起始地址的高放當(dāng)前程序所用的各段的起始地址的高1616位：位：vCSCS（Code Seg

26、mentCode Segment），稱為代碼段寄存器，存），稱為代碼段寄存器，存放當(dāng)前執(zhí)行的程序所在段的起始地址。其值乘放當(dāng)前執(zhí)行的程序所在段的起始地址。其值乘以以1616再加上再加上IPIP的值，就形成了下一條要取出指的值，就形成了下一條要取出指令所在的內(nèi)存單元的物理地址。令所在的內(nèi)存單元的物理地址。vDSDS（Data SegmentData Segment），稱為數(shù)據(jù)段寄存器，存），稱為數(shù)據(jù)段寄存器，存放當(dāng)前數(shù)據(jù)段的起始地址。其值乘以放當(dāng)前數(shù)據(jù)段的起始地址。其值乘以1616再加上再加上指令中存儲器尋址方式指定的偏移地址，就形指令中存儲器尋址方式指定的偏移地址，就形成了要進(jìn)行讀成了要進(jìn)行讀

27、/ /寫的數(shù)據(jù)段中指定內(nèi)存單元的寫的數(shù)據(jù)段中指定內(nèi)存單元的物理地址。物理地址。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 3 3、段寄存器、段寄存器 SSSS（Stack SegmentStack Segment），稱為堆棧段寄存器，），稱為堆棧段寄存器，存放當(dāng)前堆棧段的起始地址。堆棧是按照存放當(dāng)前堆棧段的起始地址。堆棧是按照“后后進(jìn)先出進(jìn)先出”原則組織的一個特殊內(nèi)存區(qū)域。堆棧原則組織的一個特殊內(nèi)存區(qū)域。堆棧操作數(shù)的地址由操作數(shù)的地址由SSSS的值乘以的值乘以1616再加上再加上SPSP的值形的值形成。成。 ESES（Extra SegmentExtra Segment），稱

28、為附加段寄存器，），稱為附加段寄存器，存放當(dāng)前附加段的起始地址。附加段是附加的存放當(dāng)前附加段的起始地址。附加段是附加的數(shù)據(jù)段，也用于數(shù)據(jù)的保存，另外，串操作指數(shù)據(jù)段，也用于數(shù)據(jù)的保存，另外，串操作指令將附加段作為其目標(biāo)操作數(shù)的存放區(qū)域。令將附加段作為其目標(biāo)操作數(shù)的存放區(qū)域。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 4 4、1616位指令指針寄存器位指令指針寄存器IPIPv指令指針寄存器指令指針寄存器IPIP（Instruction PointerInstruction Pointer）存放）存放當(dāng)前代碼段中的偏移地址，它與當(dāng)前代碼段中的偏移地址，它與CSCS聯(lián)用，可以形成聯(lián)

29、用，可以形成下一條要取出指令的物理地址。下一條要取出指令的物理地址。v程序不能直接對程序不能直接對IPIP進(jìn)行存取，但能在程序運(yùn)行中被進(jìn)行存取，但能在程序運(yùn)行中被自動修改。自動修改。 例如，控制器取到要執(zhí)行的指令后，會立刻修改例如，控制器取到要執(zhí)行的指令后，會立刻修改IPIP值，使之指向下一條指令的首地址；值，使之指向下一條指令的首地址； 轉(zhuǎn)移、調(diào)用、返回等指令執(zhí)行，就是通過修改轉(zhuǎn)移、調(diào)用、返回等指令執(zhí)行，就是通過修改IPIP的值來控制指令序列的執(zhí)行流程的。的值來控制指令序列的執(zhí)行流程的。 第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 5 5、標(biāo)志寄存器、標(biāo)志寄存器FRFRvF

30、RFR是一個是一個1616位的寄存器。位的寄存器。9 9個位用作標(biāo)志位：個位用作標(biāo)志位： 狀態(tài)標(biāo)志位狀態(tài)標(biāo)志位有有6 6個，記錄程序中運(yùn)行結(jié)果的個，記錄程序中運(yùn)行結(jié)果的狀態(tài)信息，是根據(jù)指令的運(yùn)行結(jié)果由狀態(tài)信息，是根據(jù)指令的運(yùn)行結(jié)果由CPUCPU自自動設(shè)置的。這些狀態(tài)信息通常作為后續(xù)轉(zhuǎn)移動設(shè)置的。這些狀態(tài)信息通常作為后續(xù)轉(zhuǎn)移指令的轉(zhuǎn)移控制條件，所以也稱為條件碼。指令的轉(zhuǎn)移控制條件，所以也稱為條件碼。 控制標(biāo)志位控制標(biāo)志位有有3 3個，可以編程設(shè)置，用于控個，可以編程設(shè)置，用于控制處理器執(zhí)行指令的方式?？刂茦?biāo)志設(shè)置之制處理器執(zhí)行指令的方式?？刂茦?biāo)志設(shè)置之后，可對后面的操作產(chǎn)生控制作用。后，可對后面

31、的操作產(chǎn)生控制作用。v未標(biāo)明的位在未標(biāo)明的位在80868086中不用。中不用。 OF1115 12DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF0第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) OF1115 12DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF0進(jìn)位標(biāo)志：指令執(zhí)行后，如果運(yùn)進(jìn)位標(biāo)志：指令執(zhí)行后，如果運(yùn)算結(jié)果在最高位上產(chǎn)生了一個進(jìn)算結(jié)果在最高位上產(chǎn)生了一個進(jìn)位或借位，則位或借位，則CFCF1 1；否則，；否則，CFCF0 0。CF5 5、標(biāo)志寄存器、標(biāo)志寄存器FRFR條件標(biāo)志條件標(biāo)志第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) OF11

32、15 12DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF05 5、標(biāo)志寄存器、標(biāo)志寄存器FRFR條件標(biāo)志條件標(biāo)志奇偶標(biāo)志：如果運(yùn)算結(jié)果低八位奇偶標(biāo)志：如果運(yùn)算結(jié)果低八位1 1的個數(shù)為偶數(shù)，則的個數(shù)為偶數(shù)，則PFPF1 1；否則，；否則，PFPF0 0。PF第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) OF1115 12DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF05 5、標(biāo)志寄存器、標(biāo)志寄存器FRFR條件標(biāo)志條件標(biāo)志輔助進(jìn)位標(biāo)志：如果運(yùn)算結(jié)果低輔助進(jìn)位標(biāo)志：如果運(yùn)算結(jié)果低4 4位產(chǎn)生了進(jìn)位，則位產(chǎn)生了進(jìn)位，則AFAF1 1；否則，；否則，AFAF0 0。AF第

33、第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) OF1115 12DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF05 5、標(biāo)志寄存器、標(biāo)志寄存器FRFR條件標(biāo)志條件標(biāo)志零標(biāo)志：如果運(yùn)算結(jié)果為零標(biāo)志：如果運(yùn)算結(jié)果為0 0，則，則ZFZF1 1；否則，；否則，ZFZF0 0。ZF第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) OF1115 12DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF05 5、標(biāo)志寄存器、標(biāo)志寄存器FRFR條件標(biāo)志條件標(biāo)志符號標(biāo)志：如果運(yùn)算結(jié)果為正數(shù)符號標(biāo)志：如果運(yùn)算結(jié)果為正數(shù)，則，則SFSF0 0；否則，；否則，SFSF1 1。SF

34、第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) OF1115 12DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF05 5、標(biāo)志寄存器、標(biāo)志寄存器FRFR條件標(biāo)志條件標(biāo)志溢出標(biāo)志：如果運(yùn)算過程產(chǎn)生了溢出標(biāo)志：如果運(yùn)算過程產(chǎn)生了溢出，則溢出，則OFOF1 1；否則，；否則，OFOF0 0。OF第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) OF1115 12DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF05 5、標(biāo)志寄存器、標(biāo)志寄存器FRFR控制標(biāo)志控制標(biāo)志單步標(biāo)志：單步標(biāo)志：TFTF1 1，處理器按單步執(zhí)行指令；，處理器按單步執(zhí)行指令；TFTF0 0，

35、處理器正常工作。，處理器正常工作。TF第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) OF1115 12DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF05 5、標(biāo)志寄存器、標(biāo)志寄存器FRFR控制標(biāo)志控制標(biāo)志中斷允許標(biāo)志：中斷允許標(biāo)志：IFIF1 1，允許可屏蔽中斷；，允許可屏蔽中斷；IFIF0 0，不允許可屏蔽中斷。，不允許可屏蔽中斷。IF第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) OF1115 12DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF05 5、標(biāo)志寄存器、標(biāo)志寄存器FRFR控制標(biāo)志控制標(biāo)志方向標(biāo)志（用于串操作指令）：方向標(biāo)志（用于串操

36、作指令）：DFDF1 1，存儲器地址會自動減值；，存儲器地址會自動減值；DFDF0 0，存儲器地址會自動增值。，存儲器地址會自動增值。DF第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 5 5、標(biāo)志寄存器、標(biāo)志寄存器FRFRv狀態(tài)標(biāo)志的狀態(tài)表示在狀態(tài)標(biāo)志的狀態(tài)表示在PC PC 中，可由調(diào)中，可由調(diào)試程序（試程序（DEBUGDEBUG）顯示出來。）顯示出來。v對應(yīng)符號如下表所示：對應(yīng)符號如下表所示：標(biāo)志位名標(biāo)志位名為為1 1對應(yīng)符對應(yīng)符為為0 0對應(yīng)符對應(yīng)符OFOFDFDFIFIFSFSFZFZFAFAFPFPFCFCFOVOVDNDNEIEINGNGZRZRACACPEPECYC

37、YNVNVUPUPDIDIPLPLNZNZNANAPOPONCNC第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 3.2 80863.2 8086微處理器的工作模式及引腳特性微處理器的工作模式及引腳特性3.2.1 80863.2.1 8086的工作模式的工作模式v當(dāng)把當(dāng)把8086CPU8086CPU與存儲器、外設(shè)構(gòu)成一個計算機(jī)與存儲器、外設(shè)構(gòu)成一個計算機(jī)系統(tǒng)時，根據(jù)所連的存儲器和外設(shè)的規(guī)模，系統(tǒng)時，根據(jù)所連的存儲器和外設(shè)的規(guī)模，8086CPU8086CPU具有兩種不同的工作模式來適應(yīng)不同具有兩種不同的工作模式來適應(yīng)不同的應(yīng)用場合：的應(yīng)用場合： 最小模式最小模式 最大模式最大模式

38、v80868086的工作模式由硬件設(shè)計決定：的工作模式由硬件設(shè)計決定： 引腳連電源（引腳連電源（5V5V），則），則80868086處在處在最小模式；最小模式； 引腳接地，則引腳接地，則80868086處在最大模式。處在最大模式。MN/MXMN/MXMN/MXMN/MX第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 3.2.1 80863.2.1 8086的工作模式的工作模式v最小模式最小模式 最小模式也稱為單處理器模式，是指系統(tǒng)中只最小模式也稱為單處理器模式，是指系統(tǒng)中只有一片有一片80868086微處理器，所連的存儲器容量不大微處理器，所連的存儲器容量不大、片子不多，所要連的

39、、片子不多，所要連的I/OI/O端口也不多，系統(tǒng)端口也不多，系統(tǒng)的控制總線就直接由的控制總線就直接由CPUCPU的控制線供給，從而的控制線供給，從而使得系統(tǒng)中的總線控制電路被減到最少。使得系統(tǒng)中的總線控制電路被減到最少。 最小模式適用于較小規(guī)模的系統(tǒng)。最小模式適用于較小規(guī)模的系統(tǒng)。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 3.2.1 80863.2.1 8086的工作模式的工作模式v最大模式最大模式 最大模式是相對于最小模式而言的，適用于最大模式是相對于最小模式而言的，適用于中、大型規(guī)模的系統(tǒng)。中、大型規(guī)模的系統(tǒng)。 在最大模式的系統(tǒng)中有多個微處理器，其中在最大模式的系統(tǒng)中有

40、多個微處理器，其中一個是主處理器一個是主處理器80868086，其他的處理器稱為協(xié)，其他的處理器稱為協(xié)處理器，承擔(dān)某方面專門的工作。和處理器，承擔(dān)某方面專門的工作。和80868086配配合的協(xié)處理器有數(shù)值運(yùn)算協(xié)處理器合的協(xié)處理器有數(shù)值運(yùn)算協(xié)處理器80878087，和，和輸入輸入/ /輸出協(xié)處理器輸出協(xié)處理器80898089。 80868086通過一個總線控制器通過一個總線控制器82888288來形成各種總來形成各種總線周期，控制信號由線周期，控制信號由82888288供給。供給。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 3.2.2 80863.2.2 8086的引腳特性的引

41、腳特性描述方面：描述方面：v 引腳的功能引腳的功能v 信號的有效電平信號的有效電平v 信號的流向信號的流向v 引腳的復(fù)用引腳的復(fù)用v 三態(tài)能力三態(tài)能力第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) v 數(shù)據(jù)總線為數(shù)據(jù)總線為1616位位v 地址總線為地址總線為2020位位v 4040條引腳條引腳 v 部分引腳分時復(fù)用部分引腳分時復(fù)用 3.2.2 80863.2.2 8086的引腳特性的引腳特性第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 1 1、兩種工作模式的公共引腳、兩種工作模式的公共引腳ADAD0 0ADAD1515低低16位地址位地址/數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的復(fù)用引腳線的復(fù)

42、用引腳線三態(tài)、雙向三態(tài)、雙向采用分時復(fù)用法來采用分時復(fù)用法來實現(xiàn)對地址線和數(shù)實現(xiàn)對地址線和數(shù)據(jù)線的復(fù)用據(jù)線的復(fù)用第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 1 1、兩種工作模式的公共引腳、兩種工作模式的公共引腳 A A1919/S/S6 6A A1616/S/S3 3高高4位地址位地址/狀態(tài)的狀態(tài)的復(fù)用引腳線復(fù)用引腳線三態(tài)、輸出三態(tài)、輸出采用分時復(fù)用方法采用分時復(fù)用方法來實現(xiàn)對地址線和來實現(xiàn)對地址線和狀態(tài)線的復(fù)用狀態(tài)線的復(fù)用第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) v狀態(tài)信息狀態(tài)信息S S6 6總是為低電平。總是為低電平。S S5 5反映當(dāng)前允許中斷反映當(dāng)

43、前允許中斷標(biāo)志的狀態(tài)。標(biāo)志的狀態(tài)。S S4 4與與S S3 3一起指示當(dāng)前哪一個段寄存一起指示當(dāng)前哪一個段寄存器被使用。其規(guī)定如表所示。器被使用。其規(guī)定如表所示。S S4 4S S3 3當(dāng)前正在使用當(dāng)前正在使用的段寄存器名的段寄存器名0 00 0 ES ES0 01 1 SS SS1 10 0 CS CS或未用或未用1 11 1 DS DS第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 1 1、兩種工作模式的公共引腳、兩種工作模式的公共引腳 BHE/S7高高8位數(shù)據(jù)總線允許位數(shù)據(jù)總線允許/狀態(tài)的復(fù)用引腳線狀態(tài)的復(fù)用引腳線三態(tài)、輸出三態(tài)、輸出 BHE與與A0結(jié)合使用結(jié)合使用第第3

44、3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 1 1、兩種工作模式的公共引腳、兩種工作模式的公共引腳 RD讀信號讀信號三態(tài)、輸出三態(tài)、輸出低電平時有效低電平時有效有效時表示對存儲有效時表示對存儲器或器或I/OI/O進(jìn)行讀操作進(jìn)行讀操作 RD讀信號讀信號三態(tài)、輸出三態(tài)、輸出低電平時有效低電平時有效有效時表示對存儲有效時表示對存儲器或器或I/O進(jìn)行讀操作進(jìn)行讀操作第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 1 1、兩種工作模式的公共引腳、兩種工作模式的公共引腳 READY準(zhǔn)備就緒信號準(zhǔn)備就緒信號輸入輸入高電平時有效高電平時有效有效時表示存儲器有效時表示存儲器或或I/O設(shè)備

45、準(zhǔn)備就緒設(shè)備準(zhǔn)備就緒第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 1 1、兩種工作模式的公共引腳、兩種工作模式的公共引腳 TEST測試信號測試信號輸入輸入低電平時有效低電平時有效與與WAIT指令配合指令配合 使用使用第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 1 1、兩種工作模式的公共引腳、兩種工作模式的公共引腳 INTR可屏蔽中斷請求信號可屏蔽中斷請求信號輸入輸入高電平時有效高電平時有效標(biāo)志寄存器中標(biāo)志寄存器中IF位：位：IF=1，允許中斷，允許中斷IF=0，禁止中斷，禁止中斷第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 1 1、兩種工作模式

46、的公共引腳、兩種工作模式的公共引腳 NMI非屏蔽中斷請求信號非屏蔽中斷請求信號輸入輸入上升沿有效上升沿有效不受不受IF位影響位影響8086只有只有NMI和和INTR可以引入外部中斷。可以引入外部中斷。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 1 1、兩種工作模式的公共引腳、兩種工作模式的公共引腳 RESET復(fù)位信號復(fù)位信號輸入輸入高電平有效高電平有效復(fù)位后：復(fù)位后：指令隊列空指令隊列空CS為為FFFFH其它寄存器清零其它寄存器清零第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 1 1、兩種工作模式的公共引腳、兩種工作模式的公共引腳 其它CLK輸入時鐘信號輸入時

47、鐘信號VCC輸入電源輸入電源GND接地接地MN/MX最小最小/最大模最大模式信號，輸入。式信號，輸入。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 與模式有關(guān)的引腳與模式有關(guān)的引腳第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 2 2、最小模式下的引腳、最小模式下的引腳 INTA中斷響應(yīng)信號中斷響應(yīng)信號輸出輸出低電平有效低電平有效第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 2 2、最小模式下的引腳、最小模式下的引腳 ALE地址鎖存信號地址鎖存信號輸出輸出下降沿時鎖存下降沿時鎖存地址地址第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng)

48、2 2、最小模式下的引腳、最小模式下的引腳 DEN數(shù)據(jù)允許信號數(shù)據(jù)允許信號輸出，三態(tài)輸出，三態(tài)低電平有效低電平有效第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 2 2、最小模式下的引腳、最小模式下的引腳 DT/R數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送/接接收控制信號收控制信號輸出，三態(tài)輸出，三態(tài)有效時控制數(shù)有效時控制數(shù)據(jù)傳送方向據(jù)傳送方向第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 2 2、最小模式下的引腳、最小模式下的引腳 M/IO訪問訪問M或或I/O控制信號控制信號輸出，三態(tài)輸出，三態(tài)=1，訪問，訪問M=0，訪問，訪問I/O第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)

49、系統(tǒng) 2 2、最小模式下的引腳、最小模式下的引腳WRWR寫信號寫信號輸出，三態(tài)輸出，三態(tài)低電平有效低電平有效有效時表示有效時表示CPU正在寫正在寫第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 2 2、最小模式下的引腳、最小模式下的引腳HOLDHOLD和和HLDAHLDAHOLD輸入，總線輸入，總線保持請求信號保持請求信號HLDA輸出，總線輸出，總線響應(yīng)信號響應(yīng)信號第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 3.3 80863.3 8086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng)3.3.1 80863.3.1 8086微型計算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成微型計算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成1.1.

50、 系統(tǒng)硬件組成的特點系統(tǒng)硬件組成的特點v 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成出了包括微型計算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成出了包括80868086微處理器外，還需要其他的部件。微處理器外，還需要其他的部件。v 80868086不同的工作模式對系統(tǒng)的硬件組成有不不同的工作模式對系統(tǒng)的硬件組成有不同的要求，其中共同之處有：同的要求，其中共同之處有：時鐘發(fā)生器時鐘發(fā)生器8284 (18284 (1片，提供時鐘）片，提供時鐘）地址鎖存器地址鎖存器8282 (38282 (3片，鎖存地址信息）片，鎖存地址信息）數(shù)據(jù)收發(fā)器數(shù)據(jù)收發(fā)器8286 (38286 (3片，增加數(shù)據(jù)總線的片，增加數(shù)據(jù)總線的驅(qū)動能力驅(qū)動能力

51、）第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 2.2. 最小模式系統(tǒng)的硬件組成最小模式系統(tǒng)的硬件組成3.3.1 8086微型計算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成微型計算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 3.3.2 80863.3.2 8086微型計算機(jī)系統(tǒng)的存儲器組織微型計算機(jī)系統(tǒng)的存儲器組織v 存儲器是計算機(jī)的記憶部件，用來存放程序和存儲器是計算機(jī)的記憶部件，用來存放程序和數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。v 按所在的位置，存儲器可以分成主存儲器和輔按所在的位置，存儲器可以分成主存儲器和輔助存儲器。助存儲器。主存儲器存放當(dāng)前正在執(zhí)行的程序和使用的數(shù)據(jù)，主存儲器存放當(dāng)前

52、正在執(zhí)行的程序和使用的數(shù)據(jù)，CPUCPU可以直接存取，它由半導(dǎo)體存儲器芯片構(gòu)成，可以直接存取，它由半導(dǎo)體存儲器芯片構(gòu)成，其成本高，容量小，但速度快。其成本高，容量小，但速度快。輔助存儲器可用來長期保存大量程序和數(shù)據(jù)輔助存儲器可用來長期保存大量程序和數(shù)據(jù),CPU,CPU需需要通過要通過I/OI/O接口訪問，它由磁盤或光盤構(gòu)成，其成接口訪問，它由磁盤或光盤構(gòu)成，其成本低，容量大，但速度較慢。本低，容量大，但速度較慢。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 1 1、80868086的存儲器空間的存儲器空間v80868086中本身沒有存儲器，這里是指以中本身沒有存儲器，這里是指以

53、80868086為為CPUCPU的計算機(jī)系統(tǒng)的存儲空間；的計算機(jī)系統(tǒng)的存儲空間；v存儲單元存儲單元80868086的存儲器空間由若干存儲單元組成；的存儲器空間由若干存儲單元組成；每個每個字節(jié)字節(jié)為一個內(nèi)存單元，它具有唯一的地址碼。為一個內(nèi)存單元，它具有唯一的地址碼。v存儲單元的內(nèi)容存儲單元的內(nèi)容指的是存放在存儲單元中的數(shù)據(jù)；指的是存放在存儲單元中的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)可以是字節(jié)、字和雙字。數(shù)據(jù)可以是字節(jié)、字和雙字。 v存儲容量存儲容量存儲器能夠存放數(shù)據(jù)的最大字節(jié)數(shù)；存儲器能夠存放數(shù)據(jù)的最大字節(jié)數(shù)；與地址線多少相關(guān)，與地址線多少相關(guān)，80868086有地址線有地址線2020根，故根，故80868086計計

54、算機(jī)系統(tǒng)中，可尋址的存儲空間最大可以是算機(jī)系統(tǒng)中，可尋址的存儲空間最大可以是2 22020=1M=1M字節(jié)字節(jié)。00000H00001H0000FHFFFFFH第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 1 1、80868086的存儲器空間的存儲器空間v 存儲單元地址存儲單元地址即為存儲單元的編號，用無符號整數(shù)來表示（編程即為存儲單元的編號，用無符號整數(shù)來表示（編程用十六進(jìn)制表示）；用十六進(jìn)制表示）；80868086物理地址范圍從物理地址范圍從00000H00000HFFFFFHFFFFFH。v 數(shù)據(jù)在存儲單元的存放數(shù)據(jù)在存儲單元的存放高高低低高高低低（高字節(jié)存放在高地址，低

55、字節(jié)存放在低地址）；（高字節(jié)存放在高地址，低字節(jié)存放在低地址）；多字節(jié)數(shù)據(jù)以最低字節(jié)的地址為準(zhǔn)；多字節(jié)數(shù)據(jù)以最低字節(jié)的地址為準(zhǔn)；8086CPU8086CPU對字對字/ /字節(jié)的讀寫以從偶地址開始，字節(jié)的讀寫以從偶地址開始，1616位為單位進(jìn)行操位為單位進(jìn)行操作。作。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 1 1、80868086的存儲器空間的存儲器空間如圖所示：如圖所示：v20110H20110H單元單元20113H20113H單元存放的內(nèi)單元存放的內(nèi)容依次是容依次是12H12H、34H34H、56H56H、78H78H；v（20110H20110H）=12H=12H表示

56、表示字節(jié)字節(jié)單元單元20110H20110H的內(nèi)容是的內(nèi)容是12H12H；v（20110H20110H）=3412H=3412H表示表示字字單元單元20110H20110H的內(nèi)容是的內(nèi)容是3412H3412H；v（20110H20110H）=78563412H=78563412H表示表示雙字雙字單單元元20110H20110H的內(nèi)容是的內(nèi)容是78563412H78563412H。 第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 2 2、 存儲器的分段管理存儲器的分段管理v盡管盡管8086CPU8086CPU提供提供2020位地址，但位地址，但80868086中可用來中可用來存放地

57、址的寄存器如存放地址的寄存器如IPIP、SPSP、BXBX、SISI等都是等都是1616位的，只能直接尋址位的，只能直接尋址64KB64KB；v為了對為了對1M1M個存儲單元進(jìn)行管理，個存儲單元進(jìn)行管理，8086CPU8086CPU采用采用了典型的存儲器分段技術(shù)。了典型的存儲器分段技術(shù)。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 2 2、 存儲器的分段管理存儲器的分段管理v 分段后，對存儲器的尋址操作不再直接用分段后，對存儲器的尋址操作不再直接用2020位位的物理地址，而是采用段地址的物理地址，而是采用段地址 + + 段內(nèi)偏移地址段內(nèi)偏移地址的二級尋址方式。的二級尋址方式。

58、v 段地址段地址在在80868086存儲空間中，把存儲空間中，把1616（2424）個字節(jié)的存儲空間）個字節(jié)的存儲空間稱作一節(jié)（稱作一節(jié)（ParagraphParagraph），通常分段時要求各個邏輯），通常分段時要求各個邏輯段從節(jié)的整數(shù)邊界開始，這樣段首地址低段從節(jié)的整數(shù)邊界開始，這樣段首地址低4 4位應(yīng)該是位應(yīng)該是“0000”0000”，因此就把段首地址的高，因此就把段首地址的高1616位稱為位稱為“段基段基址（段地址）址（段地址）”段地址是無符號的段地址是無符號的1616位二進(jìn)制數(shù)，存放在段寄存器位二進(jìn)制數(shù)，存放在段寄存器DSDS、CSCS、SSSS或或ESES中，這些段分別稱為數(shù)據(jù)段、

59、代碼中，這些段分別稱為數(shù)據(jù)段、代碼段、堆棧段和附加段。段、堆棧段和附加段。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 2 2、 存儲器的分段管理存儲器的分段管理v 偏移地址偏移地址我們把某一存儲單元相對于段首地址的偏移量稱為我們把某一存儲單元相對于段首地址的偏移量稱為偏移地址（也稱有效地址偏移地址（也稱有效地址EAEA）。）。偏移地址也是無符號的偏移地址也是無符號的1616位二進(jìn)制數(shù)，存放在位二進(jìn)制數(shù)，存放在IPIP、SPSP、BXBX、SISI、DIDI、BPBP中或直接出現(xiàn)在指令中。中或直接出現(xiàn)在指令中。第第3 3章章 80868086微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng) 2 2

60、、 存儲器的分段管理存儲器的分段管理v 邏輯地址邏輯地址采用分段結(jié)構(gòu)的存儲器中，把通過段地址和偏移地址采用分段結(jié)構(gòu)的存儲器中，把通過段地址和偏移地址來表示的存儲單元的地址稱為邏輯地址，記為：來表示的存儲單元的地址稱為邏輯地址，記為： 段地址：偏移地址段地址：偏移地址邏輯地址是物理地址的一種表示方式，不是唯一的。邏輯地址是物理地址的一種表示方式，不是唯一的。例如：例如： 邏輯地址邏輯地址2000H2000H：1300H1300H、2120H2120H：0100H0100H和和2100H2100H：0300H0300H表示的是同一個存儲單元表示的是同一個存儲單元21300H21300H。第第3 3