微機(jī)原理第2章戴小文

1、280868086微處理器微處理器31）取指令取指令：1、CPU解釋一條指令的步驟解釋一條指令的步驟一、指令和程序的解釋一、指令和程序的解釋步驟和方式步驟和方式2）執(zhí)行指令執(zhí)行指令：圖圖2-1 2-1 指令存放示意圖指令存放示意圖. 指令碼指令碼1 指令碼指令碼2 指令碼指令碼n內(nèi)存內(nèi)存 完成指令規(guī)定的操作。完成指令規(guī)定的操作。如如取數(shù)據(jù)、執(zhí)行運(yùn)算或控制、取數(shù)據(jù)、執(zhí)行運(yùn)算或控制、回送結(jié)果等?；厮徒Y(jié)果等。從內(nèi)存單元取出指令從內(nèi)存單元取出指令第一節(jié)第一節(jié) 8086微處理器微處理器4l順序解釋方式：順序解釋方式： 一條指令的兩個(gè)階段執(zhí)行完后，才開(kāi)一條指令的兩個(gè)階段執(zhí)行完后，才開(kāi)始執(zhí)行下一條指令。始執(zhí)

2、行下一條指令。 2、CPU解釋一條指令的方式解釋一條指令的方式l重疊解釋方式：重疊解釋方式： 前一條指令的執(zhí)行和后一條指令的取前一條指令的執(zhí)行和后一條指令的取指同步完成。相鄰兩條指令的解釋在時(shí)間指同步完成。相鄰兩條指令的解釋在時(shí)間上有部分重疊。上有部分重疊。第一節(jié)第一節(jié) 8086微處理器微處理器5取指取指1 1執(zhí)行執(zhí)行1 1取指取指2 2執(zhí)行執(zhí)行2 2取指取指3 3執(zhí)行執(zhí)行3取指取指4 4執(zhí)行執(zhí)行4 4順序解釋順序解釋重疊解釋重疊解釋取指取指1 1 執(zhí)行執(zhí)行1 1 取指取指2 2 執(zhí)執(zhí)行行2 2 取指取指3 3 執(zhí)行執(zhí)行3 3 取指取指4 4 執(zhí)行執(zhí)行4時(shí)時(shí) 間間圖圖2-2 2-2 指令和程序

3、的解釋方式指令和程序的解釋方式二、二、 8086微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 1、內(nèi)部結(jié)構(gòu)：、內(nèi)部結(jié)構(gòu)： 第一節(jié)第一節(jié) 8086微處理器微處理器6圖圖23 8086 CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖執(zhí)行單元執(zhí)行單元EUEU總線接口單元總線接口單元BIUBIU通通用用寄寄存存器器AH ALBH BLCH CLDH DLSPBPDISI總線控總線控制邏輯制邏輯8086總線總線指令隊(duì)列緩沖器指令隊(duì)列緩沖器EU控制控制系統(tǒng)系統(tǒng)ALUFLAGS暫存寄存器暫存寄存器AB（20位）位）ALUALU數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 （1616位）位）AXBXCXDX地址形成器地址形成器1 2 3 4 5 5

4、 6Q Q總線總線（ 8位）位）DB（16位）位）段段寄寄存存器器CSCSDSDSSSSSESES IP 內(nèi)部通信內(nèi)部通信 寄存器寄存器第一節(jié)第一節(jié) 8086微處理器微處理器7 從功能上，從功能上，8086CPU8086CPU可分為兩大部分：執(zhí)可分為兩大部分：執(zhí)行部件行部件EUEU和總線接口部件和總線接口部件BIUBIU。 l執(zhí)行部件執(zhí)行部件EU ：組成：組成：EU控制系統(tǒng)、通用寄存器、算術(shù)邏控制系統(tǒng)、通用寄存器、算術(shù)邏輯單元輯單元ALU、標(biāo)志寄存器、標(biāo)志寄存器FR、功能：功能：從指令隊(duì)列緩沖器中取出預(yù)先存入的從指令隊(duì)列緩沖器中取出預(yù)先存入的指令代碼，將其譯碼并執(zhí)行，完成指令規(guī)定指令代碼，將其

5、譯碼并執(zhí)行，完成指令規(guī)定的操作。包括的操作。包括算術(shù)邏輯運(yùn)算、有效地址的計(jì)算術(shù)邏輯運(yùn)算、有效地址的計(jì)算、寄存器和指令操作數(shù)的管理。算、寄存器和指令操作數(shù)的管理。第一節(jié)第一節(jié) 8086微處理器微處理器8功能：功能：實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)8086CPU8086CPU與存儲(chǔ)器和外部設(shè)備之間與存儲(chǔ)器和外部設(shè)備之間的信息傳送。的信息傳送。 l總線接口部件總線接口部件BIU：形成指定內(nèi)存單元或形成指定內(nèi)存單元或I/O端口的端口的物理地址物理地址從指定內(nèi)存區(qū)域或從指定內(nèi)存區(qū)域或I/O端口讀取指令所需要的端口讀取指令所需要的操作數(shù)操作數(shù) 從內(nèi)存指定區(qū)域取出從內(nèi)存指定區(qū)域取出指令指令送到指令隊(duì)列緩沖器送到指令隊(duì)列緩沖器將指令

6、執(zhí)行將指令執(zhí)行結(jié)果結(jié)果送入內(nèi)存或送入內(nèi)存或I/O端口指定位置端口指定位置組成：組成：段寄存器、指令指針段寄存器、指令指針I(yè)P、地址形成器、地址形成器、總線控制邏輯、指令隊(duì)列緩沖器總線控制邏輯、指令隊(duì)列緩沖器第一節(jié)第一節(jié) 8086微處理器微處理器9指令隊(duì)列緩沖器：指令隊(duì)列緩沖器：FIFO存儲(chǔ)器，是實(shí)現(xiàn)重疊解釋的關(guān)鍵部件。存儲(chǔ)器，是實(shí)現(xiàn)重疊解釋的關(guān)鍵部件。隊(duì)列緩沖器中只要有兩個(gè)字節(jié)為空，隊(duì)列緩沖器中只要有兩個(gè)字節(jié)為空，BIU便便自動(dòng)執(zhí)行取指操作，相鄰單元的指令字節(jié)取入緩自動(dòng)執(zhí)行取指操作，相鄰單元的指令字節(jié)取入緩沖器，直到緩沖器滿為止。沖器，直到緩沖器滿為止。緩沖器中只要有一條指令，緩沖器中只要有一

7、條指令，EU就開(kāi)始執(zhí)行。就開(kāi)始執(zhí)行。 注意：注意：一般情況下，程序順序執(zhí)行，當(dāng)一般情況下，程序順序執(zhí)行，當(dāng)EU執(zhí)行執(zhí)行到跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，到跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，BIU就使指令隊(duì)列清零，然后從就使指令隊(duì)列清零，然后從新地址取出指令重新填入隊(duì)列緩沖器。新地址取出指令重新填入隊(duì)列緩沖器。2、工作原理、工作原理 EU和和BIU并行工作，實(shí)現(xiàn)指令的重疊解釋并行工作，實(shí)現(xiàn)指令的重疊解釋8086指令重疊解釋方式的實(shí)現(xiàn)過(guò)程：指令重疊解釋方式的實(shí)現(xiàn)過(guò)程：第一節(jié)第一節(jié) 8086微處理器微處理器10三、三、80868086的內(nèi)部寄存器的內(nèi)部寄存器AX 累加器累加器BX 基基 址址CX 計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù)DX 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)寄存器寄

8、存器堆棧指針堆棧指針基址指針基址指針源變址源變址目的變址目的變址指針指針寄存器寄存器變址變址寄存器寄存器狀態(tài)標(biāo)志狀態(tài)標(biāo)志指令指針指令指針控制控制寄存器寄存器代碼段代碼段數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)段堆棧段堆棧段附加數(shù)據(jù)段附加數(shù)據(jù)段段寄存器段寄存器通用通用寄存器寄存器AH ALBH BLCH CLDH DLSPBPSIDIFLAGSIPCSDSSSES15 8 7 0圖圖24 8086/8088內(nèi)部寄存器內(nèi)部寄存器大多數(shù)算術(shù)大多數(shù)算術(shù)和邏輯運(yùn)算和邏輯運(yùn)算指令都可以指令都可以使用使用注意：用戶注意：用戶程序不能直程序不能直接訪問(wèn)接訪問(wèn)IP位于位于EU中中位于位于BIU中中11l80868086的內(nèi)部寄存器的內(nèi)部寄存

9、器AX 累加器累加器BX 基基 址址CX 計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù)DX 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)寄存器寄存器堆棧指針堆棧指針基址指針基址指針源變址源變址目的變址目的變址指針指針寄存器寄存器變址變址寄存器寄存器狀態(tài)標(biāo)志狀態(tài)標(biāo)志指令指針指令指針控制控制寄存器寄存器代碼段代碼段數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)段堆棧段堆棧段附加數(shù)據(jù)段附加數(shù)據(jù)段段寄存器段寄存器通用通用寄存器寄存器AH ALBH BLCH CLDH DLSPBPSIDIFLAGSIPCSDSSSES15 8 7 0圖圖24 8086/8088內(nèi)部寄存器內(nèi)部寄存器大多數(shù)算術(shù)大多數(shù)算術(shù)和邏輯運(yùn)算和邏輯運(yùn)算指令都可以指令都可以使用使用注意：用戶注意：用戶程序不能直程序不能直接訪問(wèn)接

10、訪問(wèn)IP位于位于EU中中位于位于BIU中中12l標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器FlAGSFlAGS：控制標(biāo)志控制標(biāo)志狀態(tài)標(biāo)志狀態(tài)標(biāo)志D D1515D D7 7D D0 0OFOFDFDFIFIFTFTFSFSFZFZFAFAFPFPFCFCFCF：進(jìn)位標(biāo)志位：進(jìn)位標(biāo)志位 進(jìn)行加法或減法時(shí)，若最高位發(fā)生進(jìn)位或借進(jìn)行加法或減法時(shí)，若最高位發(fā)生進(jìn)位或借位則位則CF1，否則，否則CF0PF：奇偶標(biāo)志位：奇偶標(biāo)志位 邏輯運(yùn)算結(jié)果中邏輯運(yùn)算結(jié)果中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)的個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)PF1，否則，否則PF0l80868086的內(nèi)部寄存器的內(nèi)部寄存器13TF：跟蹤標(biāo)志位：跟蹤標(biāo)志位TF1使使CPU處于單步執(zhí)行指令的工作方

11、式。處于單步執(zhí)行指令的工作方式。DF：方向標(biāo)志：方向標(biāo)志用于控制串操作指令執(zhí)行時(shí)的步進(jìn)方向，該位用于控制串操作指令執(zhí)行時(shí)的步進(jìn)方向，該位為為“1”，則串操作指令按地址遞減的順序?qū)Υ?，則串操作指令按地址遞減的順序?qū)ΥM(jìn)行操作，否則按地址遞增的順序進(jìn)行操作。進(jìn)行操作，否則按地址遞增的順序進(jìn)行操作。IFIF：中斷允許標(biāo)志位：中斷允許標(biāo)志位 IF1使使CPU可以響應(yīng)可屏蔽中斷請(qǐng)求?？梢皂憫?yīng)可屏蔽中斷請(qǐng)求。IF0使使CPU禁止響應(yīng)可屏蔽中斷請(qǐng)求。對(duì)不可屏蔽禁止響應(yīng)可屏蔽中斷請(qǐng)求。對(duì)不可屏蔽中斷及內(nèi)部中斷沒(méi)有影響。中斷及內(nèi)部中斷沒(méi)有影響。l80868086的內(nèi)部寄存器的內(nèi)部寄存器14OF：溢出標(biāo)志位：溢出

12、標(biāo)志位 當(dāng)帶符號(hào)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算結(jié)果發(fā)生溢出時(shí)當(dāng)帶符號(hào)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算結(jié)果發(fā)生溢出時(shí)OF1，否則，否則OF0AF：輔助進(jìn)位位：輔助進(jìn)位位 在字節(jié)操作由低半字節(jié)向高半字節(jié)有進(jìn)位或在字節(jié)操作由低半字節(jié)向高半字節(jié)有進(jìn)位或借位；或在字操作時(shí)，由低字節(jié)向高字節(jié)有進(jìn)位借位；或在字操作時(shí)，由低字節(jié)向高字節(jié)有進(jìn)位或借位時(shí)或借位時(shí)AF1，否則，否則AF0ZFZF： 零標(biāo)志位零標(biāo)志位 當(dāng)運(yùn)算結(jié)果為零時(shí)當(dāng)運(yùn)算結(jié)果為零時(shí)ZF1，否則，否則ZF0F：符號(hào)標(biāo)志位：符號(hào)標(biāo)志位 當(dāng)運(yùn)算結(jié)果的最高位為當(dāng)運(yùn)算結(jié)果的最高位為1時(shí)時(shí)SF1，否則，否則SF0l80868086的內(nèi)部寄存器的內(nèi)部寄存器158086復(fù)位后各寄存器的狀態(tài)：復(fù)位后各寄

13、存器的狀態(tài)： 寄存器寄存器 值值 寄存器寄存器 值值 FLAGSFLAGS 0000H0000H DSDS 0000H0000H IPIP 0000H0000H ESES 0000H0000H 指令隊(duì)列指令隊(duì)列 空空 SSSS 0000H0000H CSCS FFFFHFFFFH 其余寄存器其余寄存器 0000H0000H 8086復(fù)位后執(zhí)行的第一條指令的邏輯地址為復(fù)位后執(zhí)行的第一條指令的邏輯地址為FFFF:0000Hl80868086的內(nèi)部寄存器的內(nèi)部寄存器16l地址數(shù)據(jù)總線地址數(shù)據(jù)總線四、四、80868086的引腳信號(hào)的引腳信號(hào)GNDAD14AD13AD12AD11AD10AD9AD8AD

14、7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGND1 402 393 384 375 366 357 348 339 3210 3111 3012 2913 2814 2715 2616 2517 2418 2319 2220 21VccAD15A16/S3A17/S4 A18/S5A19/S6BHE/S7MN/MXRDHOLD(RQ/GT0)HLDA(RQ/GT1)WR(LOCK)M/IO(S2)DT/R(S1)DEN(S0)ALE(QS0)INTA(QS1)TESTREADYRESET8086CPU圖圖24 8086引腳引腳 A19A16/S6S3：地址狀地址狀態(tài)分時(shí)復(fù)

15、用總線。高態(tài)分時(shí)復(fù)用總線。高4位地址位地址 和和CPU的狀態(tài)信息分時(shí)復(fù)用的狀態(tài)信息分時(shí)復(fù)用AD15-AD0: 地址地址/數(shù)據(jù)分時(shí)數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用總線，復(fù)用總線，16位雙向三態(tài)總位雙向三態(tài)總線。線。BHE/S7：數(shù)據(jù)高允許狀態(tài)數(shù)據(jù)高允許狀態(tài)分時(shí)復(fù)用信號(hào)，輸出，與地分時(shí)復(fù)用信號(hào)，輸出，與地址總線的最低位址總線的最低位AD0配合配合17ALE: 為地址鎖存允許信號(hào)（輸出）為地址鎖存允許信號(hào)（輸出）INTR: 可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)(輸入輸入)MN/MX: 最小最大方式控制線最小最大方式控制線(輸入輸入)M/IO: 為存儲(chǔ)器為存儲(chǔ)器I/O控制信號(hào)控制信號(hào)(輸出輸出, 三態(tài)三態(tài))INTA: 為

16、中斷響應(yīng)信號(hào)（輸出，三態(tài)）為中斷響應(yīng)信號(hào)（輸出，三態(tài)）RESET：復(fù)位請(qǐng)求，輸入有效時(shí)，使復(fù)位請(qǐng)求，輸入有效時(shí)，使CPU回到初始態(tài)?；氐匠跏紤B(tài)。l控制總線控制總線RD: 讀控制信號(hào)讀控制信號(hào)(輸出輸出)WR: 寫控制信號(hào)寫控制信號(hào)(輸出輸出) 四、四、80868086的引腳信號(hào)的引腳信號(hào)18最大方式：最大方式： MN/MXMN/MX接地。接地。80868086和專用的總線控和專用的總線控制器制器共同提供系統(tǒng)所需的共同提供系統(tǒng)所需的總線控制信號(hào)總線控制信號(hào)。注：最小方式注：最小方式常用于構(gòu)成常用于構(gòu)成小規(guī)模小規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。的應(yīng)用系統(tǒng)。如單處理機(jī)系統(tǒng)。如單處理機(jī)系統(tǒng)。最大方式最大方式常用于構(gòu)成常

17、用于構(gòu)成較大規(guī)較大規(guī)模模的應(yīng)用系統(tǒng)，如帶數(shù)值運(yùn)算協(xié)處理器的應(yīng)用系統(tǒng)，如帶數(shù)值運(yùn)算協(xié)處理器80878087或或帶帶I/OI/O協(xié)處理器協(xié)處理器80898089的多處理機(jī)系統(tǒng)。的多處理機(jī)系統(tǒng)。五、五、80868086的工作方式的工作方式最小方式：最小方式： MN/MXMN/MX接高電平。接高電平。80868086處理器處理器提供提供系統(tǒng)所需的全部系統(tǒng)所需的全部總線控制信號(hào)總線控制信號(hào)。19六、六、8086系統(tǒng)的基本配置系統(tǒng)的基本配置系統(tǒng)所需的控制信號(hào)都直接由系統(tǒng)所需的控制信號(hào)都直接由8086產(chǎn)生產(chǎn)生 。 所謂系統(tǒng)的基本配置，指的是如何利用所謂系統(tǒng)的基本配置，指的是如何利用8086的引腳信號(hào)形成系統(tǒng)

18、三總線。的引腳信號(hào)形成系統(tǒng)三總線。 1. 最小方式下的基本配置最小方式下的基本配置8086 CPU、存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器、I/O接口電路接口電路時(shí)鐘發(fā)生器、地址鎖存器、數(shù)據(jù)收發(fā)器。時(shí)鐘發(fā)生器、地址鎖存器、數(shù)據(jù)收發(fā)器。 20圖圖25 8086最小方式下的基本配置最小方式下的基本配置時(shí)時(shí) 鐘鐘發(fā)生器發(fā)生器CLKCLKREADYREADYRESETRESETMN/MXMN/MXRDRDWRWRM/IOM/IOALEALEBHEBHEA A1919A A1616ADAD1515ADAD0 0地地 址址鎖存器鎖存器總總 線線收發(fā)器收發(fā)器DENDENDT/RDT/R存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器I/OI/O接接口口V VCCCC

19、8086 CPU8086 CPU數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總線總線地址地址總線總線控控制制總總線線BHEBHEINTAINTR六、六、8086系統(tǒng)的基本配置系統(tǒng)的基本配置21ALE: 為地址鎖存允許信號(hào)（輸出）為地址鎖存允許信號(hào)（輸出）INTR: 可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)(輸入輸入)MN/MX: 最小最大方式控制線最小最大方式控制線(輸入輸入)M/IO: 為存儲(chǔ)器為存儲(chǔ)器I/O控制信號(hào)控制信號(hào)(輸出輸出, 三態(tài)三態(tài))INTA: 為中斷響應(yīng)信號(hào)（輸出，三態(tài)）為中斷響應(yīng)信號(hào)（輸出，三態(tài)）RESET：復(fù)位請(qǐng)求，輸入有效時(shí)，使復(fù)位請(qǐng)求，輸入有效時(shí)，使CPU回到初始態(tài)。回到初始態(tài)。l控制總線控制總線RD: 讀

20、控制信號(hào)讀控制信號(hào)(輸出輸出)WR: 寫控制信號(hào)寫控制信號(hào)(輸出輸出) 22l總線收發(fā)器的作用：總線收發(fā)器的作用： 用來(lái)對(duì)用來(lái)對(duì)AD15AD0上的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖和驅(qū)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖和驅(qū)動(dòng)，形成動(dòng)，形成16位位系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線，并，并控制數(shù)據(jù)傳控制數(shù)據(jù)傳送的方向送的方向。l地址鎖存器的作用：地址鎖存器的作用： 用于鎖存地址數(shù)據(jù)總線（用于鎖存地址數(shù)據(jù)總線（AD15AD0）和）和地址地址/狀態(tài)總線（狀態(tài)總線（A19A16/S6S3）中的地址信）中的地址信息以及息以及 信息，形成信息，形成20位系統(tǒng)地址總線位系統(tǒng)地址總線 。BHE許多總線控制信號(hào)都通過(guò)總線控制器許多總線控制信號(hào)都通過(guò)總線控制器8

21、288產(chǎn)生。產(chǎn)生。 比最小方式的基本配置多加了一片比最小方式的基本配置多加了一片8288總線控制器。總線控制器。23時(shí)時(shí) 鐘鐘發(fā)生器發(fā)生器CLKCLKREADYREADYRESETRESETMN/MXMN/MXS S0 0S S1 1S S2 2BHEBHEA A1919A A1616ADAD1515ADAD0 0地址地址鎖存器鎖存器總線總線收發(fā)器收發(fā)器存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器I/OI/O接口接口GNDGND8 0 8 6 CPU數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總線總線地址地址總線總線 8288 8288 總總 線線 控制器控制器S S0 0S S2 2S S1 1INTAINTAMRDCMRDCMWTCMWTCIORCIORC

22、IOWCIOWCDENDENDT/RDT/RALEALEBHEBHE控控制制總總線線圖圖26 8086最大方式下的基本配置最大方式下的基本配置 24一、存儲(chǔ)器的分段管理一、存儲(chǔ)器的分段管理 第二節(jié)第二節(jié) 8086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器管理系統(tǒng)的存儲(chǔ)器管理 8086微處理器內(nèi)部數(shù)據(jù)通路和寄存器都是微處理器內(nèi)部數(shù)據(jù)通路和寄存器都是16位的，內(nèi)部的位的，內(nèi)部的ALU也只能進(jìn)行也只能進(jìn)行16位數(shù)據(jù)的計(jì)算，位數(shù)據(jù)的計(jì)算，尋址的訪問(wèn)為：尋址的訪問(wèn)為：2的的16次方次方=64K字節(jié)。為了能尋字節(jié)。為了能尋址址1M字節(jié)地址，必須對(duì)內(nèi)存實(shí)行分段管理。字節(jié)地址，必須對(duì)內(nèi)存實(shí)行分段管理。252、分段管理的必要性、分段管理的必

23、要性l8086內(nèi)部地址寄存器為內(nèi)部地址寄存器為16位；位；尋址范圍：尋址范圍：216=64KB 無(wú)法訪問(wèn)無(wú)法訪問(wèn)1MB（20位地址）的內(nèi)存，因此位地址）的內(nèi)存，因此8086對(duì)對(duì)1MB的內(nèi)存采用分段管理。的內(nèi)存采用分段管理。3、分段方法、分段方法 根據(jù)功能，將根據(jù)功能，將1M字節(jié)的存儲(chǔ)空間分為代碼字節(jié)的存儲(chǔ)空間分為代碼段、堆棧段、數(shù)據(jù)段和附加段。段、堆棧段、數(shù)據(jù)段和附加段。2 2）每個(gè)段最多）每個(gè)段最多2 21616=64KB=64KB個(gè)單元；個(gè)單元；1 1）每個(gè)段由地址連續(xù)的若干單元構(gòu)成；）每個(gè)段由地址連續(xù)的若干單元構(gòu)成；l每條指令能夠給出最多每條指令能夠給出最多16位的直接地址；位的直接地址

24、；3 3）每個(gè)段相對(duì)獨(dú)立，可獨(dú)立訪問(wèn)其中的任意單元；）每個(gè)段相對(duì)獨(dú)立，可獨(dú)立訪問(wèn)其中的任意單元； 264）各段可相鄰或重疊）各段可相鄰或重疊注意：注意：每個(gè)段的第一個(gè)字節(jié)的位置稱為每個(gè)段的第一個(gè)字節(jié)的位置稱為“段起始段起始地址地址”，段起始地址是個(gè)能被，段起始地址是個(gè)能被16整除的數(shù)，即：整除的數(shù)，即：低低4位位一般為一般為0。段起始地址中的。段起始地址中的高高16位位稱為稱為段基段基值值。 CPUCPU要訪問(wèn)的段內(nèi)某內(nèi)存單元的位置相對(duì)于段要訪問(wèn)的段內(nèi)某內(nèi)存單元的位置相對(duì)于段起始地址的距離稱為起始地址的距離稱為段內(nèi)偏移量（段內(nèi)偏移量（1616位）位）。 都是都是1616位二進(jìn)制無(wú)符號(hào)數(shù)位二進(jìn)制

25、無(wú)符號(hào)數(shù)CS：存放代碼段的段基值：存放代碼段的段基值DS：存放數(shù)據(jù)段的段基值：存放數(shù)據(jù)段的段基值SS：存放堆棧段的段基值：存放堆棧段的段基值ES：存放附加段的段基值：存放附加段的段基值段段寄寄存存器器段內(nèi)偏移量也常稱作偏移地址或有效地址段內(nèi)偏移量也常稱作偏移地址或有效地址(EA).27例：例：8086為為某程序某程序在內(nèi)在內(nèi)存中分配出如圖所示的存中分配出如圖所示的四個(gè)邏輯段四個(gè)邏輯段:則各段寄存器的內(nèi)容為：則各段寄存器的內(nèi)容為：DS=3000HSS=32FFHES=4ABBHCS=1234H代碼段代碼段數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)段堆棧段堆棧段附加段附加段12340H30000H32FF0H4ABB0H32FF

26、1H12344H12344H單元的單元的段內(nèi)偏段內(nèi)偏移量移量為為0004H。28v物理地址 物理地址又稱實(shí)際地址物理地址又稱實(shí)際地址PA(Physical Address)，是，是CPU和和存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換（讀寫操作）時(shí)所采用的地址。存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換（讀寫操作）時(shí)所采用的地址。 在在8086系統(tǒng)中，每個(gè)內(nèi)存單元的物理地址是系統(tǒng)中，每個(gè)內(nèi)存單元的物理地址是20位的二進(jìn)位的二進(jìn)制數(shù)，制數(shù)，29是程序員在程序中讀寫內(nèi)存單元時(shí)使用的地址。是程序員在程序中讀寫內(nèi)存單元時(shí)使用的地址。 由兩部分組成，即段基值（由兩部分組成，即段基值（16位二進(jìn)制無(wú)符位二進(jìn)制無(wú)符號(hào)數(shù)）和段內(nèi)偏移量（號(hào)數(shù)）和段內(nèi)偏移量（1

27、6位二進(jìn)制無(wú)符號(hào)數(shù)）。位二進(jìn)制無(wú)符號(hào)數(shù)）。內(nèi)存單元的邏輯地址的一般表示：內(nèi)存單元的邏輯地址的一般表示：段基值：段內(nèi)偏移量段基值：段內(nèi)偏移量注：注：段基值和段內(nèi)偏移量合稱為段基值和段內(nèi)偏移量合稱為32位地址指針。位地址指針。 邏輯地址的組成：邏輯地址的組成：邏輯地址邏輯地址3012345H12344H12343HA12342H12341H12340H偏偏移移量量段首單元段首單元例例2.2：設(shè)某設(shè)某數(shù)據(jù)段如圖所數(shù)據(jù)段如圖所示，其段首單元的示，其段首單元的物理地物理地址為址為12340H，則單元，則單元A的的邏輯地址為多少？邏輯地址為多少？1234H:0003H故單元故單元A的邏輯地址為的邏輯地址為

28、段內(nèi)偏移量為段內(nèi)偏移量為12343H12340H 0003H段基值為段基值為1234H解：解： 5、物理地址到邏輯地址的轉(zhuǎn)換、物理地址到邏輯地址的轉(zhuǎn)換段基址段基址31注意：編程時(shí)，程序員在程序中均采用注意：編程時(shí)，程序員在程序中均采用邏輯邏輯地址地址來(lái)給出需要訪問(wèn)的存儲(chǔ)器單元的地址。來(lái)給出需要訪問(wèn)的存儲(chǔ)器單元的地址。而而CPUCPU訪問(wèn)內(nèi)存時(shí)，需將訪問(wèn)內(nèi)存時(shí)，需將邏輯地址轉(zhuǎn)換為物邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址（理地址（2020位）位），再行訪問(wèn)。，再行訪問(wèn)。6、邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換、邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換 由由BIU中中20 位的地址形成器位的地址形成器自動(dòng)完成轉(zhuǎn)換。自動(dòng)完成轉(zhuǎn)換。具體方法：具體

29、方法：將邏輯地址中的段基值左移將邏輯地址中的段基值左移4位位(或或乘以乘以16）和偏移量相加，如下圖所示：）和偏移量相加，如下圖所示：32 16位段基值位段基值 000016位段內(nèi)偏移量位段內(nèi)偏移量 ）20位物理地址位物理地址 即：即：16位段基值位段基值16位段內(nèi)偏移量位段內(nèi)偏移量16位段基值位段基值 000020位物理地址位物理地址地址形成器地址形成器33例2.3：若某內(nèi)存單元的邏輯地址為8915H: :0100H ，求該單元的物理地址( (PA) )。物理地址物理地址(PA)=解：解：8 9 1 5 0 H+) 0 1 0 0 H8 9 2 5 0 H=89250H89150H0100H

30、例2.4：若某內(nèi)存單元的邏輯地址為1362H: :3843H ，求該單元的物理地址( (PA) )。物理地址物理地址(PA)=解：解： 1 3 6 2 0 H+) 3 8 4 3 H 1 6 E E 6 3 H= 1 6 E E6 3 H13620H3843H347、邏輯地址的來(lái)源、邏輯地址的來(lái)源 操作類型操作類型隱含的隱含的段基值段基值可替換的段基可替換的段基值值偏移偏移地址地址取指令取指令CSCS無(wú)無(wú)IPIP堆棧操作堆棧操作SSSS無(wú)無(wú)SPSPBPBP用作用作基址寄存器基址寄存器SSSSCSCS、DSDS、ESESEAEA通用數(shù)據(jù)讀寫通用數(shù)據(jù)讀寫DSDSCSCS、SSSS、ESESEAEA

31、字符串操作字符串操作（源地址）（源地址）DSDSCSCS、SSSS、ESESSISI字符串操作字符串操作（目的地址）（目的地址）ESESCSCS、SSSS、DSDSDIDI隱含尋址隱含尋址代碼段代碼段隱含尋址隱含尋址附加段附加段隱含尋址隱含尋址堆棧段堆棧段隱含尋址隱含尋址數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)段351 1、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)類型 字節(jié)數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)據(jù)88位，位，ByteByte； 字?jǐn)?shù)據(jù)字?jǐn)?shù)據(jù)1616位，位，WordWord； 雙字?jǐn)?shù)據(jù)雙字?jǐn)?shù)據(jù)3232位，位，Double wordDouble word。 存儲(chǔ)單元都為存儲(chǔ)單元都為8 8位，每個(gè)單元只能存放位，每個(gè)單元只能存放8 8位位（一個(gè)字節(jié)）的數(shù)據(jù)。（一個(gè)字

32、節(jié)）的數(shù)據(jù)。2 2、數(shù)據(jù)存放格式、數(shù)據(jù)存放格式 從低位到高位，從小地址到大地址。從低位到高位，從小地址到大地址。 二、存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)的類型和存放格式二、存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)的類型和存放格式36l3232位邏輯地址的存放格式：位邏輯地址的存放格式： 低八位低八位放在放在地址較小地址較小的單元，的單元， 高八位高八位后放在后放在地址較大地址較大的單元的單元放于放于4個(gè)連續(xù)的內(nèi)存單元內(nèi)。個(gè)連續(xù)的內(nèi)存單元內(nèi)。偏移地址偏移地址放在較放在較小地址單元，小地址單元，段基值段基值放在較大地址單元；偏移放在較大地址單元；偏移地址和段基值再分別按地址和段基值再分別按16位字?jǐn)?shù)據(jù)格式存放。位字?jǐn)?shù)據(jù)格式存放。l字?jǐn)?shù)據(jù)的存放格式

33、：字?jǐn)?shù)據(jù)的存放格式： l雙字?jǐn)?shù)據(jù)的存放格式：雙字?jǐn)?shù)據(jù)的存放格式： 從低到高分成四個(gè)字節(jié)，從低字節(jié)到高字節(jié)從低到高分成四個(gè)字節(jié)，從低字節(jié)到高字節(jié)由小地址到大地址依次存放。由小地址到大地址依次存放。二、存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)的類型和存放格式二、存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)的類型和存放格式373、字節(jié)地址和字地址、字節(jié)地址和字地址存儲(chǔ)器每個(gè)單元的地址或每個(gè)字存儲(chǔ)器每個(gè)單元的地址或每個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的地址；節(jié)數(shù)據(jù)的地址；字?jǐn)?shù)據(jù)在內(nèi)存單元中的地址。一字?jǐn)?shù)據(jù)在內(nèi)存單元中的地址。一般取為般取為低字節(jié)所在單元的地址低字節(jié)所在單元的地址。字節(jié)地址：字節(jié)地址：字字 地地 址：址：二、存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)的類型和存放格式二、存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)的類型和存放格式3

34、812H20000H20001H20002H20003H34H20000H12H20001H20002H20003H78H20000H56H20001H34H20002H12H20003H字節(jié)數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)據(jù)12H字?jǐn)?shù)據(jù)字?jǐn)?shù)據(jù)1234H邏輯地址邏輯地址1234H:5678H字地址字地址字節(jié)地址字節(jié)地址例例2.5：分別畫(huà)出字節(jié)數(shù)據(jù)：分別畫(huà)出字節(jié)數(shù)據(jù)12H、字?jǐn)?shù)據(jù)、字?jǐn)?shù)據(jù)1234H、邏、邏輯地址輯地址1234H:5678H的存放示意圖（設(shè)各數(shù)據(jù)的的存放示意圖（設(shè)各數(shù)據(jù)的起始地址均為起始地址均為20000H）。）。394、規(guī)則字和非規(guī)則字、規(guī)則字和非規(guī)則字規(guī)則字：規(guī)則字：字地址為偶數(shù)的字?jǐn)?shù)據(jù)。字地址為偶數(shù)的字?jǐn)?shù)據(jù)。(從從偶地址偶地址單元開(kāi)始存放的單元