微機(jī)原理第二章

微機(jī)原理第二章課件第1頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1微處理器的發(fā)展歷史2.1.1微處理器的發(fā)展1971年10月，美國Intel公司首先推出Intel4004微處理器。這是實(shí)現(xiàn)4位并行運(yùn)算的單片處理器，構(gòu)成運(yùn)算器和控制器的所有元件都集成在一片大規(guī)模集成電路芯片上，是第一片微處理器。

從1971年第一片微處理器推出至今30多年的時(shí)間里，微處理器經(jīng)歷了四代的發(fā)展。第2頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月第一代，1971年開始，是4位微處理器和低檔8位微處理器的時(shí)期。典型產(chǎn)品有：1971年10月，Intel4004(4位微處理器)；1972年3月，Intel8008(8位微處理器)第二代，1973年開始，是8位微處理器的時(shí)期。典型產(chǎn)品有：1973年，Intel8080(8位微處理器)；1974年3月，Motorola的MC6800；1975～1976年，Zilog公司的Z80；1976年，Intel8085。第3頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月第三代，1978年開始，是16位微處理器的時(shí)期。典型產(chǎn)品有：1978年，Intel8086；1979年，Zilog公司的Z8000第四代，1981年開始，是32位微處理器的時(shí)期。典型產(chǎn)品有：1983年，Zilog公司的Z80000；1984年，Motorola的MC68020等自Intel80386芯片推出以來，又出現(xiàn)了許多高性能的32位及64位微處理器，如Intel的80486、Pentium、PentiumⅡ、PentiumⅢ、Pentium4等。第4頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1.2Intel8086微處理器8086微處理器是美國Intel公司1978年推出的一種高性能的16位微處理器，特點(diǎn)：采用硅柵HMOS工藝制造，在1.45cm2單個(gè)硅片上集成了29000個(gè)晶體管。豐富的指令系統(tǒng)，采用多級(jí)中斷技術(shù)、多重尋址方式、多重?cái)?shù)據(jù)處理形式、段式存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和硬件乘除法運(yùn)算電路，增加了預(yù)取指令的隊(duì)列寄存器等。8086的內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)模較小，仍采用40引腳的雙列直插式封裝。第5頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月8086的一個(gè)突出特點(diǎn)：是多重處理能力，與8086配套的各種外圍接口芯片非常豐富，方便用戶開發(fā)各種系統(tǒng)。第6頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1.3Intel80386微處理器1985年，Intel公司推出了第一個(gè)32位微處理器80386DX，它的數(shù)據(jù)總線和內(nèi)存地址都是32位的，尋址空間可達(dá)4GB。1988年，Intel公司推出了外部總線為16位的微處理器80386SX，1995年，Intel公司推出了80386EX，第7頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1.4Intel80486微處理器80486是Intel公司1989年推出的一種與80386完全兼容但功能更強(qiáng)的32位微處理器，它采用了一系列新技術(shù)來增強(qiáng)微處理功能。特點(diǎn)：采用RISC(精簡指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī))技術(shù)來加快指令的執(zhí)行速度；增強(qiáng)總線接口部件，加快CPU從主存中存取信息的速度；把浮點(diǎn)運(yùn)算協(xié)處理器部件、高速緩存及其控制器部件集成到主處理器芯片內(nèi)加快信息的傳送與處理性能。第8頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月在Intel80486微處理器系列中，擁有不同檔次的產(chǎn)品：(1)Intel80486DX。(2)Intel80486SX。(3)Intel80486DX2。(4)Intel80486DX4。第9頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1.5Intel奔騰(Pentium)微處理器Pentium微處理器是Intel公司1993年推出的80x86系列微處理器的第五代產(chǎn)品，其性能有較大幅度的提高，保持與8086、80286、80386、80486兼容。特點(diǎn)：Pentium微處理器芯片集成了16KB的高速緩存和浮點(diǎn)協(xié)處理器，集成度高達(dá)310萬個(gè)晶體管。芯片管腳增加到270多條，其中外部數(shù)據(jù)總線為64位，在一個(gè)總線周期內(nèi)，數(shù)據(jù)傳輸量比80486增加了一倍；地址總線為36位，可尋址的物理地址空間可達(dá)64GB。第10頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月Pentium微處理器是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理方式的高性能微處理器，它能很好地實(shí)現(xiàn)PC機(jī)系統(tǒng)的能耗與安全管理。第11頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1.6IntelPentiumⅡ微處理器PentiumⅡ系列CPU是Intel公司在推出PentiumMMX系列后又一個(gè)新的系列產(chǎn)品，它是PentiumPro的改進(jìn)型。它的核心是PentiumPro+MMX，它支持MMX技術(shù)，同時(shí)將L1Cache提高到32KB，并采用了獨(dú)立雙重總線結(jié)構(gòu)采用了新的Slot1插槽接口、SEC板卡封裝，也使其他產(chǎn)品無法與其兼容。第12頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1.7IntelPentiumⅢ微處理器PentiumⅢCPU是Intel公司1999年第一季度新產(chǎn)品，首批產(chǎn)品代號(hào)為“Katmai”，產(chǎn)品設(shè)計(jì)上仍保持了0.25μm、半速512KBCache和Slot1接口技術(shù)。第13頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月進(jìn)入2000年后，Intel發(fā)布了新一代代號(hào)為“Willamette”的IA-32系列終極處理器特點(diǎn)：CPU采用0.18μm銅技術(shù)制造工藝，其L1Cache為64KB，L2Cache從256～512KB不等，其主頻可達(dá)1.5GHz。Willamette的最大改進(jìn)是使用了SSE2指令集。此外，還推出了以Coppermine為核心的FC-PGA封裝的Socket370處理器。特點(diǎn)：采用100MHz總線頻率，使用了與CeleronSocket370結(jié)構(gòu)類似的接口，但并不兼容CeleronSocket370接口，需接一個(gè)特殊的連接器轉(zhuǎn)接后才能使用。第14頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1.8IntelPentium4微處理器Intel公司于2000年11月20日正式推出Pentium4微處理器。特點(diǎn)：Pentium4的運(yùn)行速度提升到3.0GHz以上。Pentium4采用0.18μm工藝的半導(dǎo)體制造技術(shù)，晶體管數(shù)為4200萬個(gè)，是PentiumⅢ的1.5倍。是針對互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，其L1Cache為8KB，L2Cache為256KB，采用423針的新型PC-BGA封裝。第15頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月采用了被稱為“NetBurst”的新結(jié)構(gòu)。新增加了144條稱為SSE2的指令集，使浮點(diǎn)運(yùn)算的準(zhǔn)確度提高了一倍。Pentium4可以提供更好的視頻、音頻及三維圖形功能。第16頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2微處理器性能指標(biāo)字長：決定微處理器與外部存儲(chǔ)器、輸入/輸出部件之間一次交換的二進(jìn)制數(shù)據(jù)位數(shù)，即數(shù)據(jù)總線的寬度。如8、16、32、64位。指令數(shù)：8086的指令集為基本指令集，擴(kuò)充指令運(yùn)算速度：寄存器加法指令的執(zhí)行時(shí)間主頻：即微處理器時(shí)鐘頻率。如Pentium42GHz同系列的微處理器，主頻越高，速度越快。但主頻相同的微處理器，速度不一定都相同，因結(jié)構(gòu)有差異外頻：微處理器外部總線工作頻率。如Pentium42GHz的外頻為400MHz訪存空間：決定訪存空間。如36位地址線訪問236=64GB存儲(chǔ)單元，地址線寬度決定了訪存空間。第17頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月微處理器主要性能指標(biāo)高速度緩存(CACHE)：L1/L2Write-through緩存，只對讀有效write-back緩存，對讀寫都有效多處理器系統(tǒng)（多處理器系統(tǒng)是指包含兩臺(tái)或多臺(tái)功能相近的處理器，處理器之間彼此可以交換數(shù)據(jù)，所有處理器共享內(nèi)存，I/O設(shè)備，控制器，及外部設(shè)備，整個(gè)硬件系統(tǒng)由統(tǒng)一的操作系統(tǒng)控制，在處理器和程序之間實(shí)現(xiàn)作業(yè)、任務(wù)、程序、數(shù)組極其元素各級(jí)的全面并行

）超標(biāo)量結(jié)構(gòu)：一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條以上的指令。低標(biāo)量結(jié)構(gòu)：一條指令至少需要一個(gè)以上的時(shí)鐘周期工作電壓：微處理器正常工作所需要的電壓，早期為5V，后來有3.3V,2.8V,1.5V等。制造工藝：晶體管之間的最小線距，0.35m,0.25m,0.18m,0.13m等第18頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月微處理器標(biāo)識(shí)第19頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月微處理器第20頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月2.38086微處理器結(jié)構(gòu)INTEL78年推出（79年推出8088）4萬多個(gè)晶體管(8088為2.9萬個(gè)晶體管)時(shí)鐘頻率4.77MHZ數(shù)據(jù)線16位（8088的數(shù)據(jù)線8位）地址線20位40腳DIP封裝81年推出PersonalComputer（個(gè)人計(jì)算機(jī)、微機(jī)）第21頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月圖2.1微處理器的典型結(jié)構(gòu)第22頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月8086CPU功能結(jié)構(gòu)圖EU控制器ALU暫存器標(biāo)志寄存器8位隊(duì)列總線總線控制邏輯內(nèi)部總線16位地址加法器20位地址總線16位數(shù)據(jù)總線執(zhí)行部件EU總線接口部件BIU123456指令隊(duì)列通用寄存器AXAHALBXBHBLCXCHCLDXDHDLSPBPDISICSDSSSES80888086IP暫存器8086總線第23頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月一、8086總線接口部件BIUBIU負(fù)責(zé)與M、I/O端口傳送數(shù)據(jù)、地址。訪問存儲(chǔ)器時(shí)，需要生成20位的物理地址；要不斷從內(nèi)存中取指令并送到指令隊(duì)列；CPU執(zhí)行指令時(shí)，要配合執(zhí)行部件從指定的內(nèi)存單元或者外設(shè)端口中取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送給執(zhí)行部件；或把執(zhí)行部件的操作結(jié)果傳送給指定的M或I/O口第24頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）BIU的段寄存器4個(gè)16位段寄存器CS、DS、SS、ES用來識(shí)別當(dāng)前可尋址的四個(gè)段，每個(gè)段的功能各不相同CS：CodeSegmentRegister代碼段寄存器，指示當(dāng)前執(zhí)行程序所在存儲(chǔ)器的區(qū)域DS：DataSegmentRegister數(shù)據(jù)段寄存器，指示當(dāng)前程序所用之?dāng)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)器區(qū)域。SS：StackSegmentRegister堆棧段寄存器，指示當(dāng)前程序所用之堆棧位于的存儲(chǔ)器區(qū)域ES：ExtraSegmentRegister附加段寄存器，指示當(dāng)前程序所用之?dāng)?shù)據(jù)位于的另外存儲(chǔ)器區(qū)域，在字符串操作中常用到第25頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）指令指針I(yè)P—InstructionPointer指令指針寄存器用來存儲(chǔ)代碼段中的偏移地址;程序運(yùn)行過程中IP始終指向下一次要取出的指令偏移地址通常不能被直接訪問，也不能直接賦值，指令中不會(huì)出現(xiàn)IP?？偩€控制邏輯處理器與外界總線聯(lián)系的轉(zhuǎn)接電路。包括三組總線：20位地址總線，16/8位雙向數(shù)據(jù)總線，一組控制總線第26頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）地址加法器CS左移4位20位+地址加法器CS16位物理地址20位IP或偏移地址第27頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）指令隊(duì)列緩沖器8088為4字節(jié)，8086為6字節(jié)。為FIFO(先進(jìn)先出)結(jié)構(gòu)，并按順序取到EU中執(zhí)行。指令隊(duì)列至少保持有一條指令，且只要有一條指令，EU就開始執(zhí)行；指令隊(duì)列只要有空，BIU自動(dòng)執(zhí)行取指操作，直到填滿為止；若EU要進(jìn)行M、I/O存取數(shù)據(jù)，BIU在執(zhí)行完現(xiàn)行取指操作周期后進(jìn)行。當(dāng)執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令時(shí)，EU要求BIU從新的地址中重新取指。隊(duì)列中原有指令被清除。新取得的第一條指令直接送EU執(zhí)行，隨后取得的指令填入隊(duì)列第28頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月EU與BIU的協(xié)同工作原來CPU是取指和執(zhí)行指令是串行操作，8086/8088取指（BIU完成）和執(zhí)行指令（EU完成）是相對獨(dú)立的并行重疊工作稱流水線工作，大大提高運(yùn)算速度

第29頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月第30頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月二、8086執(zhí)行部件EU算術(shù)邏輯單元ALU(ArithmeticandLogicUnit)進(jìn)行所有的算術(shù)和邏輯運(yùn)算計(jì)算尋址單元的十六位偏移地址EA(EffectAddress)EU控制器接收指令隊(duì)列中的指令，進(jìn)行指令譯碼、分析，形成各種控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)EU各個(gè)部件完成規(guī)定動(dòng)作的控制標(biāo)志寄存器F通用寄存器第31頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月四、8086/8088的寄存器結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)寄存器地址指針及變址寄存器控制寄存器組段寄存器組AXAHAL累加器BXBHBL基址寄存器CXCHCL計(jì)數(shù)寄存器DXDHDL數(shù)據(jù)寄存器通用寄存器組

SP堆棧指針BP基址指針SI源變址指針DI目的變址指針I(yè)P指令指針FLAG標(biāo)志寄存器

CS代碼段寄存器DS數(shù)據(jù)段寄存器SS堆棧段寄存器ES附加段寄存器

15870第32頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月AXBXCXDX8086的通用寄存器目的變址指針(DestinationIndex)DI源變址指針(SourceIndex)SI基址指針(BasePointer)BP堆棧指針(StackPointer)SP數(shù)據(jù)寄存器(Data)DLDHDX計(jì)數(shù)寄存器(Count)CLCHCX基址寄存器(Base)BLBHBX累加器(Accumulator)ALAHAX數(shù)據(jù)寄存器可分為兩個(gè)8位，主要用于數(shù)據(jù)操作地址指針主要用于地址操作16位88第33頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月通用寄存器一般，通用寄存器可以用于任何指令的任意操作，可以相互替換16位的數(shù)據(jù)寄存器可分解為2個(gè)8的使用，是同一個(gè)物理介質(zhì)。如果存儲(chǔ)了一個(gè)16位的數(shù)據(jù)，不能同時(shí)存儲(chǔ)另外的1個(gè)或2個(gè)8位數(shù)地址寄存器不能分解為8位使用有些操作規(guī)定只能使用某個(gè)寄存器，即寄存器的特殊用法第34頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月寄存器特殊用法AX，AL乘法/除法指令，作累加器；I/O操作時(shí)，作數(shù)據(jù)寄存器AH在LAHF指令中用作目的寄存器((AH)←標(biāo)志)AL在BCD碼及ASCII碼運(yùn)算指令中作為累加器；在XLAT指令中作為累加器（AL）←((AL)＋（BX）)BX在間接尋址中作為基址寄存器和變址寄存器CX在循環(huán)程序中，作循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)器CL在移位和循環(huán)移位指令中，作為移位位數(shù)和循環(huán)移位次數(shù)的計(jì)數(shù)寄存器（指令執(zhí)行后，（CL）不變）DXI/O指令間接尋址時(shí)，作為地址寄存器；在乘法指令中作為輔助累加器（當(dāng)乘積或被除數(shù)為32位時(shí)，存放高16位數(shù)）BP在間接尋址中，作為基址寄存器SP在堆棧操作中，作為堆棧指針SI間接尋址時(shí)，作為地址寄存器或變址寄存器；在串操作指令中作為源變址寄存器DI在間接尋址時(shí)，作為地址寄存器或變址寄存器；在串操作指令中作為目的變址寄存器第35頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月

段寄存器共有4個(gè)CS、DS、SS、ES。

段寄存器

2、堆棧段寄存器SS指定當(dāng)前堆棧的起始地址；

1、代碼段寄存器CS表示當(dāng)前使用的指令代碼可以從該段寄存器指定的存儲(chǔ)器段中取得，相應(yīng)的偏移值則由IP提供；

3、附加段寄存器ES則指出當(dāng)前程序使用附加段地址的起始位置，該段一般用來存放原始數(shù)據(jù)或運(yùn)算結(jié)果。4、數(shù)據(jù)段寄存器DS指示當(dāng)前程序使用的數(shù)據(jù)所存放段的起始地址；第36頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月標(biāo)志寄存器F唯一能按位操作的寄存器只定義了其中9位，另外7位未定義（不用）6位狀態(tài)標(biāo)志：OF、SF、ZF、PF、CF、AF3位控制標(biāo)志：DF、IF、TFOFDFIFTFSFZFAFPFCFD15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0第37頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月狀態(tài)標(biāo)志反映指令對數(shù)據(jù)作用之后，結(jié)果的狀態(tài)（不是結(jié)果本身）。這些狀態(tài)將控制后續(xù)指令的執(zhí)行OF(OverflowFlag)：溢出標(biāo)志(指補(bǔ)碼)，D.11OF=1：在運(yùn)算過程中，如操作數(shù)超過了機(jī)器表示的范圍稱為溢出。OF=0：在運(yùn)算過程中，如操作數(shù)未超過了機(jī)器能表示的范圍稱為不溢出。求解方法：最高位進(jìn)位次高位進(jìn)位字節(jié)允許范圍：-128—+127字允許范圍：-32768—+32767第38頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月狀態(tài)標(biāo)志CF（CarryFlag）：進(jìn)位/借位標(biāo)志，D.0CF=1：最高位需要向前產(chǎn)生進(jìn)位/借位。CF=0：最高位不會(huì)向前產(chǎn)生進(jìn)位/借位。AF（AuxiliaryCarryFlag）：輔助進(jìn)位標(biāo)志，F(xiàn).4AF=1：數(shù)據(jù)的低四位（半個(gè)字節(jié)）需要向前產(chǎn)生進(jìn)位/借位。AF=0：數(shù)據(jù)的低四位（半個(gè)字節(jié)）不會(huì)向前產(chǎn)生進(jìn)位/借位。第39頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月狀態(tài)標(biāo)志SF（SignFlag）：符號(hào)標(biāo)志，D.7SF=1：運(yùn)算結(jié)果的最高位為1，如果為帶符號(hào)數(shù)，則為負(fù)數(shù)。SF=0：運(yùn)算結(jié)果的最高位為0，如果為帶符號(hào)數(shù)，則為正數(shù)。帶符號(hào)數(shù)的最高位為符號(hào)位；而無符號(hào)數(shù)的最高位為數(shù)值位。ZF（ZeroFlag）：全零標(biāo)志，F(xiàn).6ZF=1：運(yùn)算結(jié)果為全0。不包括進(jìn)位的情況ZF=0：運(yùn)算結(jié)果不為0。第40頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月狀態(tài)標(biāo)志PF(ParityFlag)：奇偶標(biāo)志D.2PF=1:結(jié)果的低8位中有偶數(shù)個(gè)1。PF=0:結(jié)果的低8位中有奇數(shù)個(gè)1。有些運(yùn)算操作將影響全部狀態(tài)標(biāo)志，如加法、減法運(yùn)算有些操作影響部分狀態(tài)標(biāo)志，如移位操作有些指令的操作不影響任何狀態(tài)標(biāo)志，如數(shù)據(jù)傳送指令第41頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月10001101001101100011001000011001+0110011010101001運(yùn)算結(jié)果最高位為1 ∴SF=1；例：2個(gè)數(shù)相加后，分析各標(biāo)志位的值低四位向高四位有進(jìn)位 ∴AF=1；次高位向最高位有進(jìn)位，最高位向前沒有進(jìn)位，∴OF=10=1最高位沒有進(jìn)位 ∴CF=0；低8位中1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)個(gè) ∴PF=1；運(yùn)算結(jié)果本身≠0 ∴ZF=0；第42頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月10001101001101100011001000011001-0010110010001100運(yùn)算結(jié)果最高位為0 ∴SF=0；例：2個(gè)數(shù)相減后，分析各標(biāo)志位的值低四位向高四位沒有借位 ∴AF=0；次高位向最高位沒有借位，最高位向前沒有借位，∴OF=00=0最高位沒有借位 ∴CF=0；低8位中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)個(gè) ∴PF=0；運(yùn)算結(jié)果本身≠0 ∴ZF=0；第43頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月控制標(biāo)志控制標(biāo)志位的值不由數(shù)據(jù)運(yùn)算的結(jié)果決定，而由指令直接賦值控制標(biāo)志決定后續(xù)指令的執(zhí)行情況DF(DirectionFlag)：方向控制標(biāo)志位D.10用于串處理指令，控制從前往后、還是從后往前對字符串進(jìn)行操作處理DF=1，每次串處理操作后使變址寄存器SI和DI的值遞減，使串處理從高地址向低地址方向處理。DF=0，每次串處理操作后使變址寄存器SI和DI的值遞增，使串處理從低地址向高地址方向處理。第44頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月控制標(biāo)志IF(InteruptFlag)：中斷允許/禁止標(biāo)志位D.9IF=1,允許外部可屏蔽中斷。CPU可以響應(yīng)可屏蔽中斷請求。IF=0,關(guān)閉中斷。CPU禁止響應(yīng)可屏蔽中斷請求。IF的狀態(tài)對不可屏蔽中斷和內(nèi)部軟中斷沒有影響。TF(TrapFlag)：跟蹤(陷阱)標(biāo)志位D.8TF=1，每執(zhí)行一條指令后，自動(dòng)產(chǎn)生一次內(nèi)部中斷，使CPU處于單步執(zhí)行指令工作方式，便于進(jìn)行程序調(diào)試，用戶能檢查程序。TF=0,CPU正常工作，不產(chǎn)生陷阱。第45頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月控制標(biāo)志與狀態(tài)標(biāo)志的區(qū)別控制標(biāo)志的值：由系統(tǒng)程序或用戶程序根據(jù)需要用指令設(shè)置。狀態(tài)信息：由中央處理器執(zhí)行運(yùn)算指令，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果而自動(dòng)設(shè)置。X86CPU也提供了直接設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志之值的指令標(biāo)志名標(biāo)志為1標(biāo)志為0OF溢出(是/否）OVNVDF方向（減量/加量)DNUPIF中斷(允許/關(guān)閉)EIDISF符號(hào)(負(fù)/正)NGPLZF零(是/否）ZRNZAF輔助進(jìn)位(是/否）ACNAPF奇偶標(biāo)志(偶/奇)PEPOCF進(jìn)位標(biāo)志(是/否）CYNC調(diào)試狀態(tài)時(shí)，標(biāo)志位之值的符號(hào)表示第46頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月AD0～AD15地址/數(shù)據(jù)復(fù)用引腳(雙向、三態(tài))A16/S3～A19/S6地址/狀態(tài)復(fù)用引腳(輸出、三態(tài))12345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221GNDAD14AD13AD12AD11AD10AD9AD8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDVCCAD15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6BHE/S7MN/MXRDHOLD*HLDA*WR*M/IO*DT/R*DEN*ALE*INTA*TESTREADYRESET8086/S7總線高位允許/狀態(tài)(輸出，三態(tài))讀信號(hào)(輸出，低電平有效，三態(tài))測試信號(hào)(輸入、低電平有效)READY準(zhǔn)備就緒(輸入、高電平有效)第47頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月狀態(tài)信號(hào)指示當(dāng)前使用段S4S3當(dāng)前正在使用的段寄存器00ES01SS10CS或未使用任何段寄存器11DS第48頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)位后相關(guān)寄存器的初始狀態(tài)寄存器初始狀態(tài)寄存器初始狀態(tài)狀態(tài)標(biāo)志寄存器清0IP0000HCSFFFFHDS0000HSS0000HES0000H指令隊(duì)列寄存器清空其他寄存器0000H第49頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月2.4存儲(chǔ)器與I/O組織結(jié)構(gòu)8086有20條地址線，尋址能力為1MB字節(jié)地址：能存儲(chǔ)一個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)單元的地址字地址：占用兩個(gè)相鄰字節(jié)單元的地址數(shù)值較小的單元地址（低字節(jié)地址）字符串地址：存放在最低地址單元的第一個(gè)字節(jié)地址字的存儲(chǔ)：低字節(jié)在較低地址單元，高字節(jié)在較高的相鄰地址單元指針的存儲(chǔ)：偏移地址在低地址字單元，段地址在較高地址單元內(nèi)存單元既可以存放數(shù)據(jù)，也可以存放地址指針（包括偏移地址和段地址），此時(shí)地址也可以看成是數(shù)據(jù)第50頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月2.4.1信息存放方式示意圖地址內(nèi)容19H 0CH1AH 1FH

1BH 01H1CH 23H1DH 74H1EH ABH1FH 41H20H 42H21H 43H22H 44H23H 45H地址為1AH的字節(jié)數(shù)據(jù)1FH1AH 1FH地址為1BH的非規(guī)則字?jǐn)?shù)據(jù)2301H1BH 01H1CH 23H地址為1EH的規(guī)則字?jǐn)?shù)據(jù)41ABH1EH ABH1FH 41H首地址為1FH的字符串“ABCDE”

21H43H23H45H20H42H22H44H1FH 41H地址為1AH的雙字?jǐn)?shù)據(jù)7423011FH；如解釋為指針數(shù)據(jù)，則段基址為7423H，偏移量為011FH1AH 1FH1BH 01H1CH23H1DH74H第51頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月2.4.28086奇偶存儲(chǔ)器和總線連接a）存儲(chǔ)器地址空間分配D7~D0D15~D8A0A19~A1DBABb）存儲(chǔ)體與總線的連接地址內(nèi)容內(nèi)容地址00000H00001H00002H00003HFFFFEH偶地址存儲(chǔ)體512K*8bitA0＝0奇地址存儲(chǔ)體512K*8bitBHE＝0FFFFFHBHED7~D0奇地址存儲(chǔ)體SELA18~A0D7~D0偶地址存儲(chǔ)體SELA18~A0第52頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月A0操作數(shù)據(jù)引腳00從偶地址開始讀/寫一個(gè)字(規(guī)則字)AD15～AD010從偶地址開始讀/寫一個(gè)字節(jié)AD7～AD001從奇地址開始讀/寫一個(gè)字節(jié)AD15～AD80110從奇地址開始讀寫一個(gè)字(非規(guī)則字)，第一總線周期高8位數(shù)據(jù)有效，第二總線周期低8位數(shù)據(jù)有效AD15～AD8AD7～AD0表2-1和A0的代碼組合對應(yīng)的存取操作第53頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月第54頁，課件共60頁，創(chuàng)作于2023年2月2.4.4存儲(chǔ)器的邏輯地址和物理地址加法器8086物理地址PA的形成，其中的16位偏移量也稱為有效地址EA(出現(xiàn)在指令中)段寄存器15016位偏移量01520位物理地址019段基址1123H偏移量13H段基址1124H偏移量03H物理地址PA與邏輯地址LA的對應(yīng)存儲(chǔ)單元物理地址

11230H