微機(jī)原理與接口技術(shù)教案05

微機(jī)原理課5講教案主講人課題存儲(chǔ)器的編程結(jié)構(gòu)目的任務(wù)1、掌握存儲(chǔ)器的編程結(jié)構(gòu)；2、掌握存儲(chǔ)器的分段以及物理地址的形成規(guī)則；3、掌握堆棧的相關(guān)概念。重點(diǎn)難點(diǎn)1、存儲(chǔ)器的分段以及物理地址的形成規(guī)則2、堆棧的特點(diǎn)教學(xué)方法講授使用教具傳統(tǒng)教學(xué)法（粉筆和黑板）提問(wèn)作業(yè)備課時(shí)間年月日上課時(shí)間年月日審批教研室主任（簽字）：年月日抽查系主任（簽字）：年月日3．2．2存儲(chǔ)器的編程結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)元－內(nèi)存的最小單位，即bit存儲(chǔ)單元－字節(jié)，即byte1．存儲(chǔ)器的一維線性結(jié)構(gòu)即一個(gè)存儲(chǔ)體的所有存儲(chǔ)單元是按照線性的順序方式組織的，排在前面的單元是0號(hào)單元，其單元編號(hào)為0，其后依次是1號(hào)單元、2號(hào)單元、…，對(duì)應(yīng)的地址編號(hào)是1、2、…。2．編號(hào)用固定長(zhǎng)度表示在8086/8088的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，用20位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示一個(gè)存儲(chǔ)單元的地址（編號(hào)）。實(shí)際使用時(shí)，常用十六進(jìn)制來(lái)表示地址。若地址有20位二進(jìn)制，則地址00111111111111111111可寫(xiě)成3FFFFH。3．地址的唯一性存儲(chǔ)器的地址具有唯一性，存儲(chǔ)器的訪問(wèn)采用按地址存取的工作方式，一個(gè)地址對(duì)應(yīng)一個(gè)存儲(chǔ)單元。4．大數(shù)據(jù)的表示大數(shù)據(jù)是指2字節(jié)長(zhǎng)的數(shù)據(jù)、4字節(jié)長(zhǎng)的數(shù)據(jù)或以上長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)等等。大數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存放規(guī)則：“多字節(jié)數(shù)據(jù)在內(nèi)存中連續(xù)存放；高字節(jié)放在高地址，低字節(jié)放在低地址”。這里的高地址指的是內(nèi)存地址編號(hào)大的地址，低地址指的是內(nèi)存地址編號(hào)小的地址。3．38086/8088的存儲(chǔ)器組織CPU能夠直接操作的內(nèi)存容量取決于該CPU芯片的地址線的多少。8086/8088有20根地址線，每根線只能輸出0或者1兩種不同的信號(hào)，所以地址線上的信號(hào)共有220種可能性。20根地址線上的一種信號(hào)組合用來(lái)指出8086/8088需要對(duì)內(nèi)存的哪個(gè)字節(jié)進(jìn)行操作，可見(jiàn)8086/8088CPU能夠直接控制的內(nèi)存容量是1MB。3．3．1存儲(chǔ)器的分段和物理地址的形成1．存儲(chǔ)器的分段問(wèn)題的提出：8086/8088的地址線數(shù)為20條，而寄存器只有16位寬，如何使16位的內(nèi)容形成20個(gè)地址信號(hào)？問(wèn)題的解決辦法：8086/8088系統(tǒng)采用了存儲(chǔ)器分段技術(shù)，即將20位（1MB）的存儲(chǔ)器空間分成若干個(gè)邏輯段，每個(gè)段最長(zhǎng)64K字節(jié)（16位），段內(nèi)地址是連續(xù)的，仍可采用16位尋址方式。段的起始地址（也稱(chēng)為段首地址或段基地址）必須從能被16整除的地址開(kāi)始，即每個(gè)段的首地址的低4位必須為0。2．邏輯地址與物理地址物理地址的概念：在8086/8088系統(tǒng)中，通過(guò)硬件電路訪問(wèn)存儲(chǔ)器時(shí)必須提供一個(gè)20位的二進(jìn)制地址，稱(chēng)為物理地址。邏輯地址的概念：在CPU內(nèi)部表示地址信息時(shí)又必須使用兩個(gè)16位的地址，稱(chēng)為邏輯地址。物理地址是一個(gè)20位的數(shù)據(jù)，邏輯地址是由兩個(gè)16位的數(shù)據(jù)組成的，其中一個(gè)稱(chēng)為段地址、另一個(gè)稱(chēng)為偏移地址（也叫偏移量）。3．物理地址的形成CPU只要得到一個(gè)存儲(chǔ)單元的段首地址和段內(nèi)偏移地址，就可以通過(guò)相關(guān)的硬件電路對(duì)該單元進(jìn)行訪問(wèn)。段首地址（實(shí)際是高16位）存放在段寄存器中，段內(nèi)偏移地址（16位）可以放在指令指針寄存器IP中，或存放在16位的通用寄存器中。物理地址的計(jì)算方法：物理地址=段基地址×16+偏移地址其意思是：將段寄存器（CS，DS，SS和ES）中的內(nèi)容（16位）向左移4位（相當(dāng)于乘16），然后和偏移地址（16位）相加便得出20位的物理地址。4．段寄存器的使用在8086/8088CPU中，對(duì)不同類(lèi)型存儲(chǔ)器的訪問(wèn)所使用的段寄存器和相應(yīng)的偏移地址的來(lái)源做了一些具體規(guī)定。它們的基本約定如表3-1所示。表3-1段寄存器使用時(shí)的一些基本約定訪問(wèn)存儲(chǔ)器類(lèi)型默認(rèn)段寄存器可指定段寄存器段內(nèi)偏移地址來(lái)源取指令碼CS無(wú)IP堆棧操作SS無(wú)SP串操作源地址DSCS、ES、SSSI串操作目的地址ES無(wú)DIBP用作基址寄存器SSCS、DS、ES依尋址方式求得有效地址一般數(shù)據(jù)存取DSCS、ES、SS依尋址方式求得有效地址說(shuō)明：見(jiàn)課本3．3．2堆棧堆棧