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8086微处理器及其系统

AX(AH,AL)累加器
有些指令约定以AX(或AL)为源或目的寄存器。
BX(BH,BL)基址寄存器
BX可用作间接寻址的地址寄存器和基地址寄存器, BH、BL可用作8位通用数据寄存器。
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图2-1 8086CPU内部结构
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CX(CH,CL)计数寄存器
CX在循环和串操作中操作中充当计数器,指令执行 后CX内容自动修改。
DX(DH,DL)数据寄存器
除用作通用寄存器外,在I/O指令中可用作端口地址寄存器, 乘除指令中用作辅助累加器。
指针和变址寄存器
● BP( Basic Pointer Register)基址指针寄存器 ● SP(Stack Pointer Register)堆栈指针寄存器 ● SI(Source Index Register)源变址寄存器 ● DI(Destination Index Register)目的变址寄存器
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2.1.2 8086的引脚及其功能 ● 8086总线周期 ● 8086的引脚及功能
8086总线周期
T1
T2
T3
Tw
T4
T1
T1
图 2-3 典型的8086总线周期时序
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T1状态 :
----- CPU向多路复用总线上发送地址信息,指出要寻址的内存单元 地址或I/O端口地址。
4. 指令队列缓冲器 ----- 是一个与CPU速度相匹配的高速缓冲寄存器。 5.总线控制逻辑 ----- 是CPU外部三总线(AB、DB、CB)的控制电路,它控制CPU与 其他部件交换数据、地址、状态及控制信息。
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总线接口部件和执行部件的管理
当8086指令队列中有2字节空闲时,总线接口部件就自动将指令从内存 中预取到指令队列缓冲器中。
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算术逻辑单元(ALU)及标志寄存器
●标志寄存器(Flag Register)共有16位,其中7位未用。标志寄存器 内容如图:
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 OF DF IF TF SF ZF ― ― AF ― ― PF ― ― CF
执行部件
●内部寄存器 ●算术逻辑运算单元(ALU)及标志寄存器 ●内部控制逻辑电路
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内部寄存器 ● 8086共有8个16位的内部寄存器,分为两组:
通用寄存器
●通用寄存器 ●指针和变址寄存器
●四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16 位寄存器也可用作8 为寄存器。用作8 位寄存器分别记作: AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。
-----反映运算结果中“1”的个数的奇偶性,主要用于判断数据 传送过程中是否出错。
● AF(Auxiliary Flag)辅助进位标志
-----加减运算时,若D3向D4产生了进位或借位则AF=1。否则 AF=0。在BCD码运算时,该标志用于十进制调整。
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● ZF(Zero Flag)零标志
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控制标志
●共3位,用于控制机器或程序的某些运行过程。
● DF(Direction Flag)方向标志 ----terrupt Flag)中断允许标志 ----- 用于控制CPU是否允许相应可屏蔽中断请求。
● TF(Trap Flag)陷阱标志 ----- 用于单步操作。
-----反映计算结果是否为0。若结果为零则ZF=1,否则ZF=0。
● SF(Sign Flag)符号标志
-----反映计算结果最高位即符号位的状态。如果运算结果的最高位 为1则SF=1(对带符号数即为负数),否则SF=0(对带符号数 即为正数)。
● OF(Overflow Flag)溢出标志
-----反映运算结果是否超出了带符号数的表数范围。
每当EU部件要执行一条指令时,它就从指令队列头部取出指令,后续 指令自动向前推进。EU要花几个时钟周期执行指令,指令执行中若需要访 问内存或I/O设备,EU就向BIU申请总线周期,若BIU总线空闲,则立即响 应,若BIU正在取一条指令,则待取指令操作完成后再响应EU的总线请求。
当指令队列已满,EU又没有申请总线时,则总线空闲。 遇到转移、调用及返回指令时,原先预取到指令队列中的指令已不再 有用,BIU就自动清除指令队列中已有内容,从转移、调用或返回的新地址 开始,重新从内存中预读取指令并填充指令队列。
T2状态 :
----- CPU从总线上撤消地址,使总线低16位呈现高阻状态,为数据 传输作准备。
T3状态 :
----- 总线低16位上出现CPU要写出的数据或准备读入的数据。
T4状态 :
----- 总线周期结束,若为总线读周期则在T4前沿将数据读入CPU。
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8086CPU的引脚及功能
在最小模式和最大模式下的通用引脚: 1. GND(地)和Vcc电源。Vcc引脚接+5V电源, GND引脚接地。 2. AD15~AD0(Address Data Bus)地址/数据复用引脚,双向、三态。 3. A19/S6~A16/S3(Address/Status)地址/状态复用引脚,输出、三态。 4. BHE/S7(Bus High Enable/Status)高8位数据线允许/状态复用引脚,
1.条件标志
-----共6位,用于寄存程序运行的状态信息,这些标志往往用作后续指令
判断的依据。 2.控制标志
-----共3位,用于控制机器或程序的某些运行过程。
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条件标志
● CF(Carry Flag)进位标志
-----反映在运算结果的最高位有无进位或借位。
● PF(Parity Flag)奇偶标志
第 2 章 8086微处理器及其系统
2.1 8086微处理器简介 2.2 8086系统的存储器组织及I/O组织 2.3 8086系统的工作模式 2.4 8086的操作时序
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2.1 8086微处理器简介 2.1.1 8086的编程结构
●执行部件(EU) ●总线接口部件(BIU)
内部控制逻辑电路
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总线接口部件
1.段地址寄存器(CS、DS、SS、ES) ----- 用于存放段地址的寄存器称为段寄存器,根据其主要用途,计有代码 段寄存器CS、数据段寄存器DS、堆栈段寄器SS、附加段寄存器ES。
2.地址加法器 ----- 用于产生20 位物理地址。
3. 指令指针寄存器(IP) ----- 又称程序计数器,是16位寄存器。
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