第二章 8086系统结构一、 8086CPU 的内部结构1.总线接口部件BIU （Bus Interface Unit ）组成：20位地址加法器，专用寄存器组，6字节指令队列，总线控制电路。

作用：负责从内存指定单元中取出指令，送入指令流队列中排队；取出指令所需的操作 数送EU 单元去执行。

工作过程：由段寄存器与IP 形成20位物理地址送地址总线，由总线控制电路发出存储器“读”信号，按给定的地址从存储器中取出指令，送到指令队列中等待执行。

*当指令队列有2个或2个以上的字节空余时，BIU 自动将指令取到指令队列中。

若遇到转移指令等，则将指令队列清空，BIU 重新取新地址中的指令代码，送入指令队列。

*指令指针IP 由BIU 自动修改，IP 总是指向下一条将要执行指令的地址。

2.指令执行部件EU （Exection Unit)组成：算术逻辑单元（ALU ），标志寄存器（FR ），通用寄存器，EU 控制系统等。

作用：负责指令的执行，完成指令的操作。

工作过程：从队列中取得指令，进行译码，根据指令要求向EU 内部各部件发出控制命令，完成执行指令的功能。

若执行指令需要访问存储器或I/O 端口，则EU 将操作数的偏移地址送给BIU ，由BIU 取得操作数送给EU 。

二、 8088/8086的寄存器结构标志寄存器ALUDIDH SP SI BP DLAL AH BL BH CL CH ESSS DS CS 内部暂存器输入 / 输出控制 电路1432EU 控制系统20位16位8086总线指令 队列总线 接口单元执行 单元6516位属第三代微处理器 运算能力： 数据总线：DB1．通用寄存器①4个16位的数据寄存器（AX，BX，CX，DX）除了可存放数据和地址作用外，各寄存器还有其特殊用途●AX(Accumulator register,累加器)一般用来存放参加运算的数据和结果，在乘除法运算、I/O操作、BCD数运算中有不可替代的作用●BX(Base register,基址寄存器)除可作为数据寄存器外，还可存放内存的逻辑偏移地址，而AX，CX，DX则不能●CX(Counter,数据寄存器)它既可作为数据寄存器，又可在串指令和移位指令中作为计数用●DX(Data register,数据寄存器)除可作为通用数据寄存器外，还在乘除法运算、带符号数的扩展指令中有特殊用途。

通用寄存器：既可作为16位寄存器也可作为8位寄存器（分为高八位AH,BH,CH,DH和低八位AL,BL,CL,DL）。

（例：AH，AL） 8bit寄存器只能存放数据。

*通用性强，对任何指令都具有相同的功能②另外4个16位寄存器主要用来存放存储器或I/O端口的地址●SI(Source Index,源变址寄存器)多用于存放内存的逻辑偏移地址（隐含的逻辑段地址在数据段寄存器中），也可存放数据。

●DI(Destination Index，目标变址寄存器)多用于存放内存的逻辑偏移地址（隐含的逻辑段地址在数据段寄存器中），也可存放数据。

●BP(Base Pointer，基址指针)用于存放内存的逻辑偏移地址（隐含的逻辑段地址在堆栈段寄存器中）。

●SP(Stack Pointer，堆栈指针)用于存放栈顶的逻辑偏移地址（隐含的逻辑段地址在堆栈段寄存器中）。

* BP，SP寄存器称为指针寄存器，与SS联用。

* DI，SI寄存器称为变址寄存器，与DS联用，在串指令中，SI，DI均为隐含寻址，此时，SI 与DS联用， DI与ES联用。

2．状态（标志）寄存器PSWPSW 是一个16位的专用寄存器（6位状态位，3位控制位）存放运算结果的特征。

D15 D14 OF DF IF TF SF ZF AF PF CFCF（Carry Flag,进位标志）：当运算结果的最高位（D7/D15）出现进位（借位）时，CF=1；PF（Parity Flag,奇偶校验标志）：当运算结果中“1”的个数为偶数时，PF=1；AF（Auxiliary Flag,辅助进位标志）：当结果的D3向D4（低位字节）出现进位（借位）时，AF=1；ZF （Zwro Flag,零标志）：当运算结果为零时，ZF=1；SF （Sign Flag,符号标志）：当运算结果的最高位D7/D15为1时，SF=1；OF （Overflow Flag,溢出标志）：当运算结果超过机器所能表示的范围时，OF=1；IF （Interrrupt Flag,中断允许标志）： IF=1，允许CPU响应外部的可屏蔽中断；DF（Direction Flag,方向标志）：在字符串操作时，决定操作数地址调整的方向，DF=1，为递减；TF （Trap Flag,陷阱标志）：当TF=1，CPU每执行一条指令便自动产生一个内部中断，在中断服务程序中可检查指令执行情况。

3．段寄存器8086/8088按信息存储的不同性质分为四类，分别由四个段寄存器存放该段的首地址，或称为段地址。

*CS（Code Segment,代码段寄存器）存放程序代码段起始地址的高16位。

指向当前的代码段，指令由此段取出；*SS （Stack Segment,堆栈段寄存器）存放数据段起始地址的高16位。

指向当前的堆栈段，栈操作的对象是该段存储单元的内容；*DS（Data Segment,数据段寄存器）存放堆栈段起始地址的高16位。

指向当前的数据段，该段中存放程序的操作数；*ES （Extended Segment,附加段寄存器）存放扩展数据段起始地址的高16位。

指向当前的附加段，主要用于字符串数据的存放，也可以用于一般数据的存放。

4．指令指针指令指针（ I P ）是一个16位的专用寄存器。

当BIU从内存中取出一条指令，自动修改IP，始终指向下一条将要执行的指令在现行代码段中的偏移量。

8086/8088中的某些指令执行后会改变IP的内容，但用户不能编写指令直接改变IP 的内容。

* I P是指令地址在代码段内的偏移量（又称偏移地址），IP要与CS配合构成共同物理地址。

三、8088/8086的引脚及功能1、8086最小模式下的引脚定义●RD(三态Out) ：读信号，低电平有效●WR (三态Out)：写选通信号，低电平有效●INTR (In) ：可屏蔽中断请求线，高电平有效●RESET (In) :复位信号，高电平有效(至少保持个时钟周期)。

●READY (In)：准备好信号，高电平有效。

处理器与存储器及 I/O接口速度同步的控制信号●MN/MX(In):最大/最小工作模式选择信号。

硬件设计者用来决定8086工作模式， MN/MX# =1 8086为最小模式， MN/MX# =0 8086为最大模式。

●ALE (O) :地址锁存允许信号●INTA(O) :最小模式下的中断响应信号。

●Vcc GND(In): 处理器的电源引脚●CLK (In) : 时钟信号，处理器基本定时脉冲两种不同模式的主要区别体现在8086CPU的第24至31号管脚具有不同功能四、8086存储器组织1.存储器地址的分段矛盾：存储器地址空间1MB ，20bit 地址线；内部各寄存器和数据总线均为16bit 。

解决方法：将整个存储器分为若干个逻辑段，每段内地址16bit ，即最多 地址空间64KB 。

允许各逻辑段在整个存储空间浮动 。

每个段的首地址称为“段基值”， “段基值”必须能被16整除（XXXX0H ）程序执行前，分别对相应的段寄存器CS ，DS ，SS ，ES 置“段基值”， 若程序长度大于64KB ，则可通过对CS 送新的“段基值” 将程序转移到新段中。

例如:8086复位后物理地址的形成：物理地址=段基址*16+段内偏移地址PC 启动地址=CS*16+IP=FFFF0H+0000H = FFFF0H2、8086存储器的分体结构存储器二个连续字节组成一个字，一个字中的每一个字节都有各自的字节地址。

存入时以低位字节在低地址，高位字节在高地址的次序存放，字单元的地址以低位地址表示。

若要求8086在一个总线周期访问一个整字（16位）时，则该字的地址为偶地址（“对准好”的字）。

如果则该字的地址为奇地址（“未对准好”的字），则8086要用两个连续的总线周期访问一个整字，每个周期访问一个字节。

BHE A0 操作 总线使用情况0 0 从偶地址开始读/写一个字 AD15--AD00 1 从奇地址开始读/写一个字节 AD15--AD81 0 从偶地址开始读/写一个字节 AD7--AD00 1 1 0 从奇地址开始读/写一个字（分两次读）1 1 无效 3、堆栈的概念① 堆栈是利用RAM 区中某一指定区域(由用户规定)，用来暂存数据或地址的存储区。

堆栈段是由段定义语句在内存中定义的一个段，段基址由SS 指定。

② 堆栈存取数据的原则是“先进后出”，存取数据的方法是压入(PUSH)和弹出(POP)。

③ 堆栈区的栈底是固定的最高地址，其栈顶根据堆栈数据的压入或取出的变化不断改变。

栈顶是堆栈区的最低地址，用堆栈指针SP 指示。

④ 每执行一条PUSH 指令， SP ＝(SP)－2，向堆栈压入16bit 数据。

每执行一条POP 指令，从堆栈弹出16bit 数据， SP ＝(SP)＋2。

第三章 8086/8088的指令系统段 1段 2段 16段 300000H0FFFFH 10000H1FFFFH20000H 2FFFFHF0000H FFFFFH一、8086的寻址方式●计算机的指令一般由操作码和操作数组成，操作码规定了指令的功能；而操作数则规定了指令操作的对象。

操作数可以以立即数的形式存放在指令中，但在大多数情况下，操作数是以地址的形式存放在指令（指示操作数在哪儿）。

用于说明操作数所在地址的方法称为寻址方式。

●在微机中，操作数存放在： 1、在指令中；2、在CPU的某一内部寄存器中；3、在内存的数据区中；4、I/O端口。

●在8086CPU中，内存地址是由数据段地址和段内偏移量组成。

而指令中规定的地址即为段内偏移量（逻辑地址）——有效地址EA，有效地址EA构成的方法不同，则为不同的寻址方式。

MOV 目的操作数，源操作数目的操作数和源操作数均可采用不同的寻址方式，但两个操作数的类型必须一致①立即寻址方式：操作数（8位或16的常数）直接包含在指令中，紧跟在操作码后面，与操作码一起放在代码段区域中。

操作数im既可是8位的，也可是16位的。

例：MOV AL，26H（把26H送到AL中）②寄存器寻址：操作数放在指令规定的寄存器中。

例 MOV DS，AX（把AX的内容传送到了DS）③直接寻址方式:操作数的有效地址EA是指令的一部分，它与操作码一起放在代码段区域中。

操作数的物理地址为数据段寄存器DS加上16位地址偏移量。