1,第2章Intel微處理器,2,本章學(xué)習(xí)內(nèi)容,80 x86CPU的基本結(jié)構(gòu)80 x86內(nèi)存儲(chǔ)器的組織與管理,3,本章學(xué)習(xí)目標(biāo),了解8086微處理器的基本結(jié)構(gòu)掌握8086/8088寄存器組掌握常用的標(biāo)志位ZF、CF、SF、OF理解“段”的概念，掌握內(nèi)存單元地址的表示掌握“堆?！钡奶匦耘c操作實(shí)現(xiàn)了解80 x86其它微處理器的基本知識(shí),4,1.Review,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)的基本工作原理,nextpart,5,2.80 x86微處理器,80 x86微處理器發(fā)展8086/8088微處理器結(jié)構(gòu),skip,nextpart,skip,微處理器飛速發(fā)展,80386,80486,奔騰,奔騰2代,奔騰4代,80286,8086,奔騰3代,IA-64（安騰）,4004,不是我不明白，這世界變化太快。扎扎實(shí)實(shí)掌握知識(shí)，以不變應(yīng)萬變！,return,7,return,8086/8088微處理結(jié)構(gòu),Intel8086:是一種高性能的16位微處理器。Intel8088:是一個(gè)準(zhǔn)16位的微處理器兩者的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本相同，其地址總線是20位，可尋址1MB（220個(gè)字節(jié)）內(nèi)存空間;指令系統(tǒng)、機(jī)器指令格式和尋址方式都完全相同，在軟件上是完全兼容的。,8,3.8086/8088內(nèi)存儲(chǔ)器組織與管理,8086/8088內(nèi)存儲(chǔ)器組織8086/8088內(nèi)存儲(chǔ)器管理段內(nèi)存儲(chǔ)器的地址堆棧,go,go,go,go,nextpart,9,8086/8088內(nèi)存儲(chǔ)器組織,8086/8088地址總線20位，具有1MB（220）的編址能力。,這1MB也被稱為存儲(chǔ)地址空間編址空間尋址空間,return,10,段,8086的限制:地址總線20位，寄存器(SP,IP,BX,BP,SI,DI等)16位,問題:如何用16位的寄存器來訪問1MB的內(nèi)存空間?,解決:把1MB的內(nèi)存空間分段，每段不超過64KB,next,00000H,00001H,0FFFFH,10000H,1FFFFH,F0000H,FFFFFH,說明:段是一個(gè)邏輯意義上的概念:最大長(zhǎng)度為64KB的內(nèi)存儲(chǔ)器塊。2.實(shí)際使用時(shí):段的長(zhǎng)度可以小于64KB,return,0#段,1#段,15#段,12,內(nèi)存儲(chǔ)器的地址,幾個(gè)概念:,物理地址、邏輯地址段地址、段基址、偏移地址,return,13,1.物理地址(絕對(duì)地址),與某一存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的20位的地址，是唯一的。,14,2.段地址、段基址、偏移地址,00000H,00001H,0FFFFH,10000H,1FFFFH,F0000H,FFFFFH,0#段,1#段,15#段,段地址(段首址)段的起始地址，20位的物理地址段基址段的起始地址的高十六位偏移地址段內(nèi)某個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)于所在段地址的地址差,注意:系統(tǒng)規(guī)定,段地址的低四位必須是0000B!,15,3.邏輯地址,00000H,00001H,0FFFFH,10000H,1FFFFH,F0000H,FFFFFH,0#段,1#段,15#段,以段基址:偏移地址形式描述的內(nèi)存地址,例:物理地址:00001H邏輯地址:0000:0001,說明:邏輯地址默認(rèn)為十六進(jìn)制,可省略H,其它地址中不可省!邏輯地址也是唯一的。,16,總結(jié):邏輯地址、物理地址,1.由邏輯地址物理地址,2.由物理地址邏輯地址,例:已知邏輯地址為2000:0100物理地址為,20000+0100=20100H,例:已知物理地址為30A08H邏輯地址為,（必須要給出段地址或段基址!）,（設(shè)段基址為30A0）,30A0:0008,物理地址=段基址16+偏移地址,return,17,堆棧,從邏輯意義上講，堆棧是只允許在一端操作的存儲(chǔ)區(qū)。,數(shù)據(jù)存取原則:先入后出兩個(gè)概念:棧頂、棧底兩個(gè)操作:壓棧、彈出一個(gè)約定:堆棧以字為單位進(jìn)行操作,(8086/8088),18,棧頂:最后進(jìn)棧數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的地址單元棧底:固定的一端，棧區(qū)最高地址單元的前一個(gè)單元壓棧:把數(shù)據(jù)存入堆棧彈出:從堆棧取出數(shù)據(jù),19,20000H,2FFFFH,壓棧操作分析:1210H存入堆棧,第1步:棧頂上移兩個(gè)單元，即:棧頂-2棧頂?shù)?步:存入數(shù)據(jù),20,彈出操作分析:從堆棧中取出一個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)給變量a,第1步:取出數(shù)據(jù)1030Ha第2步:棧頂下移兩個(gè)單元，即:棧頂+2棧頂,20000H,2FFFFH,21,繼續(xù)從堆棧中取出一個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)給變量b,第1步:取出數(shù)據(jù)40A0Hb第2步:棧頂下移兩個(gè)單元，即:棧頂+2棧頂,20000H,2FFFFH,說明:棧為空時(shí)，棧頂指向棧底+2,return,22,4.8086/8088寄存器組,通用寄存器（數(shù)據(jù)寄存器）:AX,BX,CX,DX段寄存器:CS,DS,ES,SS指針與變址寄存器:SP,BP,SI,DI控制寄存器:IP,FR,go,nextpart,go,go,go,23,通用寄存器（數(shù)據(jù)寄存器）:AX,BX,CX,DX,BX(BaseRegister)CX(CountRegister)DX(DataRegister)AX(Accumulator),(1)共性:在程序設(shè)計(jì)中用于存放操作數(shù)和中間結(jié)果(2)特性:,可用于存放地址成分,可用于存放循環(huán)次數(shù),乘除運(yùn)算指定使用寄存器;I/O指定使用寄存器,return,24,段寄存器:CS,DS,SS,ES,CS,DS,SS,ES分別用于存放相應(yīng)段的段基址。,對(duì)8086/8088而言，程序設(shè)計(jì)時(shí)最多可以使用4個(gè)邏輯段，分別用作:代碼段存放當(dāng)前程序的指令代碼數(shù)據(jù)段主數(shù)據(jù)區(qū)，存放程序涉及的源數(shù)據(jù)及中間結(jié)果堆棧段以“先入后出”為原則的數(shù)據(jù)區(qū)附加段輔助數(shù)據(jù)區(qū)，存放串或其它數(shù)據(jù),return,25,指針和變址寄存器:SP,BP,SI,DI,SP(StackPointer)堆棧指針寄存器BP(BasePointer)基址指針寄存器SI(SourceIndex)源變址寄存器DI(DestinationIndex)目的變址寄存器,(1)共性:均可用于存放操作數(shù)和中間結(jié)果；多用于存放地址的偏移量(2)特性:,26,SP存放棧頂?shù)钠频刂稡P默認(rèn)情況下，存放堆棧中某單元的偏移地址;也可以存放其它段中某單元的偏移地址(通過段超越),SIDI,在串處理操作中有特殊用途,27,比較:SP,BP共同點(diǎn):默認(rèn)情況下存放的是堆棧段單元的偏移地址，都可以到堆棧中取數(shù)據(jù)。(2)不同點(diǎn):SP只能存放堆棧段棧頂?shù)钠频刂?；BP可以存放堆棧段任意單元的偏移地址；BP還可以存放其它段單元的偏移地址，方法是加段前綴通過SP可以存數(shù)據(jù)，也可以取數(shù)據(jù)；棧頂?shù)奈恢脮?huì)隨之改變，SP的值也會(huì)改變通過BP只能取數(shù)據(jù)，棧頂?shù)奈恢貌粫?huì)改變，BP的值也不變,return,28,控制寄存器:IP,FR,IP(InstructionPointer)指令指針寄存器存放將要執(zhí)行指令在代碼段中的偏移量，隨程序的執(zhí)行自動(dòng)更新FR(FlagRegister)標(biāo)志寄存器記錄系統(tǒng)運(yùn)行中的各種狀態(tài)及信息。8086/8088共設(shè)置9個(gè)標(biāo)志位。(詳見P16),details,return,b0,b15,29,進(jìn)位標(biāo)志位CF(CarryFlag),運(yùn)算時(shí)，最高二進(jìn)制位產(chǎn)生進(jìn)位或借位，CF置”1”;否則CF置”0”,奇偶標(biāo)志位PF(ParityFlag),當(dāng)運(yùn)算結(jié)果低8位中1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，PF置”1”;否則PF置”0”,輔助進(jìn)位標(biāo)志位AF(AuxiliaryFlag),運(yùn)算時(shí)半字節(jié)處產(chǎn)生進(jìn)位或借位，AF置”1”;否則AF置”0”,1.狀態(tài)標(biāo)志位,30,零標(biāo)志位ZF(ZeroFlag),運(yùn)算結(jié)果為0時(shí)，ZF置”1”；否則ZF置”0”,符號(hào)標(biāo)志位SF(SignFlag),符號(hào)位為1時(shí)，SF置”1”；否則SF置”0”,溢出標(biāo)志位OF(OverflowFlag),符號(hào)數(shù)運(yùn)算結(jié)果超出系統(tǒng)所能表示范圍，則OF置”1”;否則OF置”0”。,31,跟蹤標(biāo)志位TF(TrackFlag),控制單步執(zhí)行。TF=1，CPU單步執(zhí)行；TF=0，CPU連續(xù)執(zhí)行,中斷允許標(biāo)志位IF(InterruptFlag),控制CPU是否允許響應(yīng)外設(shè)的中斷請(qǐng)求IF=1，允許響應(yīng)外設(shè)中斷(開中斷)IF=0，禁止相應(yīng)外設(shè)中斷(關(guān)中斷),2.控制標(biāo)志位,32,方向標(biāo)志位DF(DirectionFlag),控制串操作時(shí)指令的處理方向DF=1，反向(高地址低地址)DF=0，正向(低地址高地址),return,33,本章小結(jié),8086/8088微處理器基本結(jié)構(gòu)寄存器組80 x86內(nèi)存儲(chǔ)組織和管理,34,涉及的具體知識(shí)點(diǎn):計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作原理2.8086/8088微處理器的基本結(jié)構(gòu)寄存器組名稱、用途、特性;常用的狀態(tài)標(biāo)志CF,SF,OF,ZF3.8086/8088內(nèi)存的組織和管理(1)段概念的由來(2)幾種地址及計(jì)算:物理地址、邏輯地址、段基址、偏移地址、段地址(3)堆棧的特性;棧頂，棧底;壓棧，彈出的操作過程,35,本章課后任務(wù),認(rèn)真復(fù)習(xí)2.1，總結(jié)本章涉及的知識(shí)點(diǎn)結(jié)合書后習(xí)題檢查對(duì)本章的理解掌握情況閱讀2.2-2.5，了解80 x86系列其它微處理器的基本知識(shí),