第2章 微型計(jì)算機(jī)組成及微處理器編程結(jié)構(gòu)3

1、回歸2.3.2 1三、 段寄存器、指令指針寄存器與專用寄存器1、 段寄存器p段寄存器就是提供段地址的。 8086CPU有4個(gè)段寄存器：CS、DS、SS、ES為什么需要四個(gè)段寄存器？為什么需要四個(gè)段寄存器？p4個(gè)16位段寄存器pCS指明代碼段的起始地址pSS指明堆棧段的起始地址pDS指明數(shù)據(jù)段的起始地址pES指明附加段的起始地址p每種邏輯段均有各自的用途。1、 段寄存器每種邏輯段有什么用途？每種邏輯段有什么用途？51.代碼段用來(lái)存放程序的指令序列。代碼段用來(lái)存放程序的指令序列。2.數(shù)據(jù)段存放運(yùn)行程序所用的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)段存放運(yùn)行程序所用的數(shù)據(jù)。3.附加段是附加的數(shù)據(jù)段，也保存數(shù)據(jù)。附加段是附加的數(shù)據(jù)

2、段，也保存數(shù)據(jù)。4.?？梢源娣胚\(yùn)行程序所用的數(shù)據(jù)，還可以存棧可以存放運(yùn)行程序所用的數(shù)據(jù)，還可以存放程序中斷處的段地址和偏移地址等。放程序中斷處的段地址和偏移地址等。各邏輯段用途各邏輯段用途（1） 代碼段p對(duì)于8086PC機(jī)，在編程時(shí)，可以根據(jù)需要，將一組內(nèi)存單元定義為一個(gè)段。p可以將長(zhǎng)度為 N（ N64KB ）的一組代碼，存在一組地址連續(xù)、起始地址為 16的倍數(shù)的內(nèi)存單元中，這段內(nèi)存是用來(lái)存放代碼的，從而定義了一個(gè)代碼段。p例如p這段長(zhǎng)度為 10 字節(jié)的字節(jié)的指令，存在從123B0H123B9H的一組內(nèi)存單元中，我們就可以認(rèn)為，123B0H123B9H這段內(nèi)存單元是用來(lái)存放代碼的 ，是一個(gè)代碼

3、段 ，它的段地址為123BH，長(zhǎng)度為10字節(jié)。（1） 代碼段（2）數(shù)據(jù)段p我們可以將一組長(zhǎng)度為N（N64K）、地址連續(xù)、起始地址為16的倍數(shù)的內(nèi)存單元當(dāng)作專門(mén)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)存空間，從而定義了一個(gè)數(shù)據(jù)段。p比如我們用123B0H123B9H這段空間來(lái)存放數(shù)據(jù)：p段地址：123BHp長(zhǎng)度：10字節(jié)p什么是棧？ 棧是一種具有特殊的訪問(wèn)方式的存儲(chǔ)空間。它的特殊性就在于，最后進(jìn)入這個(gè)空間的數(shù)據(jù)，最先出去。p可以用一個(gè)盒子和3本書(shū)來(lái)描述 棧的操作：入棧 出棧（3）棧10棧的操作：入棧棧的操作：入棧11棧的操作：出棧棧的操作：出棧p棧有兩個(gè)基本的操作：入棧和出棧。p入棧：將一個(gè)新的元素放到棧頂；p出棧：從棧頂

4、取出一個(gè)元素。p棧頂?shù)脑乜偸亲詈笕霔?，需要出棧時(shí)，又最先被從棧中取出。p棧的操作規(guī)則：LIFO（Last In First Out，后進(jìn)先出）（3）棧2. 指令指針寄存器p指令指針寄存器：提供偏移地址。 8086CPU有1個(gè)指令指針寄存器： IPIPIP和哪個(gè)段寄存器配套使和哪個(gè)段寄存器配套使用？用？pCS和IP是8086CPU中最關(guān)鍵的寄存器，它們指示了CPU當(dāng)前要讀取指令的地址。 CS為代碼段寄存器； IP為指令指針寄存器。IPIP和和CSCS段寄存器配套使用段寄存器配套使用IPIP和和CSCS如何使用？如何使用？p在在 8086CPU 8086CPU 加電啟動(dòng)或復(fù)位后（加電啟動(dòng)或復(fù)位后

5、（ 即即 CPUCPU剛開(kāi)始工作時(shí)）剛開(kāi)始工作時(shí)）CSCS和和IPIP被設(shè)置為被設(shè)置為CS=FFFFHCS=FFFFH，IP=0000HIP=0000H，即在，即在8086PC8086PC機(jī)機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，剛啟動(dòng)時(shí)，CPUCPU從內(nèi)存從內(nèi)存FFFF0HFFFF0H單元中讀單元中讀取指令執(zhí)行，取指令執(zhí)行，F(xiàn)FFF0HFFFF0H單元中的指令是單元中的指令是8086PC8086PC機(jī)開(kāi)機(jī)后執(zhí)行的第一條指令。機(jī)開(kāi)機(jī)后執(zhí)行的第一條指令。IPIP和和CSCS初始值初始值173、 專用寄存器p專用寄存器有兩個(gè)功能：一是提供偏移地址。二是與通用寄存器功能相同，存放操作數(shù)。 8086CPU有4個(gè)段寄存器：SP、B

6、P、SI、DI18 3 3、專用寄存器、專用寄存器SPSP、BPBP、SISI、DI DI (16(16位位) ) SPSP（堆棧指針寄存器）用來(lái)指示棧頂?shù)钠频刂罚话悖ǘ褩Ｖ羔樇拇嫫鳎┯脕?lái)指示棧頂?shù)钠频刂?，一般用于訪問(wèn)堆棧的棧頂單元用于訪問(wèn)堆棧的棧頂單元BPBP（基址指針寄存器）用來(lái)指示堆棧段某一操作數(shù)所在（基址指針寄存器）用來(lái)指示堆棧段某一操作數(shù)所在單元的偏移地址，一般用于訪問(wèn)堆棧段內(nèi)任意單元單元的偏移地址，一般用于訪問(wèn)堆棧段內(nèi)任意單元SPSP、BPBP一般與一般與SSSS寄存器聯(lián)用以確定堆棧段中某一存儲(chǔ)單寄存器聯(lián)用以確定堆棧段中某一存儲(chǔ)單元的地址元的地址SISI（源變址寄存器）用來(lái)存

7、放源操作數(shù)偏移地址（源變址寄存器）用來(lái)存放源操作數(shù)偏移地址 DIDI（目的變址寄存器）用來(lái)存放目的操作數(shù)偏移地址（目的變址寄存器）用來(lái)存放目的操作數(shù)偏移地址 SISI、DIDI一般與一般與DSDS聯(lián)用聯(lián)用, ,用來(lái)確定數(shù)據(jù)段中某一存儲(chǔ)單元用來(lái)確定數(shù)據(jù)段中某一存儲(chǔ)單元的地址，在串操作指令中的地址，在串操作指令中DIDI默認(rèn)與默認(rèn)與ESES聯(lián)用聯(lián)用1、以、以BP寄存器進(jìn)行尋址寄存器進(jìn)行尋址堆棧段尋址堆棧段尋址 MOV AX，BP 若 SS = 5000 H，BP = 3020 H， 將 53020 H、53021 H 單元的內(nèi)容送 AX。 56 H 4A H53020H53021Hu尋址初探尋址初

8、探執(zhí)行結(jié)果：執(zhí)行結(jié)果： AX = 4A56 Hp在0地址處開(kāi)始存放20000：p0號(hào)單元是低地址單元，1號(hào)單元是高地址單元。補(bǔ)充知識(shí)：內(nèi)存中字的存儲(chǔ)p問(wèn)題：p（1）0地址單元中存放的字節(jié)型數(shù)據(jù)是多少？p（2）0地址單元中存放的字型數(shù)據(jù)是多少？p（3）2地址單元中存放的字節(jié)型數(shù)據(jù)是多少？補(bǔ)充知識(shí)：內(nèi)存中字的存儲(chǔ)p問(wèn)題（續(xù)）：p（4）2地址單元中存放的字型數(shù)據(jù)是多少？p（5）1地址單元中存放的字型數(shù)據(jù)是多少？補(bǔ)充知識(shí)：內(nèi)存中字的存儲(chǔ)p結(jié)論：p 任何兩個(gè)地址連續(xù)的內(nèi)存單元，N號(hào)單元和 N+1號(hào)單元，可以將它們看成兩個(gè)內(nèi)存單元 ，也可以看成一個(gè)地址為N的字單元中的高位字節(jié)單元和低位字節(jié)單元。補(bǔ)充知識(shí)：

9、內(nèi)存中字的存儲(chǔ)34000 H34001 H1A H20 H2、以、以SI、DI寄存器進(jìn)行數(shù)據(jù)段尋址寄存器進(jìn)行數(shù)據(jù)段尋址 1) MOV AX，ES : SI 若若 ES = 3000 H，SI = 4000 H， EA=4000H,物理地址物理地址=34000H, 執(zhí)行結(jié)果：執(zhí)行結(jié)果： AX=201A H u尋址初探尋址初探2 2）MOV BXMOV BX，DIDI 若若 DS = 0FFF0 HDS = 0FFF0 H，DI = 0200 HDI = 0200 H執(zhí)行結(jié)果：執(zhí)行結(jié)果：BX BX (?)(?) (?)(?) 20H 32H 00100H 00101H BX = 3220 H PA

10、=DS x 10H + DI=0FFF00H + 0200H=100100H最高位的最高位的 “1” 自然丟失自然丟失，實(shí)際物，實(shí)際物理地址為理地址為PA=00100Hu尋址初探尋址初探u如何分配各個(gè)邏輯段如何分配各個(gè)邏輯段p程序的指令序列必須安排在代碼段p程序使用的SP一定在堆棧段p程序中的數(shù)據(jù)默認(rèn)是安排在數(shù)據(jù)段，也經(jīng)常安排在附加段，尤其是串操作的目的區(qū)必須是附加段；使用BP訪問(wèn)主存，則在SS段。默認(rèn)段情況默認(rèn)段情況u段超越前綴指令段超越前綴指令p數(shù)據(jù)的存放比較靈活，實(shí)際上可以存放在任何一種邏輯段中p默認(rèn)的情況允許改變，需要使用段超越前綴指令；8088指令系統(tǒng)中有4個(gè)：CS:；代碼段超越，使

11、用代碼段的數(shù)SS: ；堆棧段超越，使用堆棧段的數(shù)據(jù)DS: ；數(shù)據(jù)段超越，使用數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)ES: ；附加段超越，使用附加段的數(shù)據(jù)修改段修改段=段超越段超越u默認(rèn)與段超越的示例默認(rèn)與段超越的示例u沒(méi)有段超越的指令實(shí)例：MOV AX,2000H;AXDS:2000H；從默認(rèn)的DS數(shù)據(jù)段取出數(shù)據(jù)u采用段超越前綴的指令實(shí)例：MOV AX,ES:2000H;AXES:2000H；從指定的ES附加段取出數(shù)據(jù)u段寄存器的使用規(guī)定段寄存器的使用規(guī)定訪問(wèn)存儲(chǔ)器的方式訪問(wèn)存儲(chǔ)器的方式默認(rèn)默認(rèn)可超越可超越偏移地址偏移地址取指令取指令CSCS無(wú)無(wú)IPIP堆棧操作堆棧操作SSSS無(wú)無(wú)SPSP一般數(shù)據(jù)訪問(wèn)一般數(shù)據(jù)訪問(wèn)DSDSCS ES SSCS ES SS有效地址有效地址EAEABPBP基址的尋址方式基址的尋址方式SSSSCS ES DSCS ES DS有效地址有效地址EAEA串操作的源操作數(shù)串操作的源操作數(shù)DSDSCS ES SSCS ES SSSISI串操作的目的操作數(shù)串操作的目的操作數(shù)ESES無(wú)無(wú)DIDI30v CPU CPU取指過(guò)程取指過(guò)程執(zhí)行單元（執(zhí)行單元（EUEU）總線接口單元（總線接口單元（BIUBIU）存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器DB