微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)課件

第一章微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)和編碼1.2邏輯單元和邏輯部件1.3微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理1.48086/8088微處理機(jī)1.58086/8088存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和堆棧1.680x86系列微處理器第一章微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)和編碼1.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)和編碼1.1.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)制1.1.2符號(hào)數(shù)的表示法1.1.3二進(jìn)制數(shù)的加減運(yùn)算1.1.4二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算和邏輯電路1.1.5二進(jìn)制編碼1.1.6BCD數(shù)的加減運(yùn)算(合并在第二章)1.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)和編碼1.1.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)制1.2邏輯單元和邏輯部件1.2.1觸發(fā)器1.2.2寄存器1.2.3移位寄存器1.2.4計(jì)數(shù)器1.2.5三態(tài)輸出門與緩沖放大器1.2.6譯碼器1.2邏輯單元和邏輯部件1.2.1觸發(fā)器1.3微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理微型計(jì)算機(jī)常用的術(shù)語(yǔ)微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的工作原理1.3微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理微型計(jì)算機(jī)常用的術(shù)語(yǔ)1.3.1微型計(jì)算機(jī)常用的術(shù)語(yǔ)bit1Mb=10241024bit=220bit1Gb=230bit=1024Mb1Tb=240bit=1024GbByte1Byte=8bit，1KB=1024ByteWord：表示字長(zhǎng)，有1bit,4bit,8bit,16bit等一般情況下為2Byte(16bit)指令：規(guī)定計(jì)算機(jī)進(jìn)行某種操作的命令程序：指令的有序集合指令系統(tǒng)：全部指令1.3.1微型計(jì)算機(jī)常用的術(shù)語(yǔ)bit1.3.2微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)掌握：微機(jī)系統(tǒng)的基本組成微型機(jī)的結(jié)構(gòu)1.3.2微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)掌握：一、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三個(gè)層次微處理器(Microprocessor)

微型計(jì)算機(jī)(Microcomputer)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(Microcomputer

System)一、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三個(gè)層次微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三個(gè)層次微處理器存儲(chǔ)器I/O接口總線硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)外設(shè)ALU寄存器控制器鍵盤、鼠標(biāo)顯示器軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū)打印機(jī)、掃描儀系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三個(gè)層次微處理器硬件系統(tǒng)微型微型外核心級(jí)——微處理器微處理器簡(jiǎn)稱CPU，是計(jì)算機(jī)的核心，主要包括：

運(yùn)算器ALU

控制器CU寄存器組Registers實(shí)現(xiàn)運(yùn)算功能和控制功能核心級(jí)——微處理器微處理器簡(jiǎn)稱CPU，是計(jì)算機(jī)的核心，主要包硬件系統(tǒng)級(jí)——微型計(jì)算機(jī)以微處理器為核心，配上只讀存儲(chǔ)器(ROM)、讀寫存儲(chǔ)器(RAM)、輸入/輸出(I/O)接口電路及系統(tǒng)總線等部件，就構(gòu)成了微型計(jì)算機(jī)。將CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口、總線等集成在一片超大規(guī)模集成電路芯片上，稱為單片微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱單片機(jī)。硬件系統(tǒng)級(jí)——微型計(jì)算機(jī)以微處理器為核心，配上只讀存儲(chǔ)器(R系統(tǒng)級(jí)以微型計(jì)算機(jī)為中心，配以相應(yīng)的外圍設(shè)備以及控制微型計(jì)算機(jī)工作的軟件，就構(gòu)成了完整的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。微型計(jì)算機(jī)如果不配有軟件，通常稱為裸機(jī)。軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。系統(tǒng)級(jí)以微型計(jì)算機(jī)為中心，配以相應(yīng)的外圍設(shè)備以及控制微型計(jì)算二、微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

1.微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微處理器（CPU）存儲(chǔ)器輸入/輸出接口總線二、微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

1.微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微處理微型計(jì)算機(jī)的概念結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器I/O接口輸入設(shè)備I/O接口地址總線AB輸出設(shè)備CPU數(shù)據(jù)總線DB控制總線CBI/O接口微型計(jì)算機(jī)的概念結(jié)構(gòu)存I/O輸I/O地址總線AB輸數(shù)據(jù)總線主機(jī)硬件系統(tǒng)——CPU計(jì)算機(jī)的控制中心，提供運(yùn)算、判斷能力構(gòu)成：ALU、CU、Registers例：Intel8088、PIII、P4AMDK7CPU的位數(shù)：4位、8位、16位、32位是指一次能處理的數(shù)據(jù)的位數(shù)主機(jī)硬件系統(tǒng)——CPU計(jì)算機(jī)的控制中心，提供運(yùn)算、判斷能力主機(jī)硬件系統(tǒng)——存儲(chǔ)器存放程序和數(shù)據(jù)的記憶裝置用途：存放程序和要操作的各類信息（數(shù)據(jù)、文字、圖像、…）內(nèi)存：ROM、RAM特點(diǎn)：隨機(jī)存取，速度快，容量小外存：磁盤、光盤、半導(dǎo)體盤、…特點(diǎn)：順序存取/塊存取，速度慢，容量大主機(jī)硬件系統(tǒng)——存儲(chǔ)器存放程序和數(shù)據(jù)的記憶裝置有關(guān)內(nèi)存儲(chǔ)器的幾個(gè)概念內(nèi)存單元的地址和內(nèi)容內(nèi)存容量?jī)?nèi)存的操作內(nèi)存的分類有關(guān)內(nèi)存儲(chǔ)器的幾個(gè)概念內(nèi)存單元的地址和內(nèi)容內(nèi)存單元的地址和內(nèi)容內(nèi)存包含有很多存儲(chǔ)單元(每個(gè)內(nèi)存單元包含8bit)，為區(qū)分不同的內(nèi)存單元，計(jì)算機(jī)對(duì)每個(gè)內(nèi)存單元進(jìn)行編號(hào)，內(nèi)存單元的編號(hào)就稱為內(nèi)存單元的地址1011011038F04H內(nèi)存單元地址內(nèi)存單元內(nèi)容......76543210內(nèi)存單元的地址和內(nèi)容內(nèi)存包含有很多存儲(chǔ)單元(每個(gè)內(nèi)存單元包含內(nèi)存容量?jī)?nèi)存單元的個(gè)數(shù)，以字節(jié)為單位。注意：內(nèi)存空間與內(nèi)存容量的區(qū)別

內(nèi)存容量：某微機(jī)配置2條128MB的SDRAM內(nèi)存條，其內(nèi)存容量為256MB

內(nèi)存空間：又稱為存儲(chǔ)空間、尋址范圍，是指微機(jī)的尋址能力，與CPU的地址總線寬度有關(guān)內(nèi)存容量?jī)?nèi)存單元的個(gè)數(shù)，以字節(jié)為單位。內(nèi)存操作讀：將內(nèi)存單元的內(nèi)容取入CPU，原單元內(nèi)容不改變；寫：CPU將信息放入內(nèi)存單元，單元中原內(nèi)容被覆蓋；刷新：對(duì)CPU透明，僅動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器有此操作內(nèi)存的讀寫的步驟為：CPU把要讀寫的內(nèi)存單元的地址放到AB上若是寫操作，CPU緊接著把要寫入的數(shù)據(jù)放到DB上CPU發(fā)出讀寫命令數(shù)據(jù)被寫入指定的單元或從指定的單元讀出到DB若是讀操作，CPU緊接著從DB上取回?cái)?shù)據(jù)內(nèi)存操作讀：將內(nèi)存單元的內(nèi)容取入CPU，原單元內(nèi)容不改變；內(nèi)存儲(chǔ)器的分類讀寫存儲(chǔ)器（RAM）可讀可寫易失性，臨時(shí)存放程序和數(shù)據(jù)只讀存儲(chǔ)器（ROM）工作時(shí)只能讀非易失性，永久或半永久性存放信息內(nèi)存儲(chǔ)器的分類讀寫存儲(chǔ)器（RAM）主機(jī)硬件系統(tǒng)——輸入/輸出接口簡(jiǎn)寫為I/O接口，是CPU與外部設(shè)備間的橋梁CPUI/O接口外設(shè)主機(jī)硬件系統(tǒng)——輸入/輸出接口簡(jiǎn)寫為I/O接口，是CPU與外接口的功能提供驅(qū)動(dòng)外設(shè)的電壓或電流；匹配計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的信號(hào)電平、速度、信號(hào)類型、數(shù)據(jù)格式等；緩存發(fā)給外設(shè)的數(shù)據(jù)、控制命令和外設(shè)提供的運(yùn)行狀態(tài)信息；DMA（直接存儲(chǔ)器存?。┛刂坪椭袛嗫刂?。接口的功能提供驅(qū)動(dòng)外設(shè)的電壓或電流；主機(jī)硬件系統(tǒng)——總線BUS連接多個(gè)功能部件的一組公共信號(hào)線地址總線AB：用來傳送CPU輸出的地址信號(hào)，確定被訪問的存儲(chǔ)單元、I/O端口。地址線的根數(shù)決定了CPU的尋址范圍。

CPU的尋址范圍=2n，

n-地址線根數(shù)數(shù)據(jù)總線DB：在CPU與存儲(chǔ)器、I/O接口之間數(shù)據(jù)傳送的公共通路。數(shù)據(jù)總線的條數(shù)決定CPU一次最多可以傳送的數(shù)據(jù)寬度?？刂瓶偩€CB：用來傳送各種控制信號(hào)主機(jī)硬件系統(tǒng)——總線BUS連接多個(gè)功能部件的一組公共信號(hào)線2.微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)軟件：為運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或?yàn)閷?shí)現(xiàn)某一功能而編寫的各種程序的總和及其相關(guān)資料。系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)編譯系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工具軟件軟件2.微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)軟件：為運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)3.微型計(jì)算機(jī)的物理結(jié)構(gòu)3.微型計(jì)算機(jī)的物理結(jié)構(gòu)主板的主要硬件構(gòu)成CPU插座芯片組（南北橋/HUB）內(nèi)存插槽

高速緩存（現(xiàn)已集成到CPU內(nèi)部）系統(tǒng)BIOS，提供最基本的硬件控制功能CMOS，存放硬件配置參數(shù)

總線擴(kuò)展槽，PCI、ISA串行、并行接口軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū)連接插座主板的主要硬件構(gòu)成CPU插座1.3.3計(jì)算機(jī)的工作過程存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)又稱為馮?諾依曼型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)和程序均以二進(jìn)制代碼的形式不加區(qū)別地存放在存儲(chǔ)器中，存放位置由地址指定，地址碼也是二進(jìn)制形式程序由多條有邏輯關(guān)系的指令組成指令的長(zhǎng)度不等（一般為1～4字節(jié)）1.3.3計(jì)算機(jī)的工作過程存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)的工作原理程序預(yù)先存放在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)按程序的流程自動(dòng)地連續(xù)取出指令并執(zhí)行之。為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)地執(zhí)行程序，控制器設(shè)置一程序計(jì)數(shù)器PC，它可根據(jù)指令的長(zhǎng)度自動(dòng)增量（總是指向下一條指令）。只要給出程序中第一條指令的地址，控制器就可依據(jù)存儲(chǔ)程序中的指令順序周而復(fù)始地取指令、譯碼、執(zhí)行，直到完成全部指令操作為止，即控制器通過指令流的串行驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)程序控制。存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)的工作原理程序預(yù)先存放在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，計(jì)算1.48086/8088微處理器主要內(nèi)容：8086CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)；各內(nèi)部寄存器的功能；1.48086/8088微處理器主要內(nèi)容：一、概述8088、8086基本類似16位CPU、AB寬度20位差別：指令預(yù)取隊(duì)列：8088為4字節(jié)，8086為6字節(jié)數(shù)據(jù)總線引腳：8088有8根，8086有16根8088為準(zhǔn)16位CPU，內(nèi)部DB為16位，但外部?jī)H為8位，16位數(shù)據(jù)要分兩次傳送本課程主要介紹8086一、概述8088、8086基本類似8086內(nèi)部由兩部分組成：執(zhí)行單元（EU）總線接口單元（BIU）8086內(nèi)部由兩部分組成：二、8086CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)外部總線通用寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPDISI運(yùn)算寄存器標(biāo)志執(zhí)行部分控制電路ALUEUBIU123456CSDSSSESIP內(nèi)部暫存器I/O控制電路指令隊(duì)列緩沖器20位16位段RIP存儲(chǔ)器I/O接口取指執(zhí)行存結(jié)果取指執(zhí)行存結(jié)果32二、8086CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)外部通AHAL運(yùn)算寄存器指令預(yù)取隊(duì)列(IPQ)指令的一般執(zhí)行過程：取指令指令譯碼讀取操作數(shù)執(zhí)行指令存放結(jié)果指令預(yù)取隊(duì)列(IPQ)指令的一般執(zhí)行過程：串行工作方式：8086以前的CPU采用串行工作方式：1）CPU執(zhí)行指令時(shí)總線處于空閑狀態(tài)2）CPU訪問存儲(chǔ)器(存取數(shù)據(jù)或指令)時(shí)要等待總線操作的完成缺點(diǎn)：CPU無(wú)法全速運(yùn)行解決：總線空閑時(shí)預(yù)取指令，使CPU需要指令時(shí)能立刻得到取指令1執(zhí)行1取操作數(shù)2執(zhí)行2CPUBUS忙碌忙碌忙碌忙碌存結(jié)果1取指令2串行工作方式：8086以前的CPU采用串行工作方式：取指令執(zhí)并行工作方式：8086CPU采用并行工作方式取指令2取操作數(shù)BIU存結(jié)果取指令3取操作數(shù)取指令4執(zhí)行1執(zhí)行2執(zhí)行3

EUBUS忙碌忙碌忙碌忙碌忙碌忙碌并行工作方式：8086CPU采用并行工作方式取指令2取操作數(shù)8088的流水線操作8088CPU包括兩大部分：EU和BIUBIU不斷地從存儲(chǔ)器取指令送入指令隊(duì)列寄存器IPQ，EU不斷地從IPQ取出指令執(zhí)行EU和BIU構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)單的2工位流水線指令預(yù)取隊(duì)列IPQ是實(shí)現(xiàn)流水線操作的關(guān)鍵（類似于工廠流水線的傳送帶）新型CPU將一條指令劃分成更多的階段，以便可以同時(shí)執(zhí)行更多的指令例如，PIII為14個(gè)階段，P4為20個(gè)階段(超級(jí)流水線)8088的流水線操作8088CPU包括兩大部分：EU和BI結(jié)論指令預(yù)取隊(duì)列的存在使EU和BIU兩個(gè)部分可同時(shí)進(jìn)行工作，從而提高了CPU的效率；降低了對(duì)存儲(chǔ)器存取速度的要求結(jié)論指令預(yù)取隊(duì)列的存在使EU和BIU兩個(gè)部分可同時(shí)進(jìn)行工作，8088/8086CPU的特點(diǎn)采用并行流水線工作方式對(duì)內(nèi)存空間實(shí)行分段管理：每段大小為16B～64KB用段地址和段內(nèi)偏移實(shí)現(xiàn)對(duì)1MB空間的尋址設(shè)置地址段寄存器指示段的首地址支持多處理器系統(tǒng)；片內(nèi)沒有浮點(diǎn)運(yùn)算部件，浮點(diǎn)運(yùn)算由數(shù)學(xué)協(xié)處理器8087支持（也可用軟件模擬）

注：80486DX以后的CPU均將數(shù)學(xué)協(xié)處理器作為標(biāo)準(zhǔn)部件集成到CPU內(nèi)部8088/8086CPU的特點(diǎn)采用并行流水線工作方式8088指令執(zhí)行過程下面用動(dòng)畫形式演示如下指令的執(zhí)行過程1000:100MOVAL,[2000H] ;A000201000:103ADDAL,02H ;04021000:105HLT ;F4注：內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖是8086，但實(shí)際是8088執(zhí)行過程。如果是8086，則每次可以讀取2個(gè)字節(jié)398088指令執(zhí)行過程下面用動(dòng)畫形式演示如下指令的執(zhí)行過程394040執(zhí)行單元EU功能:執(zhí)行指令

從指令隊(duì)列中取指令代碼譯碼在ALU中完成數(shù)據(jù)的運(yùn)算運(yùn)算結(jié)果的特征保存在標(biāo)志寄存器FLAGS中。執(zhí)行單元EU功能:執(zhí)行指令執(zhí)行單元包括

算術(shù)邏輯單元（運(yùn)算器）8個(gè)通用寄存器(AXBXCXDXSPBPSIDI)1個(gè)標(biāo)志寄存器(FLAGS)

EU部分控制電路執(zhí)行單元包括總線接口單元BIU功能：從內(nèi)存中取指令送入指令預(yù)取隊(duì)列負(fù)責(zé)與內(nèi)存或輸入/輸出接口之間的數(shù)據(jù)傳送在執(zhí)行轉(zhuǎn)移程序時(shí)，BIU使指令預(yù)取隊(duì)列復(fù)位，從指定的新地址取指令，并立即傳給執(zhí)行單元執(zhí)行?？偩€接口單元BIU功能：(1)四個(gè)段地址寄存器CS–––16位代碼段寄存器DS–––16位數(shù)據(jù)段寄存器ES–––16位附加段寄存器SS–––16位堆棧段寄存器BIU的組成(1)四個(gè)段地址寄存器CS–––16位代碼段寄存器DS(2)IP–––16位指令指針寄存器

指向下一條要取出的指令。(3)20位地址加法器16位內(nèi)部寄存器提供的信息經(jīng)地址加法器產(chǎn)生20位地址信息。例：指令的物理地址=CS16+IP(2)IP–––16位指令指針寄存器指向下一條要取出(4)六字節(jié)的指令隊(duì)列取指令與執(zhí)行指令并行工作，即在一條指令的執(zhí)行過程中，可以取出下一條或多條指令，在指令隊(duì)列中排隊(duì)。(4)六字節(jié)的指令隊(duì)列取指令與執(zhí)行指令并行工作，即在一條指三、8086/8088的內(nèi)部寄存器含14個(gè)16位寄存器，按功能可分為三類8個(gè)通用寄存器4個(gè)段寄存器2個(gè)控制寄存器三、8086/8088的內(nèi)部寄存器含14個(gè)16位寄存器，按1.通用寄存器

數(shù)據(jù)寄存器（AX，BX，CX，DX）地址指針寄存器（SP，BP）變址寄存器（SI，DI）1.通用寄存器數(shù)據(jù)寄存器8086含4個(gè)16位數(shù)據(jù)寄存器，它們又可分為8個(gè)8位寄存器，即：AX

AH，ALBXBH，BLCXCH，CLDXDH，DL常用來存放參與運(yùn)算的操作數(shù)或運(yùn)算結(jié)果數(shù)據(jù)寄存器8086含4個(gè)16位數(shù)據(jù)寄存器，它們又可分為8個(gè)8數(shù)據(jù)寄存器特有的習(xí)慣用法AX：累加器。多用于存放中間運(yùn)算結(jié)果。所有I/O指令必須都通過AX與接口傳送信息；BX：基址寄存器。在間接尋址中用于存放基地址；CX：計(jì)數(shù)寄存器。用于在循環(huán)或串操作指令中存放循環(huán)次數(shù)或重復(fù)次數(shù)；DX：數(shù)據(jù)寄存器。在32位乘除法運(yùn)算時(shí)，存放高16位數(shù)；在間接尋址的I/O指令中存放

I/O端口地址。數(shù)據(jù)寄存器特有的習(xí)慣用法AX：累加器。多用于存放中間運(yùn)算結(jié)果地址指針寄存器SP：堆棧指針寄存器，其內(nèi)容為棧頂?shù)钠频刂?；BP：基址指針寄存器，常用于在訪問內(nèi)存時(shí)存放內(nèi)存單元的偏移地址。地址指針寄存器SP：堆棧指針寄存器，其內(nèi)容為棧頂?shù)钠频刂罚籅X與BP在應(yīng)用上的區(qū)別作為通用寄存器，二者均可用于存放數(shù)據(jù)；作為基址寄存器，BX通常用于尋址數(shù)據(jù)段；BP則通常用于尋址堆棧段。BX一般與DS或ES搭配使用BP一般與SS搭配使用BX與BP在應(yīng)用上的區(qū)別作為通用寄存器，二者均可用于存放數(shù)據(jù)變址寄存器SI：源變址寄存器DI：目標(biāo)變址寄存器變址寄存器常用于指令的間接尋址或變址尋址。特別是在串操作指令中，用SI存放源操作數(shù)的偏移地址，而用DI存放目標(biāo)操作數(shù)的偏移地址。變址寄存器SI：源變址寄存器2.段寄存器用于存放邏輯段的段基地址(邏輯段的概念后面將要介紹)

CS：代碼段寄存器

代碼段用于存放指令代碼

DS：數(shù)據(jù)段寄存器

ES：附加段寄存器

數(shù)據(jù)段和附加段用來存放操作數(shù)

SS：堆棧段寄存器

堆棧段用于存放返回地址，保存寄存器內(nèi)容，傳遞參數(shù)2.段寄存器用于存放邏輯段的段基地址(邏輯段的概念后面將要3.控制寄存器IP：指令指針寄存器，其內(nèi)容為下一條要執(zhí)行的指令的偏移地址FLAGS：標(biāo)志寄存器狀態(tài)標(biāo)志：存放運(yùn)算結(jié)果的特征控制標(biāo)志：控制某些特殊操作6個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位(CF，SF，AF，PF，OF，ZF)3個(gè)控制標(biāo)志位(IF，TF，DF)3.控制寄存器IP：指令指針寄存器，其內(nèi)容為下一條標(biāo)志寄存器FR

共有16位，其中7位未用，各位的定義如下：1501413121110987654321OFDFIFTFSFZFAFPFCF圖標(biāo)志寄存器根據(jù)功能，有兩類標(biāo)志狀態(tài)標(biāo)志控制標(biāo)志標(biāo)志寄存器FR共有16位，其中7位未用，各位的定義如下表8086CPU標(biāo)志位情況名稱符號(hào)符號(hào)標(biāo)志SF功能與運(yùn)算結(jié)果的最高位相同，當(dāng)數(shù)據(jù)用補(bǔ)碼表示時(shí)，負(fù)數(shù)的最高位為1，SF=1，正數(shù)的最高位為0，SF=0零標(biāo)志當(dāng)前的運(yùn)算結(jié)果為零ZF=1，當(dāng)前的運(yùn)算結(jié)果為非零ZF=0奇偶標(biāo)志PF運(yùn)算結(jié)果所含的1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)PF=1，為奇數(shù)PF=0進(jìn)位標(biāo)志CF當(dāng)執(zhí)行一個(gè)加法運(yùn)算使最高位產(chǎn)生進(jìn)位時(shí)，或者執(zhí)行一個(gè)減法運(yùn)算引起最高位產(chǎn)生借位時(shí)，此外，循環(huán)指令也影響這一標(biāo)志輔助

進(jìn)位標(biāo)志AF加法運(yùn)算時(shí)，如果第3位往第4位有進(jìn)位；減法運(yùn)算時(shí)，如果第3位往第4位有借位。輔助進(jìn)位標(biāo)志一般在BCD碼運(yùn)算中作為是否進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整的判斷依據(jù)溢出標(biāo)志OF運(yùn)算過程中產(chǎn)生溢出時(shí)，所謂溢出，是指當(dāng)字節(jié)運(yùn)算的結(jié)果超出了范圍128~+127，或者當(dāng)字運(yùn)算的結(jié)果超出了范圍32768~+32767時(shí)稱為溢出方向標(biāo)志DF控制串操作指令用的標(biāo)志。DF=0,串操作過程中的地址會(huì)不斷增值；DF=1,串操作過程中的地址會(huì)不斷減值中斷標(biāo)志IF控制可屏蔽中斷的標(biāo)志。IF=0,CPU不允許對(duì)可屏蔽中斷請(qǐng)求作出響應(yīng)；IF=1,CPU允許可屏蔽中斷請(qǐng)求跟蹤標(biāo)志TFTF=1CPU按跟蹤方式執(zhí)行指令，TF=0正常執(zhí)行ZF表8086CPU標(biāo)志位情況名稱符號(hào)符號(hào)標(biāo)志SF功能1.58086/8088的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和堆棧主要內(nèi)容：存儲(chǔ)器編址存儲(chǔ)器分段和物理地址生成堆棧和棧操作指令1.58086/8088的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和堆棧主要內(nèi)容：一、存儲(chǔ)器編址存儲(chǔ)器以8位為一個(gè)存儲(chǔ)單元編址，每一個(gè)存儲(chǔ)單元用唯一的一個(gè)地址碼來表示。一個(gè)字的兩個(gè)單元有各自的地址，處于低地址的字節(jié)的地址為這個(gè)字的地址在存儲(chǔ)器中，任何連續(xù)存放的兩個(gè)字節(jié)都可以稱為一個(gè)字。將偶地址的字稱為規(guī)則字，奇地址的字稱為非規(guī)則字。

例：字2301H的地址為0000H，為規(guī)則字；字4523H的地址為0001H，為非規(guī)則字。

物理地址

0000

00010002000300040005000623H01H45H67H89HABH存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)CDH一、存儲(chǔ)器編址存儲(chǔ)器以8位為一個(gè)存儲(chǔ)單元編址，每一個(gè)存儲(chǔ)單元物理地址8086：20根地址線，可尋址220(1MB)個(gè)存儲(chǔ)單元CPU送到AB上的20位的地址稱為物理地址

二、存儲(chǔ)器分段和物理地址的生成物理地址二、存儲(chǔ)器分段和物理地址的生成物理地址物理地址..60000H60001H60002H60003H60004H...12HF0H1BH08H存儲(chǔ)器的操作完全基于物理地址。問題：8086的內(nèi)部總線和內(nèi)部寄存器均為16位，如何生成20位地址？解決：存儲(chǔ)器分段物理地址物理地址.12HF0H1BH08H存儲(chǔ)器的操作完全基存儲(chǔ)器分段高地址低地址段基址段基址段基址段基址最大64KB段i-1段i段i+11.1M存儲(chǔ)空間分成若干個(gè)邏輯段，每一段64K2.段與段之間可以連續(xù)排列，部分重疊，斷續(xù)排列。存儲(chǔ)器分段高地址低地址段基址段基址段基址段基址最大64KB段邏輯地址段基地址和段內(nèi)偏移組成了邏輯地址

段地址偏移地址(偏移量)格式為：段地址:偏移地址物理地址=段基地址×16+偏移地址60002H00H12H60000H0000段基地址（16位）段首地址×××???×××邏輯地址段基地址和段內(nèi)偏移組成了邏輯地址60002H00H1BIU中的地址加法器用來實(shí)現(xiàn)邏輯地址到物理地址的變換8088可同時(shí)訪問4個(gè)段，4個(gè)段寄存器指示了每個(gè)段的基地址段基址段內(nèi)偏移物理地址+16位20位000064BIU中的地址加法器用來實(shí)現(xiàn)邏輯地址到物理地址的變換段基址段邏輯地址和物理地址區(qū)別物理地址：20位絕對(duì)地址。邏輯地址：段基址和段內(nèi)偏移量。物理地址=段基址16+偏移地址段寄存器值0000偏移地址20位物理地址16位4位150150190邏輯地址和物理地址區(qū)別物理地址：20位絕對(duì)地址。邏輯地址：段內(nèi)存地址的一般情況1.指令地址：CS16+IP2.堆棧操作地址：SS16+SP3.操作數(shù)地址：DS(ES)16+偏移地址

(其中的偏移地址取決于指令的尋址方式)內(nèi)存地址的一般情況1.指令地址：CS16+IP2.堆棧[例]：已知CS=1055H，DS=250AH，ES=2EF0H，SS=8FF0H，

DS段有一操作數(shù)，其偏移地址=0204H，

1)畫出各段在內(nèi)存中的分布

2)指出各段首地址

3)該操作數(shù)的物理地址=？10550H250A0H2EF00H8FF00HCSSSCSDSES解：

各段分布及段首址見右圖所示。操作數(shù)的物理地址為：250AH×10H+0204H=252A4H[例]：已知CS=1055H，DS=250AH，ES=2EF三、堆棧及堆棧段的使用內(nèi)存中一個(gè)按LIFO方式操作的特殊區(qū)域每次壓棧和退棧均以WORD為單位SS存放堆棧段地址，SP存放段內(nèi)偏移，SS:SP構(gòu)成了堆棧指針堆棧用于存放返回地址、過程參數(shù)或需要保護(hù)的數(shù)據(jù)常用于響應(yīng)中斷或子程序調(diào)用三、堆棧及堆棧段的使用內(nèi)存中一個(gè)按LIFO方式操作的特殊區(qū)域入棧指令PUSHPUSHCX若已知SS=0200H,

SP=0008H,

CX=1234H,操作示意圖如圖5.2所示：0200000812342000SS段

首地址新棧頂3412原棧頂200620072008+–2SSSPCX1234H圖5.2PUSHCX的操作過程×16入棧指令PUSHPUSHCX若已知SS=0200H,操作示意圖如圖5.3所示：0200000612342000SS段

首地址原棧頂3412新棧頂200620072008++2SSSPBX1234H圖5.3POPBX的操作過程×16出棧指令POPPOPBX操作示意圖如圖5.3所示：0200000612342000SSPSSSS壓棧前退棧后高低低高高12HSS34HSP壓棧后低高SPSPSP34H12HSPPUSHCXPOPBXCX=1234HBX=1234HSPSSSS壓棧前退棧后高低低高高12HSS34HSP壓棧后

壓入標(biāo)志：PUSHF

彈出標(biāo)志：POPF

堆棧操作對(duì)標(biāo)志位的影響狀態(tài)標(biāo)志寄存器進(jìn)棧指令PUSHF出棧指令POPF

追蹤標(biāo)志TF只有通過PUSHF將整個(gè)標(biāo)志寄存器進(jìn)棧，然后改變棧頂存儲(chǔ)單元的D8位，再用POPF指令出棧。

壓入標(biāo)志：PUSHF

彈出標(biāo)志：POPF

堆棧操作對(duì)作業(yè)：第36頁(yè)：13、14、15、16、17、18、19、20作業(yè)：第36頁(yè)：13、14、15、16、17、18、19、第一章微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)和編碼1.2邏輯單元和邏輯部件1.3微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理1.48086/8088微處理機(jī)1.58086/8088存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和堆棧1.680x86系列微處理器第一章微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)和編碼1.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)和編碼1.1.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)制1.1.2符號(hào)數(shù)的表示法1.1.3二進(jìn)制數(shù)的加減運(yùn)算1.1.4二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算和邏輯電路1.1.5二進(jìn)制編碼1.1.6BCD數(shù)的加減運(yùn)算(合并在第二章)1.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)和編碼1.1.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)制1.2邏輯單元和邏輯部件1.2.1觸發(fā)器1.2.2寄存器1.2.3移位寄存器1.2.4計(jì)數(shù)器1.2.5三態(tài)輸出門與緩沖放大器1.2.6譯碼器1.2邏輯單元和邏輯部件1.2.1觸發(fā)器1.3微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理微型計(jì)算機(jī)常用的術(shù)語(yǔ)微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的工作原理1.3微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理微型計(jì)算機(jī)常用的術(shù)語(yǔ)1.3.1微型計(jì)算機(jī)常用的術(shù)語(yǔ)bit1Mb=10241024bit=220bit1Gb=230bit=1024Mb1Tb=240bit=1024GbByte1Byte=8bit，1KB=1024ByteWord：表示字長(zhǎng)，有1bit,4bit,8bit,16bit等一般情況下為2Byte(16bit)指令：規(guī)定計(jì)算機(jī)進(jìn)行某種操作的命令程序：指令的有序集合指令系統(tǒng)：全部指令1.3.1微型計(jì)算機(jī)常用的術(shù)語(yǔ)bit1.3.2微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)掌握：微機(jī)系統(tǒng)的基本組成微型機(jī)的結(jié)構(gòu)1.3.2微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)掌握：一、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三個(gè)層次微處理器(Microprocessor)

微型計(jì)算機(jī)(Microcomputer)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(Microcomputer

System)一、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三個(gè)層次微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三個(gè)層次微處理器存儲(chǔ)器I/O接口總線硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)外設(shè)ALU寄存器控制器鍵盤、鼠標(biāo)顯示器軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū)打印機(jī)、掃描儀系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三個(gè)層次微處理器硬件系統(tǒng)微型微型外核心級(jí)——微處理器微處理器簡(jiǎn)稱CPU，是計(jì)算機(jī)的核心，主要包括：

運(yùn)算器ALU

控制器CU寄存器組Registers實(shí)現(xiàn)運(yùn)算功能和控制功能核心級(jí)——微處理器微處理器簡(jiǎn)稱CPU，是計(jì)算機(jī)的核心，主要包硬件系統(tǒng)級(jí)——微型計(jì)算機(jī)以微處理器為核心，配上只讀存儲(chǔ)器(ROM)、讀寫存儲(chǔ)器(RAM)、輸入/輸出(I/O)接口電路及系統(tǒng)總線等部件，就構(gòu)成了微型計(jì)算機(jī)。將CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口、總線等集成在一片超大規(guī)模集成電路芯片上，稱為單片微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱單片機(jī)。硬件系統(tǒng)級(jí)——微型計(jì)算機(jī)以微處理器為核心，配上只讀存儲(chǔ)器(R系統(tǒng)級(jí)以微型計(jì)算機(jī)為中心，配以相應(yīng)的外圍設(shè)備以及控制微型計(jì)算機(jī)工作的軟件，就構(gòu)成了完整的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。微型計(jì)算機(jī)如果不配有軟件，通常稱為裸機(jī)。軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。系統(tǒng)級(jí)以微型計(jì)算機(jī)為中心，配以相應(yīng)的外圍設(shè)備以及控制微型計(jì)算二、微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

1.微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微處理器（CPU）存儲(chǔ)器輸入/輸出接口總線二、微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

1.微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微處理微型計(jì)算機(jī)的概念結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器I/O接口輸入設(shè)備I/O接口地址總線AB輸出設(shè)備CPU數(shù)據(jù)總線DB控制總線CBI/O接口微型計(jì)算機(jī)的概念結(jié)構(gòu)存I/O輸I/O地址總線AB輸數(shù)據(jù)總線主機(jī)硬件系統(tǒng)——CPU計(jì)算機(jī)的控制中心，提供運(yùn)算、判斷能力構(gòu)成：ALU、CU、Registers例：Intel8088、PIII、P4AMDK7CPU的位數(shù)：4位、8位、16位、32位是指一次能處理的數(shù)據(jù)的位數(shù)主機(jī)硬件系統(tǒng)——CPU計(jì)算機(jī)的控制中心，提供運(yùn)算、判斷能力主機(jī)硬件系統(tǒng)——存儲(chǔ)器存放程序和數(shù)據(jù)的記憶裝置用途：存放程序和要操作的各類信息（數(shù)據(jù)、文字、圖像、…）內(nèi)存：ROM、RAM特點(diǎn)：隨機(jī)存取，速度快，容量小外存：磁盤、光盤、半導(dǎo)體盤、…特點(diǎn)：順序存取/塊存取，速度慢，容量大主機(jī)硬件系統(tǒng)——存儲(chǔ)器存放程序和數(shù)據(jù)的記憶裝置有關(guān)內(nèi)存儲(chǔ)器的幾個(gè)概念內(nèi)存單元的地址和內(nèi)容內(nèi)存容量?jī)?nèi)存的操作內(nèi)存的分類有關(guān)內(nèi)存儲(chǔ)器的幾個(gè)概念內(nèi)存單元的地址和內(nèi)容內(nèi)存單元的地址和內(nèi)容內(nèi)存包含有很多存儲(chǔ)單元(每個(gè)內(nèi)存單元包含8bit)，為區(qū)分不同的內(nèi)存單元，計(jì)算機(jī)對(duì)每個(gè)內(nèi)存單元進(jìn)行編號(hào)，內(nèi)存單元的編號(hào)就稱為內(nèi)存單元的地址1011011038F04H內(nèi)存單元地址內(nèi)存單元內(nèi)容......76543210內(nèi)存單元的地址和內(nèi)容內(nèi)存包含有很多存儲(chǔ)單元(每個(gè)內(nèi)存單元包含內(nèi)存容量?jī)?nèi)存單元的個(gè)數(shù)，以字節(jié)為單位。注意：內(nèi)存空間與內(nèi)存容量的區(qū)別

內(nèi)存容量：某微機(jī)配置2條128MB的SDRAM內(nèi)存條，其內(nèi)存容量為256MB

內(nèi)存空間：又稱為存儲(chǔ)空間、尋址范圍，是指微機(jī)的尋址能力，與CPU的地址總線寬度有關(guān)內(nèi)存容量?jī)?nèi)存單元的個(gè)數(shù)，以字節(jié)為單位。內(nèi)存操作讀：將內(nèi)存單元的內(nèi)容取入CPU，原單元內(nèi)容不改變；寫：CPU將信息放入內(nèi)存單元，單元中原內(nèi)容被覆蓋；刷新：對(duì)CPU透明，僅動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器有此操作內(nèi)存的讀寫的步驟為：CPU把要讀寫的內(nèi)存單元的地址放到AB上若是寫操作，CPU緊接著把要寫入的數(shù)據(jù)放到DB上CPU發(fā)出讀寫命令數(shù)據(jù)被寫入指定的單元或從指定的單元讀出到DB若是讀操作，CPU緊接著從DB上取回?cái)?shù)據(jù)內(nèi)存操作讀：將內(nèi)存單元的內(nèi)容取入CPU，原單元內(nèi)容不改變；內(nèi)存儲(chǔ)器的分類讀寫存儲(chǔ)器（RAM）可讀可寫易失性，臨時(shí)存放程序和數(shù)據(jù)只讀存儲(chǔ)器（ROM）工作時(shí)只能讀非易失性，永久或半永久性存放信息內(nèi)存儲(chǔ)器的分類讀寫存儲(chǔ)器（RAM）主機(jī)硬件系統(tǒng)——輸入/輸出接口簡(jiǎn)寫為I/O接口，是CPU與外部設(shè)備間的橋梁CPUI/O接口外設(shè)主機(jī)硬件系統(tǒng)——輸入/輸出接口簡(jiǎn)寫為I/O接口，是CPU與外接口的功能提供驅(qū)動(dòng)外設(shè)的電壓或電流；匹配計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的信號(hào)電平、速度、信號(hào)類型、數(shù)據(jù)格式等；緩存發(fā)給外設(shè)的數(shù)據(jù)、控制命令和外設(shè)提供的運(yùn)行狀態(tài)信息；DMA（直接存儲(chǔ)器存?。┛刂坪椭袛嗫刂啤＝涌诘墓δ芴峁?qū)動(dòng)外設(shè)的電壓或電流；主機(jī)硬件系統(tǒng)——總線BUS連接多個(gè)功能部件的一組公共信號(hào)線地址總線AB：用來傳送CPU輸出的地址信號(hào)，確定被訪問的存儲(chǔ)單元、I/O端口。地址線的根數(shù)決定了CPU的尋址范圍。

CPU的尋址范圍=2n，

n-地址線根數(shù)數(shù)據(jù)總線DB：在CPU與存儲(chǔ)器、I/O接口之間數(shù)據(jù)傳送的公共通路。數(shù)據(jù)總線的條數(shù)決定CPU一次最多可以傳送的數(shù)據(jù)寬度。控制總線CB：用來傳送各種控制信號(hào)主機(jī)硬件系統(tǒng)——總線BUS連接多個(gè)功能部件的一組公共信號(hào)線2.微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)軟件：為運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或?yàn)閷?shí)現(xiàn)某一功能而編寫的各種程序的總和及其相關(guān)資料。系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)編譯系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工具軟件軟件2.微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)軟件：為運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)3.微型計(jì)算機(jī)的物理結(jié)構(gòu)3.微型計(jì)算機(jī)的物理結(jié)構(gòu)主板的主要硬件構(gòu)成CPU插座芯片組（南北橋/HUB）內(nèi)存插槽

高速緩存（現(xiàn)已集成到CPU內(nèi)部）系統(tǒng)BIOS，提供最基本的硬件控制功能CMOS，存放硬件配置參數(shù)

總線擴(kuò)展槽，PCI、ISA串行、并行接口軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū)連接插座主板的主要硬件構(gòu)成CPU插座1.3.3計(jì)算機(jī)的工作過程存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)又稱為馮?諾依曼型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)和程序均以二進(jìn)制代碼的形式不加區(qū)別地存放在存儲(chǔ)器中，存放位置由地址指定，地址碼也是二進(jìn)制形式程序由多條有邏輯關(guān)系的指令組成指令的長(zhǎng)度不等（一般為1～4字節(jié)）1.3.3計(jì)算機(jī)的工作過程存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)的工作原理程序預(yù)先存放在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)按程序的流程自動(dòng)地連續(xù)取出指令并執(zhí)行之。為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)地執(zhí)行程序，控制器設(shè)置一程序計(jì)數(shù)器PC，它可根據(jù)指令的長(zhǎng)度自動(dòng)增量（總是指向下一條指令）。只要給出程序中第一條指令的地址，控制器就可依據(jù)存儲(chǔ)程序中的指令順序周而復(fù)始地取指令、譯碼、執(zhí)行，直到完成全部指令操作為止，即控制器通過指令流的串行驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)程序控制。存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)的工作原理程序預(yù)先存放在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，計(jì)算1.48086/8088微處理器主要內(nèi)容：8086CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)；各內(nèi)部寄存器的功能；1.48086/8088微處理器主要內(nèi)容：一、概述8088、8086基本類似16位CPU、AB寬度20位差別：指令預(yù)取隊(duì)列：8088為4字節(jié)，8086為6字節(jié)數(shù)據(jù)總線引腳：8088有8根，8086有16根8088為準(zhǔn)16位CPU，內(nèi)部DB為16位，但外部?jī)H為8位，16位數(shù)據(jù)要分兩次傳送本課程主要介紹8086一、概述8088、8086基本類似8086內(nèi)部由兩部分組成：執(zhí)行單元（EU）總線接口單元（BIU）8086內(nèi)部由兩部分組成：二、8086CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)外部總線通用寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPDISI運(yùn)算寄存器標(biāo)志執(zhí)行部分控制電路ALUEUBIU123456CSDSSSESIP內(nèi)部暫存器I/O控制電路指令隊(duì)列緩沖器20位16位段RIP存儲(chǔ)器I/O接口取指執(zhí)行存結(jié)果取指執(zhí)行存結(jié)果105二、8086CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)外部通AHAL運(yùn)算寄存器指令預(yù)取隊(duì)列(IPQ)指令的一般執(zhí)行過程：取指令指令譯碼讀取操作數(shù)執(zhí)行指令存放結(jié)果指令預(yù)取隊(duì)列(IPQ)指令的一般執(zhí)行過程：串行工作方式：8086以前的CPU采用串行工作方式：1）CPU執(zhí)行指令時(shí)總線處于空閑狀態(tài)2）CPU訪問存儲(chǔ)器(存取數(shù)據(jù)或指令)時(shí)要等待總線操作的完成缺點(diǎn)：CPU無(wú)法全速運(yùn)行解決：總線空閑時(shí)預(yù)取指令，使CPU需要指令時(shí)能立刻得到取指令1執(zhí)行1取操作數(shù)2執(zhí)行2CPUBUS忙碌忙碌忙碌忙碌存結(jié)果1取指令2串行工作方式：8086以前的CPU采用串行工作方式：取指令執(zhí)并行工作方式：8086CPU采用并行工作方式取指令2取操作數(shù)BIU存結(jié)果取指令3取操作數(shù)取指令4執(zhí)行1執(zhí)行2執(zhí)行3

EUBUS忙碌忙碌忙碌忙碌忙碌忙碌并行工作方式：8086CPU采用并行工作方式取指令2取操作數(shù)8088的流水線操作8088CPU包括兩大部分：EU和BIUBIU不斷地從存儲(chǔ)器取指令送入指令隊(duì)列寄存器IPQ，EU不斷地從IPQ取出指令執(zhí)行EU和BIU構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)單的2工位流水線指令預(yù)取隊(duì)列IPQ是實(shí)現(xiàn)流水線操作的關(guān)鍵（類似于工廠流水線的傳送帶）新型CPU將一條指令劃分成更多的階段，以便可以同時(shí)執(zhí)行更多的指令例如，PIII為14個(gè)階段，P4為20個(gè)階段(超級(jí)流水線)8088的流水線操作8088CPU包括兩大部分：EU和BI結(jié)論指令預(yù)取隊(duì)列的存在使EU和BIU兩個(gè)部分可同時(shí)進(jìn)行工作，從而提高了CPU的效率；降低了對(duì)存儲(chǔ)器存取速度的要求結(jié)論指令預(yù)取隊(duì)列的存在使EU和BIU兩個(gè)部分可同時(shí)進(jìn)行工作，8088/8086CPU的特點(diǎn)采用并行流水線工作方式對(duì)內(nèi)存空間實(shí)行分段管理：每段大小為16B～64KB用段地址和段內(nèi)偏移實(shí)現(xiàn)對(duì)1MB空間的尋址設(shè)置地址段寄存器指示段的首地址支持多處理器系統(tǒng)；片內(nèi)沒有浮點(diǎn)運(yùn)算部件，浮點(diǎn)運(yùn)算由數(shù)學(xué)協(xié)處理器8087支持（也可用軟件模擬）

注：80486DX以后的CPU均將數(shù)學(xué)協(xié)處理器作為標(biāo)準(zhǔn)部件集成到CPU內(nèi)部8088/8086CPU的特點(diǎn)采用并行流水線工作方式8088指令執(zhí)行過程下面用動(dòng)畫形式演示如下指令的執(zhí)行過程1000:100MOVAL,[2000H] ;A000201000:103ADDAL,02H ;04021000:105HLT ;F4注：內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖是8086，但實(shí)際是8088執(zhí)行過程。如果是8086，則每次可以讀取2個(gè)字節(jié)1128088指令執(zhí)行過程下面用動(dòng)畫形式演示如下指令的執(zhí)行過程3911340執(zhí)行單元EU功能:執(zhí)行指令

從指令隊(duì)列中取指令代碼譯碼在ALU中完成數(shù)據(jù)的運(yùn)算運(yùn)算結(jié)果的特征保存在標(biāo)志寄存器FLAGS中。執(zhí)行單元EU功能:執(zhí)行指令執(zhí)行單元包括

算術(shù)邏輯單元（運(yùn)算器）8個(gè)通用寄存器(AXBXCXDXSPBPSIDI)1個(gè)標(biāo)志寄存器(FLAGS)

EU部分控制電路執(zhí)行單元包括總線接口單元BIU功能：從內(nèi)存中取指令送入指令預(yù)取隊(duì)列負(fù)責(zé)與內(nèi)存或輸入/輸出接口之間的數(shù)據(jù)傳送在執(zhí)行轉(zhuǎn)移程序時(shí)，BIU使指令預(yù)取隊(duì)列復(fù)位，從指定的新地址取指令，并立即傳給執(zhí)行單元執(zhí)行。總線接口單元BIU功能：(1)四個(gè)段地址寄存器CS–––16位代碼段寄存器DS–––16位數(shù)據(jù)段寄存器ES–––16位附加段寄存器SS–––16位堆棧段寄存器BIU的組成(1)四個(gè)段地址寄存器CS–––16位代碼段寄存器DS(2)IP–––16位指令指針寄存器

指向下一條要取出的指令。(3)20位地址加法器16位內(nèi)部寄存器提供的信息經(jīng)地址加法器產(chǎn)生20位地址信息。例：指令的物理地址=CS16+IP(2)IP–––16位指令指針寄存器指向下一條要取出(4)六字節(jié)的指令隊(duì)列取指令與執(zhí)行指令并行工作，即在一條指令的執(zhí)行過程中，可以取出下一條或多條指令，在指令隊(duì)列中排隊(duì)。(4)六字節(jié)的指令隊(duì)列取指令與執(zhí)行指令并行工作，即在一條指三、8086/8088的內(nèi)部寄存器含14個(gè)16位寄存器，按功能可分為三類8個(gè)通用寄存器4個(gè)段寄存器2個(gè)控制寄存器三、8086/8088的內(nèi)部寄存器含14個(gè)16位寄存器，按1.通用寄存器

數(shù)據(jù)寄存器（AX，BX，CX，DX）地址指針寄存器（SP，BP）變址寄存器（SI，DI）1.通用寄存器數(shù)據(jù)寄存器8086含4個(gè)16位數(shù)據(jù)寄存器，它們又可分為8個(gè)8位寄存器，即：AX

AH，ALBXBH，BLCXCH，CLDXDH，DL常用來存放參與運(yùn)算的操作數(shù)或運(yùn)算結(jié)果數(shù)據(jù)寄存器8086含4個(gè)16位數(shù)據(jù)寄存器，它們又可分為8個(gè)8數(shù)據(jù)寄存器特有的習(xí)慣用法AX：累加器。多用于存放中間運(yùn)算結(jié)果。所有I/O指令必須都通過AX與接口傳送信息；BX：基址寄存器。在間接尋址中用于存放基地址；CX：計(jì)數(shù)寄存器。用于在循環(huán)或串操作指令中存放循環(huán)次數(shù)或重復(fù)次數(shù)；DX：數(shù)據(jù)寄存器。在32位乘除法運(yùn)算時(shí)，存放高16位數(shù)；在間接尋址的I/O指令中存放

I/O端口地址。數(shù)據(jù)寄存器特有的習(xí)慣用法AX：累加器。多用于存放中間運(yùn)算結(jié)果地址指針寄存器SP：堆棧指針寄存器，其內(nèi)容為棧頂?shù)钠频刂?；BP：基址指針寄存器，常用于在訪問內(nèi)存時(shí)存放內(nèi)存單元的偏移地址。地址指針寄存器SP：堆棧指針寄存器，其內(nèi)容為棧頂?shù)钠频刂?；BX與BP在應(yīng)用上的區(qū)別作為通用寄存器，二者均可用于存放數(shù)據(jù)；作為基址寄存器，BX通常用于尋址數(shù)據(jù)段；BP則通常用于尋址堆棧段。BX一般與DS或ES搭配使用BP一般與SS搭配使用BX與BP在應(yīng)用上的區(qū)別作為通用寄存器，二者均可用于存放數(shù)據(jù)變址寄存器SI：源變址寄存器DI：目標(biāo)變址寄存器變址寄存器常用于指令的間接尋址或變址尋址。特別是在串操作指令中，用SI存放源操作數(shù)的偏移地址，而用DI存放目標(biāo)操作數(shù)的偏移地址。變址寄存器SI：源變址寄存器2.段寄存器用于存放邏輯段的段基地址(邏輯段的概念后面將要介紹)

CS：代碼段寄存器

代碼段用于存放指令代碼

DS：數(shù)據(jù)段寄存器

ES：附加段寄存器

數(shù)據(jù)段和附加段用來存放操作數(shù)

SS：堆棧段寄存器

堆棧段用于存放返回地址，保存寄存器內(nèi)容，傳遞參數(shù)2.段寄存器用于存放邏輯段的段基地址(邏輯段的概念后面將要3.控制寄存器IP：指令指針寄存器，其內(nèi)容為下一條要執(zhí)行的指令的偏移地址FLAGS：標(biāo)志寄存器狀態(tài)標(biāo)志：存放運(yùn)算結(jié)果的特征控制標(biāo)志：控制某些特殊操作6個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位(CF，SF，AF，PF，OF，ZF)3個(gè)控制標(biāo)志位(IF，TF，DF)3.控制寄存器IP：指令指針寄存器，其內(nèi)容為下一條標(biāo)志寄存器FR

共有16位，其中7位未用，各位的定義如下：1501413121110987654321OFDFIFTFSFZFAFPFCF圖標(biāo)志寄存器根據(jù)功能，有兩類標(biāo)志狀態(tài)標(biāo)志控制標(biāo)志標(biāo)志寄存器FR共有16位，其中7位未用，各位的定義如下表8086CPU標(biāo)志位情況名稱符號(hào)符號(hào)標(biāo)志SF功能與運(yùn)算結(jié)果的最高位相同，當(dāng)數(shù)據(jù)用補(bǔ)碼表示時(shí)，負(fù)數(shù)的最高位為1，SF=1，正數(shù)的最高位為0，SF=0零標(biāo)志當(dāng)前的運(yùn)算結(jié)果為零ZF=1，當(dāng)前的運(yùn)算結(jié)果為非零ZF=0奇偶標(biāo)志PF運(yùn)算結(jié)果所含的1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)PF=1，為奇數(shù)PF=0進(jìn)位標(biāo)志CF當(dāng)執(zhí)行一個(gè)加法運(yùn)算使最高位產(chǎn)生進(jìn)位時(shí)，或者執(zhí)行一個(gè)減法運(yùn)算引起最高位產(chǎn)生借位時(shí)，此外，循環(huán)指令也影響這一標(biāo)志輔助

進(jìn)位標(biāo)志AF加法運(yùn)算時(shí)，如果第3位往第4位有進(jìn)位；減法運(yùn)算時(shí)，如果第3位往第4位有借位。輔助進(jìn)位標(biāo)志一般在BCD碼運(yùn)算中作為是否進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整的判斷依據(jù)溢出標(biāo)志OF運(yùn)算過程中產(chǎn)生溢出時(shí)，所謂溢出，是指當(dāng)字節(jié)運(yùn)算的結(jié)果超出了范圍128~+127，或者當(dāng)字運(yùn)算的結(jié)果超出了范圍32768~+32767時(shí)稱為溢出方向標(biāo)志DF控制串操作指令用的標(biāo)志。DF=0,串操作過程中的地址會(huì)不斷增值；DF=1,串操作過程中的地址會(huì)不斷減值中斷標(biāo)志IF控制可屏蔽中斷的標(biāo)志。IF=0,CPU不允許對(duì)可屏蔽中斷請(qǐng)求作出響應(yīng)；IF=1,CPU允許可屏蔽中斷請(qǐng)求跟蹤標(biāo)志TFTF=1CPU按跟蹤方式執(zhí)行指令，TF=0正常執(zhí)行ZF表8086CPU標(biāo)志位情況名稱符號(hào)符號(hào)標(biāo)志SF功能1.58086/8088的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和堆棧主要內(nèi)容：存儲(chǔ)器編址存儲(chǔ)器分段和物理地址生成堆棧和棧操作指令1.58086/8088的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和堆棧主要內(nèi)容：一、存儲(chǔ)器編址存儲(chǔ)器以8位為一個(gè)存儲(chǔ)單元編址，每一個(gè)存儲(chǔ)單元用唯一的一個(gè)地址碼來表示。一個(gè)字的兩個(gè)單元有各自的地址，處于低地址的字節(jié)的地址為這個(gè)字的地址在存儲(chǔ)器中，任何連續(xù)存放的兩個(gè)字節(jié)都可以稱為一個(gè)字。將偶地址的字稱為規(guī)則字，奇地址的字稱為非規(guī)則字。

例：字2301H的地址為0000H，為規(guī)則字；字4523H的地址為0001H，為非規(guī)則字。

物理地址

0000

00010002000300040005000623H01H45H67H89HABH存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)CDH一、存儲(chǔ)器編址存儲(chǔ)器以