微机原理_第3章_8086_8088微处理器结构_71
1 80868088微处理器的内部结构
微机原理第2章8086/8088系统结构8086/8088微处理器的内部结构微机原理8086是Intel系列的16bit微处理器，属第三代。
它有16bit数据总线和20bit地址线，可寻址1M空间。
8088有8bit数据总线和20bit地址线，可寻址1M空间。
其内部有16bit数据总线。
AH AL BH BL SI ALU 运算数暂存器标志寄存器EU控制电路16位CSDSSS ES IP 内部暂存器8位1 2 3 4 5 6执行部件（EU ）总线控制电路 指令队列缓冲器总线接口部件（BIU ）通用寄存器加法器80888086累加器基址寄存器计数寄存器数据寄存器堆栈指针基址指针目的变址源变址AX BX CX DX微机原理CPUEUBIU •16位通用寄存器组（AX、BX、CX 、DX、SP、BP、SI、DI）•算术逻辑单元—ALU•暂存器•EU控制器•标志寄存器—FLAG•段寄存器组（CS,DS,SS,ES）,指令指针—IP •地址加法器•指令队列•总线接口控制逻辑微机原理EU 部件不直接与外部总线相连。
它从BIU的指令队列中取指令和数据。
EU 负责指令的执行。
BIU 根据EU 的请求，完成CPU 与存储器或I/O 之间的数据传送。
功能：符号名称高8位符号低8位符号AX累加器AH AL BX基址寄存器BH BL CX计数寄存器CH CL DX数据寄存器DH DL这里的寄存器可以8位或16位参与操作。
符号名称SP堆栈指针寄存器BP基址指针寄存器SI源变址寄存器DI目的变址寄存器这里的寄存器只能以16位参与操作。
符号名称CS代码段寄存器DS数据段寄存器ES附加段寄存器SS堆栈段寄存器IP指令指针寄存器D15D14D13D12D11D10D9D8 x x x x OF DF IF TF D7D6D5D4D3D2D1D0 SF ZF x AF x PF x CF符号名称定义CF进位标志运算中，最高位有进位或借位时CF=1，否则CF=0 PF奇偶标志运算结果低8位“1”个数为偶数时PF=1，否则PF=0 AF辅助进位D3有向D4进（借）位时AF=1，否则AF=0ZF零标志运算结果每位均为“0”时ZF=1, 否则ZF=0SF符号标志运算结果的最高位为1时SF=1，否则SF=0OF溢出标志运算中产生溢出时OF=1, 否则OF=0符号名称功能TF陷阱标志TF=1将使CPU进入单步执行指令IF中断标志IF=1允许CPU响应可屏蔽中断DF方向标志DF=1将从高地址向低地址处理字符串所以：CF=0PF=1AF=1ZF=0SF=1OF=0微机原理下次课见。
微机原理 第三章 微处理器
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表3.1 通用寄存器的特定用法
寄存器 操作 寄存器 操作 在移位指令中作 移位次数计数器
AX
字乘，字除，字I/O
CL
AL
字节乘，字节除，字节I/O， 查表转换，十进制运算
字节乘，字节除
DX
字乘，字除指令 中作辅助累加器
堆栈操作，做堆 栈指针
AH
SP
BX
查表转换,做基址寄存器
SI
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2）逻辑地址与物理地址
逻辑地址（LA）和物理地址（PA）：
物理地址：就是存储器的实际地址，它是指CPU和存储器 进行数据交换时所使用的地址（20位）。
逻辑地址：是在程序中使用的地址，它由段基址和偏移地
址两部分组成（16位）。
物理地址=段基址（左移4位）＋偏移量
形成20位段 起始地址 16位
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2 . 8086/8088CPU的寄存器结构
8086/8088CPU中可供编程使用的有14个16位寄存器， 按其用途可分为3类：通用寄存器、段寄存器、指针和标 志寄存器，如所示。
AH BH CH DH SP BP SI DI FLAGS IP CS DS SS ES AL BL CL DL 累加器 基址寄存器 计数寄存器 数据寄存器 数据寄存器 通用寄存器 地址指针和 变址寄存器
2
3 4 5
6
存取一般变量（除3、4、5项外）
DS
有效地址EA
根据寻址方式计算出来的偏移量又叫操作数的有效地址EA
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4. CPU对堆栈的设置与操作
堆栈的功能：用于暂存数据和现场保护 （特别是在过程调用或中断处理时暂存断 点信息） 堆栈的解释：实际上是由特定存储单元 构成的一个存储区，只是在这个存储区中 信息的出入严格按照“先进后出”或“后 进先出”的规则进行。
3第三章 8086 8088微处理器及其系统PPT课件
3.1 8086/8088 3.2 8086/8088系统的最小/最大工作方式 3.3 8086/8088的存储器 3.4 8086/8088的指令系统
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
✓ Intel系列CPU一直占着主导地位 ✓ Intel8086/8088、Z8000和MC68000为代表的16
位微处理器是第3代产品，其性能已达到中、高档 小型计算机的水平。 ✓ 8086/8088后续的80286、80386、80486以及 Pentium系列CPU结构与功能已经发生很大变化， 但从基本概念与结构以及指令格式上来讲，仍然 是经典8086/8088CPU的延续与提升。 ✓ 其它系列流行的CPU(如AMD公司的6X86MX/M II 等)也与80X86CPU兼容。
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3.1 8086/8088微处理器
8088CPU内部结构 BIU指令队列长度为4个字节 BIU通过总线控制电路与外部交换数据的总线宽度是8位， 与专用寄存器之间的数据总线宽度也是8位。
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3.1 8086/8088微处理器
3.1.2 8086/8088的寄存器结构 8086/8088内部寄存器结构共有13个16位寄存器和1个只用 了9位的16位标志寄存器。
④当EU执行完转移、调用和返回指令时，要清除指令队列缓冲器，
并要求BIU从新的地址重新执行。
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3.1 8086/8088微处理器
2.地址加法器和段寄存器
8086有20根地址线，内部寄存器只有16位。
“段加偏移”技术
微机原理接口技术03_指令系统
3.2.1 数据的寻址方式
基址变址寻址同样适用于数组或表格处理，首地 址存放在基址寄存器中，变址寄存器访问数组中各元
素。因两个寄存器都可以修改，所以它比寄存器相对
寻址方式更灵活。需要注意的是，两个寄存器不能均 为基址寄存器，也不能均为变址寄存器。
3.2.1 数据的寻址方式
7．基址变址相对寻址 (Relative Based Indexed Addressing) 操作数的有效地址为指令中规定的1个基址寄存 器和1个变址寄存器的内容及指令中指定的位移量三 者之和。 位移量[基址寄存器][变址寄存器] 可以表示成多种形式组合。寻址寄存器要放在方括 号中。
3.2.1 数据的寻址方式
4．寄存器间接寻址(Register Indirect Addressing) 操作数的有效地址存放在基址寄存器或变址寄存 器中，而操作数则在存储器中。对16位数进行寄存器 间接寻址时可用的寄存器是基址寄存器BX、BP和变 址寄存器SI、DI。使用BP时默认的段寄存器为SS， 使用其他寄存器默认的段寄存器为DS。 操作数有效地址格式为：[间接寻址的寄存器]。 寻址寄存器放在方括号中。
CPU执行指令时，指令是按顺序存放在存储器 中的，而程序执行顺序是由CS和IP的内容来决定的。 当程序执行到某一转移或调用指令时，需脱离程序 的正常顺序执行，而把它转移到指定的指令地址， 程序转移及调用指令通过改变IP和CS内容，就可改 变程序执行顺序。
3.2.2 程序转移地址寻址方式
根据程序转移地址相对于当前程序地址的关 系，可分为段内、段外；又根据转移地址是否直 接出现在指令中，分为直接、间接，所以有四种 程序转移寻址方式：段内直接寻址、段内间接寻
第3章
指令系统
指令是计算机用以控制各个部件协调
微机原理习题集答案
第1章 概述1．电子计算机主要由．电子计算机主要由 运算器运算器 、 控制器控制器 、 存储器存储器 、 输入设备输入设备 和 输出设备输出设备 等五部分组成。
等五部分组成。
等五部分组成。
2． 运算器运算器 和 控制器控制器 集成在一块芯片上，被称作CPU CPU。
3．总线按其功能可分．总线按其功能可分 数据总线数据总线 、 地址总线地址总线 和 控制总线控制总线 三种不同类型的总线。
三种不同类型的总线。
4．计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为．计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为 系统总线（或通信总线）系统总线（或通信总线） ；用于连接微型机系统内各插件板的总线称为系统内总线（板级总线） ； CPU 内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为 内部总线内部总线 。
5．迄今为止电子计算机所共同遵循的工作原理是迄今为止电子计算机所共同遵循的工作原理是 程序存储程序存储 和 程序控制程序控制 的工作原理。
的工作原理。
这种原理又称这种原理又称为 冯·诺依曼型冯·诺依曼型 原理。
原理。
第3章 微处理器及其结构1．8086/8088 CPU 执行指令中所需操作数地址由执行指令中所需操作数地址由 EU EU EU 计算出计算出计算出 16 16 16 位偏移量部分送位偏移量部分送位偏移量部分送 BIU BIU BIU ，由，由，由 BIU BIU BIU 最后最后形成一个形成一个 20 20 20 位的内存单元物理地址。
位的内存单元物理地址。
2．8086/8088 CPU CPU在总线周期的在总线周期的在总线周期的T1 T1 T1 时刻，用时刻，用时刻，用A19/S6A19/S6A19/S6～～A16/S3 A16/S3 输出输出输出 20 20 20 位地址信息的最高位地址信息的最高位地址信息的最高 4 4 4 位，而在位，而在其他时钟周期，则输出其他时钟周期，则输出 状态状态 信息。
微机原理与接口第3章2—8086微处理器总线周期及引脚资料
3.2.3 8086微处理器的总线时序 1. 总线时序
⑴ 指令周期
每条指令的执行由取指令、译码和执行 等操作组成，执行一条指令所需要的时间 称为指令周期(Instruction Cycle)，不同 指令的指令周期是不等长的，一个指令周 期由一个或若干个总线周期组成。
1
第3章 80x86微处理器
– 4个时钟周期编号为T1、T2、T3和T4 – 总线周期中的时钟周期也被称作“T状态” – 时钟周期的时间长度就是时钟频率的倒数
• 当需要延长总线周期时插入等待状态Tw • CPU进行内部操作，没有对外操作时，其引脚就处
于空闲状态Ti
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第3章 80x86微处理器
第3章：3.2 8088的总线时序（续3）
(c)
3
第3章 80x86微处理器
⑴ 总线读操作时序
当8086 CPU 进行存储器或I/O端口读操作 时，总线进入读周期。基本的读周期由4个时 钟周期组成:T1、T2、T3和T4。CPU在T3到T4之间 从总线上接收数据。当所选中的存储器和外设 的存取速度较慢时，则在T3和T4之间将插入1个 或几个等待周期TW。图3.3是8086最小方式下的 总线读操作时序图。下面对图中表示的读操作 时序进行说明。
⑵ 总线周期
8086CPU与外部交换信息总是通过总线进行的 。CPU的每一个这种信息输入、输出过程所需要 的时间称为总线周期(BusCycle)，一般一个总线 周期由四个时钟周期组成。
⑶ 时钟周期
时钟脉冲的重复周期称为时钟周期 (Clock Cycle)。时钟周期是CPU的时间基准，由计算机 的主频决定。如8086的主频为5MHz，1个时钟周 期就是200ns。
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第3章 8086(8088)CPU指令系统
20H 00H
00H 34H 12H
3000H:0000H
注： ◆基址因子BP访问默认为堆栈段 ◆不能同时取两个基址因子；也不 能同时去两个变址因子
16
+
3000H:3000H
AH
AL
第3章 8086/8088CPU指令系统
4.1.4 操作数寻址方式
●存储器寻址之相对基址加变址寻址（Base
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第3章 8086/8088CPU指令系统
3.1.3 操作数寻址方式
4.1操作数寻址方式
所谓操作数的寻址方式，是在指令格式中怎样有效的表示出操 作数的存放位臵，CPU在执行该指令时，按照指令格式中的表示找 到并对数据进行存取。 1.立即寻址（Immediate Addressing） 立即寻址中的操作数作为指令的一 部分存放在代码段中，在取指阶段数据 随指令一起被取到CPU，这种数据在指 令格式中的直接表现为常数。 如：MOV AL,34H
2
第3章 8086/8088CPU指令系统
汇编语言指令或符号指令：用字母和其它一些符 号组成的“助记符”与操作数等表示的指令称为汇编 语言指令或符号指令。 例如： MOV AX, BX ; AX←BX 而其二进制代码（机器代码）为89D8H，就是 1000 1001 1101 1000 B 不易理解，不易记忆。助记符是MOV。
操作码
操作数
4
第3章 8086/8088CPU指令系统
3.1.1 8086/8088指令格式
4.1操作数寻址方式
8086/8088机器指令格式通常1-6个字节组成。典型的指令格式 由2个字节组成，如下图所示。
操作码 D W MOD REG R/M
微机原理第三章：8086微处理器结构
4．8086 和8088 二者的指令系统完全兼容
（1）有24 种寻址方式，具有乘、除法指令等。 （2）取指令和执行指令的操作并行运行，运行速度大大提高。
（3）具有最小模式和最大模式，应用领域宽广，适应性强。
（4）可方便地和数据处理器8087、I/O 处理器8089 或其它处理器 组成多处理机系统，提高数据处理能力和输人输出能力。
代码段寄存器 CS 标 志 寄 存 器
数据段寄存器 DS
堆栈段寄存器 SS
附加段寄存器 ES
由于8086/8088 CPU 可直接寻址的存储器空间是1M字节，直接寻址需要 20位地址码，而所有的内部寄存器都是16位的，用这些寄存器只能寻址 64K字节，为此需要采取分段技术来解决这个问题。
表3.1
通用寄存器的隐含使用
程序调试过程中。
3.1.2 8086/8088 的寄存器结构
四、指令指针寄存器 IP ★ 16 位的指令指针寄存器 IP 用来存放将要执行的下一条 指令在代码段中的偏移地址。 ★ 在程序运行过程中，BIU 可修改 IP 中的内容，使它始终 指向将要执行的下一条指令。 ★ 程序不能直接访问 IP，但可通过某些指令修改 IP 内容。 ★ 如遇到转移类指令，则将转移目标地址送人IP中，以实 现程序的转移。
★ 规则字的读／写操作可以一次完成。由于两个存储体上的地址
线 A19～A1 是连在一起的，只要使 A0＝０，BHE＝０，就可 以实现一次在两个存储体中对一个字的读／写操作。 ★ 读写的是从奇地址开始的字（高字节在偶体中，低字节在奇体 中），这种字的存放规则称为“非规则字”或“非对准字”。 ★ 非规则字的读／写，需要两次访问存储器才能完成。 第一次访问存储器读／写奇地址中的字节；
三、标志寄存器 FR
微机原理第3章习题
• 3．13将+46和-38分别乘以2，可应用什 么指令来完成？如果除以2呢？
解：
①将+46和-38分别乘以2，可分别用逻辑左 移指令SHL和算术左移指令SAL完成。 SHL针对无符号数，SAL针对有符号数， 也可用MUL（无符号数）和IMUL（有符 号数）
②除以2，用SHR或DIV实现＋46/2，用SAR 或IDIV实现－38/2。
无物理地址
4 基址－变址－相对寻址
PA=（DS）×10H＋VAR＋（BX）＋（SI）＝608F0H
5 立即寻址
无物理地址
6 寄存器间接寻址
PA=（ES）× 10H＋（BX）＝20800H
7 寄存器间接寻址PA=（SBiblioteka ）× 10H＋（BP）＝16200H
8 寄存器相对寻址
PA=（DS） × 10H＋（BX）＋20H＝60820H
• 3．4试说明指令MOV BX，5[BX]与指令LEA BX， 5[BX]的区别。
答：
①MOV BX，5[BX]是数据传送类指令，表示将数据段中 以（BX+5）为偏移地址的16位数据送寄存器BX中。
② LEA BX，5[BX]是取偏移地址指令，结果为
（BX）=（BX）+5，即操作数的偏移地址为（BX）+5 • 3．5设堆栈指针SP的初值为2300H，（AX）=50ABH，
（4）（AX）=1322H，执行SUB AX，76EBH后， （AX）=1322H-76EBH=9C37H
标志位状态分别为：CF=1，SF=1，ZF=0， OF=0，PF=0，AF=1
补充习题
• 1. 一个有16个字的数据区，起始地址为 70A0H：DDF6H，则这个数据区末字单 元的物理地址是（ ）
微机原理第3章 8086微型计算机系统
2、总线接口部件BIU
BIU组成： 4个16位段寄存器（DS、CS、ES、SS）； 指令指针寄存器（IP）； 20位的地址加法器； 6字节指令队列缓冲器； 内部暂存器和总线控制逻辑。 BIU功能：负责CPU与存储器、I/O设备之间的 数据传送。具体包括： 取指令送指令队列，配合EU从指定的内存 单元或者外设端口中取数据，将数据传送 给EU，或者把EU的操作结果传送到指定的 内存单元或外设端口中。第3章 8086微型计算机系统
第3章 8086微型计算机系统
4、内存操作
读：将内存单元的内容取入CPU，原单元内容不改变； 写：CPU将信息放入内存单元，单元中原内容被覆盖； 刷新：对CPU透明，仅动态存储器有此操作 内存的读写的步骤为： 1)CPU把要读写的内存单元的地址放到AB上 2) 若是写操作， CPU紧接着把要写入的数据放到DB上 3) CPU发出读写命令 4) 数据被写入指定的单元或从指定的单元读出到DB 若是读操作， CPU紧接着从DB上取回数据
第3章 8086微型计算机系统
3、8086的存储器的地址
内存包含有很多存储单元(每个内存单元包含 8bit)，为区分不同的内存单元，对计算机中 的每个内存单元进行编号，内存单元的编号 就称为内存单元的地址。
内存单 元地址
. . .
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 01011000
内存单 元内容
段基地址（16位）
第3章 8086微型计算机系统
段地址说明逻辑段在主存中的起始位置 8086规定段地址必须是模16地址：xxxx0H 省略低4位0000B，段地址就可以用16位数据 表示，就能用16位段寄存器表达段地址 偏移地址(也称有效地址EA)说明主存单元 距离段起始位置的偏移量 每段不超过64KB，偏移地址也可用16位数据 表示
微机原理 微处理器8088 8086
2009级 讲稿 2011年9月
2 微处理器8088
2.1 2.2 相关概念 微处理器内部结构
微处理器特点 内部硬件结构 寄存器结构
2.2.1 2.2.2 2.2.3
2.3
微处理器外部结构
微处理器外部引脚 微处理器工作方式
2.3.1 2.3.2
2.1 相关概念
指令系统与指令执行
在T4状态，表示读/写结束。
TW时钟和TI时钟
TW时钟状态
用基本总线周期读/写操作时，系统的“Ready”电路会产生READY信号。当检测到 READY无效信号，表示数据传送未完成，在T3之后插入1~n个等待周期TW 。读/写总线 周期实际是（4+n）T 。 在基本总线周期中插入TW状态，是快速CPU对慢速存储器或I/O设备的一种等待。
8088的管脚
8086的管脚
2.3.1 微处理器外部引脚
1. 地址/数据总线
AD7～AD0：8位地址/数据总线，分时复用、双
向、三态。
GND A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 AD7 AD6 AD5
2. 地址/状态总线
A15～A8：地址线，三态输出。 A19/S6～A16/S3：地址/状态线，分时复用、
8086/8088读/写操作例
1. MOV AL，[2000H]
；从存储器读一个字节数
EU译码，通知BIU 执行一个“存储器读”总线周期； BIU的地址加法器得到20位内存地址码，在T1时刻输出到地址锁存器，进 而在AB总线上保持A19~A0 地址信号；同时BIU产生相关控制有效信号： M/IO=1，RD=0，WR=1，从存储器取得的字节数，经DB总线的D7~D0 读入 BIU，再传送给AL 。
微机原理与接口技术课后答案
第1章微型计算机系统概述1. 简述微型计算机系统的组成。
2. 简述计算机软件的分类及操作系统的作用。
3. CPU是什么？写出Intel微处理器的家族成员。
4. 写出10条以上常用的DOS操作命令。
[参考答案]1.答：微型计算机系统由硬件和软件两大部分组成，硬件又可细分为主机（由CPU、存储器、控制电路、接口等构成）、输入设备（如键盘）和输出设备（如显示器）；软件可细分为系统软件（如操作系统）和应用软件。
3.答CPU（Central Processing Unit中央处理单元）是计算机的核心部件，它包括控制器和算术逻辑运算部件等。
Intel 微处理器的家族成员有：8088/8086、80186、80286、80386、80486、Pentium(80586)、Pentium Ⅱ、Pentium Ⅲ 和Pentium IV。
第2章计算机中的数制和码制1. 将下列十进制数转换成二进制数：(1) 49；（2）73.8125;(3) 79.752. 将二进制数变换成十六进制数：（1）101101B；（2）1101001011B；（3）1111111111111101B；（4）100000010101B；（5）1111111B；（6）10000000001B3. 将十六进制数变换成二进制数和十进制数：（1）FAH；（2）5BH；（3）78A1H；（4）FFFFH； (5) 34.2AH；（6）B8.93H4. 将下列十进制数转换成十六进制数：（1）39；（2）299.34375；（3）54.56255. 将下列二进制数转换成十进制数：（1）10110.101B；（2）10010010.001B；（3）11010.1101B6. 计算（按原进制运算）：（1）10001101B＋11010B；（2）10111B＋11100101B；（3）1011110B－1110B；（4）124AH＋78FH；（5）5673H＋123H；（6）1000H－F5CH；7. 已知a=1011B,b=11001B,c=100110B, 按二进制完成下列运算，并用十进制运算检查计算结果：（1）a+b;（2）c-a-b;（3）a·b;（4）c/b8. 已知a=00111000B, b=11000111B, 计算下列逻辑运算：（1）a AND b;（2）a OR b;（3）a XOR b;（4）NOT a9. 设机器字长为8位，写出下列各数的原码和补码：（1）+1010101B;（2）-1010101B;（3）+1111111B;（4）-1111111B;（5）+1000000B;（6）-1000000B10. 写出下列十进制数的二进制补码表示（设机器字长为8位）：（1）15；（2）－1；（3）117；（4）0；（4）－15；（5）127；（6）－128；（7）8011. 设机器字长为8位，先将下列各数表示成二进制补码，然后按补码进行运算，并用十进制数运算进行检验：（1）87－73；（2）87＋（－73）；（3）87－（－73）；（4）（－87）＋73；（5）（－87）－73；（6）（－87）－（－73）；12. 已知a,b,c,d为二进制补码：a=00110010B, b=01001010B, c=11101001B, d=10111010B, 计算：（1）a+b;（2）a+c;（3）c+b;（4）c+d;（5）a-b;（6）c-a;（7）d-c;（8）a+d-c13. 设下列四组为8位二进制补码表示的十六进制数，计算a+b和a-b，并判断其结果是否溢出：（1）a=37H, b=57H; （2）a=0B7H, b=0D7H;（3）a=0F7H, b=0D7H; （4）a=37H, b=0C7H14. 求下列组合BCD数的二进制和十六进制表示形式：（1）3251（2）12907（3）ABCD（4）abcd15. 将下列算式中的十进制数表示成组合BCD码进行运算，并用加6/减6修正其结果：（1）38＋42；（2）56＋77；（3）99＋88；（4）34＋69；（5）38－42；（6）77－56；（7）15－76；（8）89－2316. 将下列字符串表示成相应的ASCII码（用十六进制数表示）：（1）Example 1;（2）Jinan University;（3）-108.652;（4）How are you?;（5）Computer（6）Internet Web17. 将下列字符串表示成相应的ASCII码（用十六进制数表示）：（1）Hello（2）123<CR>456;（注：<CR>表示回车）（3）ASCII;（4）The number is 2315[参考答案]1．解：(1)49＝0011 0001B （2）73.8125＝0100 1001.1101B(3)79.75＝0100 1111.11B3. 解：（1）FAH=1111 1010B=250D （2）5BH=0101 1011B=91D（3）78A1H=0111 1000 1010 0001B=30881D（4）FFFFH=1111 1111 1111 1111B=65535D5. 解：（1）10110.101B=22.625 （2）10010010.001B=146.0625（3）11010.1101B=26.81257. 解：a=1011B＝11, b=11001B＝25, c=100110B＝38（1）a+b＝100100B＝36 （2）c-a-b＝10B＝2（3）a·b＝100010011B＝275 （4）c/b＝1……1101B（＝13）9. 解：（1）+1010101B 原码01010101B 补码01010101B（2）-1010101B 原码11010101B 补码10101011B（3）+1111111B 原码01111111B 补码01111111B（4）-1111111B 原码11111111B 补码10000001B（5）+1000000B 原码 01000000B 补码01000000B（6）-1000000B 原码 11000000B 补码11000000B11. 解：按补码表示＋87＝0101 0111B；＋73＝0100 1001B；－87＝1010 1001B；－73＝1011 0111B（1）87－73＝0101 0111B－0100 1001B＝1110B＝14（2）87＋（－73）＝0101 0111B＋1011 0111B＝[1]0000 1110B=14（舍去进位）（3）87－（－73）＝0101 0111B－1011 0111B＝[－1]1010 0000B＝－96（溢出）（4）（－87）＋73＝1010 1001B＋0100 1001B＝1111 0010B＝－14（5）（－87）－73＝1010 1001B－0100 1001B＝[－1]0110 0000B＝96（溢出）（6）（－87）－（－73）＝1010 1001B－1011 0111B＝1111 0010B＝－1413. 解：（1）a=37H, b=57H； a+b=8EH; a-b=[-1]E0H=-32（2）a=0B7H, b=0D7H; a+b=[1]8EH=-114; a-b=[-1]E0H=-32（3）a=0F7H, b=0D7H; a+b=[1]CEH=-50; a-b=20H=32（4）a=37H, b=0C7H; a+b=FEH=-2; a-b=[-1]70H=11215. 解：（1）将38、42表示成组合BCD码：38H、42H，然后按二进制进行运算，并根据运算过程中的AF，CF进行加6/减6修正。
第3章(1)微机原理与接口技术(第三版)(王忠民)
第三章 80x86微处理器
第三章 80x86微处理器
2. 数据总线从8086的16位到80586的64位。数据 总线是计算机中组成各部件间进行数据传送时的公共 通道。其位数（宽度）表示CPU的字长，数据总线位数 越多，数据交换的速度越快。
微机原理与接口技术
——第三章 80x86微处理器
西安邮电大学 计算机学院
范琳
第三章 80x86微处理器
1
80x86 微处理器简介
2
8086 微处理器
3
8086 寄存器
4
8086 引脚功能
5
8086 存储器组织
第三章 80x86微处理器
3.1 80x86微处理器简介
80x86微处理器是美国Intel公司生产的系列微处 理器。从8086开始到目前已进入第五代微处理器： 8086（8088）、80286、80386、80486和80586 （Pentium、Pentium ⅡⅣ）。其主要发展特点是：
近的数据可能很快就会被使用。
所以，层次结构的存储器系统，可以将最近访问 过的内容放入Cache，将近期访问过内容所属的整 个块放入Cache。
第三章 80x86微处理器
80x86CPU在发展过程中，存储器的管理机制也 发生了较大变化。
8086/8088CPU：分段实方式 80286CPU：分段实方式、保护方式（可提供虚 拟存储管理和多任务管理机制）。 8038680586CPU：分段实方式、保护方式、虚 拟8086方式（可同时模拟多个8086处理器工作）。
微机原理218088CPU内部结构寄存器组存储器组织
利用单步中断可对程序进行逐条指令的调试。
这种逐条指令调试程序的方法就是单步调试。
22
15 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
OF DF IF TF SF ZF
AF
PF
CF
控制 反映结果状态 反应运算过程
23
3、段寄存器（CS、DS、SS、ES） 在8088可寻址的1MB内存空间中，可以存
。
19
方向标志DF（Direction Flag）
用于串操作指令中，控制地址的变化方向：
设置DF＝0，串操作后存储器地址自动增量（增址） ； 设置DF＝1，串操作后存储器地址自动减量（减址） 。
串：存储器中一序列字或字节单元
串操作——对序列字或字节单元中的内容进行某种操作 ， 比如：将一个字符串从源区传送到目的区 。 MOVS——串传送指令 CMPS——串比较指令 SCAS—— 串扫描指令 LODS——装入串指令 STOS——存储串指 令
86H + 7CH＝00H
最高位D7＝0：SF=0
有符号数利用最高有效位（MSB）来表示它 的符号。所以，运算结果的MSB与符号标志SF相 一致。
17
奇偶标志PF（Parity Flag）
当运算结果最低字节中“1”的个数为零或偶 数时，PF=1；否则PF=0（奇校验）。
例如：
3AH + 7CH＝B6H＝10110110B，
结果中有5个1，是奇数，则 PF=0 注意：PF标志仅反映最低8位中“1”的个数是 偶或奇，即使是进行16位字操作。
18
辅助进位标志AF（Auxiliary Carry Flag）
运算时D3位（低半字节）有进位或借位时， AF=1；否则AF=0。
《微机原理与接口技术》徐惠民 微机原理与接口技术3章
数据传送指令
③ 两个段寄存器之间不能直接传送信息，也不允许 用立即寻址方式为段寄存器赋初值； (X) MOV DS, 100H; (X) MOV DS, ES;
④ 目的操作数，不能用立即寻址方式。
⑤ MOV指令不影响标志位
数据传送指令
2．堆栈指令
功能：从I/O端口输入数据至AL或AX.
输入指令允许把一个字节或一个字 由一个输入端口传送到AL或AX中。若端 口地址超过255时，则必须用DX保存端 口地址，这样用DX作端口寻址最多可寻 找64K个端口。
8086/8088通过 输入输出指令与 外设进行数据交 换；呈现给程序 员的外设是端口 （Port）即I/O地 址。
一般格式：
LES OPRD1，OPRD2
这条指令除将地址指针的段地址部分送入ES外，与 LDS类似。
例如： LES DI，[BX]
数据传送指令
6．标志寄存器传送（有四条标志传送指令）
⑴ LAHF （LOAD AH WITH FLAG） 将标志寄存器中的S、Z、A、P和C（即低8 位）传送至AH寄存器的指定位，空位没有定 义。
2、寄存器寻址
操作数就放在CPU的内部寄存器中，AX、BX、CX、DX、 DI、SI、SP和BP，不需要访问存储器。
例：INC CX MOV AX，BX 若执行前 AX =30A6H， BX =69EDH， CX =40D9H 则执行后 AX =69EDH， BX内容不变 CX =40DAH
3.1 8088/8086的寻址方式
– 操作数是指令执行的参与者，即各种操作的对象。 – 有些指令不需要操作数，通常的指令都有一个或两
个操作数，也有个别指令有3个甚至4个操作数。
80868088微处理器处理器结构和内部工作原理
④在执行转移指令、调用指令和返回指令时，由于待执行指令的顺序发 生了变化，则指令队列中已经装入的字节被自动消除，BIU会接着往指 令队列装入转向的另一程序段中的指令代码。
8088的指令执行过程
小结
1、本讲内容 • 8088（8086）微处理器的内部结构（两大功能模块） • 8088（8086）的编程结构（14个内部寄存器） • 8088（8086）的存储器组织（分段、物理地址的形成） • 8088（8086）的内部工作原理（EU、BIU协调工作）
进行逻辑分段，每个 00000H
A段
逻辑段≤64K， 1M的 10000H
B段
空间分成16个逻辑段 20000H
（0~15）。允许它们 在整个存储空间浮动 ，即段与段之间可以 部分重叠、完全重叠
30000H 40000H
……
、连续排 部分重叠
C段
D段
E段
完全重
11230H 11231H 11232H
加法器 19
20位物理地址
偏移量 13H
段基址 1124H
……
1123FH 11240H
0
偏移量
11241H
03H
11242H
8086物理地址PA的形成， 其中的16位偏移量也称为有效地址
EA(出现在指令中)
11243H 物理地址PA与逻辑地址LA
8086的存储器组织
在寻址一个具体的物理单元时，必须要由一个基地址再加上 SP或IP或BP或SI或DI等可由CPU处理的16位偏移量来形成实际的 20位物理地址。
IP CS
代码段
SI、DI或BX DS