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第3章80x86处理器(4)

第3章80x86处理器(4)

如果执行的是字符串操作指令,则源字符串所在段的段地址
由数据段寄存器DS提供(必要时可指定为CS、ES或SS),偏移地
址由源变址寄存器SI提供;目的字符串所在段的段地址由附加数
据段寄存器ES提供,偏移地址由目的变址寄存器DI提供。 以上这些存储器操作时段地址和偏移地址的约定是由系统设 计时事先已规定好的,编写程序时必须遵守这些约定。
第3章 80x86微处理器 若存放的是字型数据(16位二进制数),则将字的低位字节存 放在低地址单元,高位字节存放在高地址单元。如从地址0011FH 开始的两个连续单元中存放一个字型数据,则该数据为DF46H, 记为:(0011FH)=DF46H。
若存放的是双字型数据(32位二进制数,这种数一般作为地址
量小于或等于64 KB,允许它们在整个存储空间中浮动,各个逻
辑段之间可以紧密相连,也可以互相重叠。 用户编写的程序(包括指令代码和数据)被分别存储在代码 段、数据段、堆栈段和附加数据段中,这些段的段地址分别存储 在段寄存器CS、DS、SS和ES中,而指令或数据在段内偏移地址 可由对应的地址寄存器或立即数给出,如表3.8所示。
第3章 80x86微处理器
2.存储器的段结构
8086/8088 CPU中有关可用来存放地址的寄存器如IP、SP等 都是16位的,故只能直接寻址64 KB。为了对1 M个存储单元进 行管理,8086/8088采用了段结构的存储器管理方法。 8086/8088将整个存储器分为许多逻辑段,每个逻辑段的容
元的逻辑地址不是惟一的,即一个存储
单元只有惟一确定的物理地址,但可以
有一个或多个逻辑地址。
第3章 80x86微处理器
4.堆栈操作 堆栈是在存储器中开辟的一个特定区域。开辟堆栈的目的主 要有以下两点: (1) 存放指令操作数(变量)。此时,对操作数进行访问时,段 地址由堆栈段寄存器SS来提供,操作数在该段内的偏移地址由 基址寄存器BP来提供。 (2) 保护断点和现场。此为堆栈的主要功能。

第三章80x86指令系统

第三章80x86指令系统

DX 0120H
AX 10F0H
0000H 0001H
接口 端口0 端口1

0120H 10F0H端 口 288

FFFFH
端 口 65535
第三章 80x86 指 令 系 统
2)地址寻址方式
找出程序转移的地址。转移地址可以在段内(段内转移); 转移地址也可以跨段(段间转移)。仅更改IP的内容。
(1)段内直接寻址方式(相对寻址方式)
第三章 80x86 指 令 系 统
MOV [SI+10H],AX MOV CX,[BX+COUNT]
若(DS)=3000H,(SI)=2000H, (BX)=1000H,COUNT=1050H, (AX)=4050H
(DS)×10H=30000H
(SI)= 2000H

10H
32010H
存储器 操作码 操作码
MOV AL,[Value] 或 MOV AL,value
第三章 80x86 指 令 系 统
②寄存器间接寻址方式
操作数位于存储器中,该存储器的地址存放于指令指定的寄存器中, 指令对存储器中的内容进行运算。若无特殊说明,隐含的段地址由DS提供, 只有BP做间接寻址的时候,隐含的段地址为SS。
(SI) 源变址寄存器 (DI)目的变址寄存器 EA= (BX)基址寄存器 (BP)基地址指针寄存器
基址寄存器和变址寄存器存放数组的行、列下标,指明元素在数组中的位置。
指令书写形式:MOV AX,[BX+SI+COUNT] MOV AX,[BX][SI+COUNT] MOV AX,[BX+SI]COUNT MOV AX,[BX][SI]COUNT MOV AX,COUNT[BX][SI]

汇编语言第2章80x86计算机组织

汇编语言第2章80x86计算机组织

控制标志位
• 控制标志位 :DF 方向标志,用于串处理指令处理
▪ DF位为1时,每次操作后使变址寄存器SI和 DI减量,使串处理从高地址向低地址方向处 理:
▪ 当DF位为0时,则使SI和DI增量,使串处理 从低地址向高地址方向处理:
系统标志位
• IF:中断标志。 当IF=1时,允许中断; IF=0时关闭中断
数据的宽度 • 地址总线宽度:用以确定可访问的存储器的最
大范围
地址总线宽度
• 10位:210=1024单元,1K • 20位:220=1024* 210单元=1024K,1M • 24位:224=16*1M,16M • 30位:230=1024M,1G • 32位:232=4G,即4GB
二、一些名词术语(2)
• TF:陷井标志(跟踪标志)。用于单步方式操作 • IOPL:I/O特权级。控制对I/O地址空间访问
段寄存器
• 8086/8088、80286:四个段寄存器 ▪ 代码段CS,数据段DS,堆栈段SS,附加段ES
• 80386及后继机型:六个段寄存器 ▪ 代码段CS,数据段DS,堆栈段SS,附加段ES、 FS、GS---都是16位
• ZF:零标志。运算结果为0,置1;否则置0。 • CF:进位标志。记录从最高有效位产生的进位值。
最高有效位有进位时置1,否则置0。 • AF:辅助进位标志。记录运算时第3位产生的进位
值。如第3位有进位时置1,否则置0。 • PF:奇偶标志。当结果操作数中1的个数为偶数时置
1,否则置0。
标志符号 举例
段中的某一存储单元的地址 4. SI、DI一般与DS联用:
在串处理指令中,SI和DS联用,DI和ES联用
8086系统的堆栈
• 是存储器中的特殊区域 – 在堆栈段内,“FILO” – SP始终指向栈顶,总是字操作,指示栈顶的 偏移地址; – BP可作为堆栈区中的一个基地址以便访问 堆栈中的其他信息

80x86微机原理参考答案

80x86微机原理参考答案

80x86微机原理参考答案第一章计算机基础(P32)1-1电子管,晶体管,中小规模集成电路、大规模、超大规模集成电路。

1-2把CPU和一组称为寄存器(Registers)的特殊存储器集成在一片大规模集成电路或超大规模集成电路封装之中,这个器件才被称为微处理器。

以微处理器为核心,配上由大规模集成电路制作的只读存储器(ROM)、读写存储器(RAM)、输入/输出、接口电路及系统总线等所组成的计算机,称为微型计算机。

微型计算机系统是微型计算机配置相应的系统软件,应用软件及外部设备等.1-3写出下列机器数的真值:(1)01101110 (2)10001101(3)01011001 (4)11001110答案:(1)+110 (2)-13(原码) -114(反码)-115(补码)(3)+89 (4)-78(原码)-49(反码)-50(补码)1-4写出下列二进制数的原码、反码和补码(设字长为8位):(1)+010111 (2)+101011(3)-101000 (4)-111111答案:(1)[x]原=00010111 [x]反= 00010111 [x]补= 00010111(2)[x]原=00101011 [x]反= 00101011 [x]补= 00101011(3)[x]原=10101000 [x]反= 11010111 [x]补= 11011000(4)[x]原=10111111 [x]反= 11000000 [x]补=110000011-5 当下列各二进制数分别代表原码,反码,和补码时,其等效的十进制数值为多少?(1)00001110 表示原码14,反码14,表示补码为14(2)11111111 表示原码-127,反码-0,表示补码为-1(3)10000000 表示原码-0,反码-127,表示补码为-128(4)10000001 表示原码-1,反码-126,表示补码为-1271-6 已知x1=+0010100,y1=+0100001,x2=-0010100,y2=-0100001,试计算下列各式。

第3章 80x86指令系统

第3章 80x86指令系统
=1234H,其寻址过程则如图所示。
基址加变址寻址
1.特征
操作数存放在存储单元中,其有效地址为一个基址 寄存器的内容加上一个变址寄存器的内容,这两 个寄存器均由指令指定。即
有DI] 如果无段跨越前缀,对于基址寄存器使用BX,则默
认的段寄存器为DS,操作数的物理地址为: 物理地址=16d×[DS]+[BX]+[SI]/[DI] 如果基址寄存器使用BP,则默认的段寄存器为SS,
3.1.3 指令周期 微处理器的工作过程,不外乎取出指令、执
行指令,再取出指令、执行指令,...这样 一个循环过程。一条指令的取出和执行所 必需的时间,称为指令周期。 指令周期是以一条指令的取出和执行所必须 的时间而定义的,其时间的基准是微处理 器时钟周期。
3.1.4 指令的流水线和并行控制
在微处理器中,一条指令的执行全过程总是 分成几步完成的。
来指出计算机应执行何种操作的一个二进制代码。操作数地址指 出该指令所操作(处理)的对象(称为操作数)所在的存储单元的地 址。指定操作数所在位置的方法称为寻址方式。
一条指令的取出和执行所必须的时间,称为指令周期。指令 周期的大小依指令不同而异。指令周期通常用几个机器周期来表 示,一个机器周期又包含若干个时钟周期(或时钟节拍)。
3.精简指令集(RISC)技术
RISC结构的计算机具有相对十分简单的指令系 统,指令长度固定,指令格式与种类简单,寻址 的方式也少,在处理器中增设大量的通用寄存器, 采用硬件控制,从而使指令执行速度提高,同时 依靠编译软件的支持调度指令的流水线执行,这 样RISC系统获得了较高的性能/价格比。
从80486开始到奔腾系列,均采用了精简指令集 (RISC)技术。
S1 取指令(IF) S2 指令译码(ID) S3取操作数(OF) S4执行(EX) S5写回(WB)

第二章80x86微处理器解析

第二章80x86微处理器解析
微型计算机原理及其应用
第二章 80x86微处理器
合肥工业大学计算机与信息学院 2012-02
第二章 80x86微处理器
2.1 微处理器的基本结构 2.2 Intel8086微处理器 2.3 8086中的程序状态字和堆栈 2.4 8086系统的组成 2.5 8086系统时钟和总线周期 2.6 80386微处理器* 2.7 80486微处理器* 2.8 Pentium处理器*
时钟启停逻辑用作控制启停主脉冲信号的开关,按指令和 控制台的要求,可准确地开启或关闭时钟脉冲序列。
➢ 脉冲分配器
产生计算机各部分所需的能按一定顺序逐个出现的节拍 电位,以控制和协调计算机各部分有节奏地动作。
12
2.1.2 控制器
微操作控制——产生各部件所需的控制信号
☆什么是微操作?
微型计算机执行一条指令,通常是把一条指令分成若干 个基本动作(微操作),并在节拍和脉冲信号指挥下完 成一个微操作。
➢ 所以,在不考虑数据信息表示方式的情况下,计算机 只要具备加法、“与”、“或”、“非”等运算和移 位操作功能,就能实现各种算术运算和逻辑运算。
算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit,ALU)
➢ 是一个对二进制数进行算术和逻辑运算的部件。
4
2.1.1 算术逻辑单元ALU
ALU的主要功能
➢ 实现方式3:可编程序逻辑阵列控制
通过程序设计来执行特定逻辑功能的组合逻辑结构。 优点:具有上述两种控制的优点。
14
2.1 微处理器的基本结构
1. 算术逻辑单元ALU 2. 控制器 3. 总线与总线缓冲器 4. 寄存器阵列
15
2.1.3 总线与总线缓冲器
片内总线
➢ 在微处理器内部各单元之间传送信息的总线。

汇编语言程序设计_第2章 80x86编程的硬件基础(参考答案)

汇编语言程序设计_第2章  80x86编程的硬件基础(参考答案)

第2章80x86编程的硬件基础本章要点:80x86的寄存器的分类、作用以及有关寄存器的特定用法,内存及其分段,逻辑地址和物理地址,I/0端口地址。

一、单项选择题2.1.1 80x86的寄存器中,8位的寄存器共有(C)个。

A. 4B. 6C. 8D. 102.1.2 总是指向下一条要执行的指令,由此实现程序的自动执行的寄存器是(B)。

A. BPB. IPC. SPD. IR2.1.3 标志寄存器用来保存算术逻辑运算的结果状态,其中用于表示当前运算结果是否为0的标志位是(D)。

A. CFB. OFC. SFD. ZF2.1.4 80x86CPU执行算术运算时,FLAGS共有(B)个标志位受影响。

A. 5B. 6C. 7D. 92.1.5 一个16位相对位移的范围是(C)。

A. -128~127B. 0~65535C. 8000H~7FFFHD. 8000H~FFFFH2.1.6 如果某一存储单元的物理地址为12345H,则它的逻辑地址为(D):0345H。

A. 12000HB. 0012HC. 0120HD. 1200H2.1.7 通常我们所说的32位机,是指这种计算机的CPU(C)。

A. 由32个运算器组成B. 包含32个寄存器C. 能够同时处理32位二进制数D. 一共有32个运算器和控制器2.1.8 下列寄存器组中,用于提供段内偏移地址的寄存器组是(B)。

A. AX,BX,CX,DXB. BX,BP,SI,DIC. SP,BP,IP,DXD. CS,DS,ES,SS2.1.9 在80x86系统中,约定用于形成堆栈段数据物理地址的寄存器有(B)。

A. DS,DX,BXB. SS,BP,SPC. SS,BX,BPD. DS,BP,SP2.1.10在程序的运行过程中,确定下一个指令的物理地址的计算表达式是(C)。

A. D S×16+SIB. E S×16+DIC. CS×16+IPD. S S×16+SP二、填空题2.2.1 在80x86的16位寄存器中,可以用来指示存储器地址的有_10__个,它们分别是__BX BP SI DI IP SP DS CS ES SS____________________;既可以用来指示存储器地址又可以用来存放操作数的有__5__个,它们分别是__BX BP SI DI SP____________。

第3章80x86指令系统和寻址方式

第3章80x86指令系统和寻址方式

指令
基址寄存器 变址寄存器
变址寄存器 变址值
段基地址
EA
++
存储器 操作数
基址寄存器
基址值
24
安徽理工大学
第3章 80x86指令系统和寻址方式
《汇编语言》
【例3.6】假设指令:MOV BX, [BX+SI],在执行时,(DS)
=1000H,(BX)=2100H,(SI)=0011H,内存单元12111H的内容 为1234H。问该指令执行后,BX的值是什么?
~~
~~
BX
12 34
DS→ 10000H
… 12111H 34H
12H
25
安徽理工大学
第3章 80x86指令系统和寻址方式
7. 相对基址变址寻址方式
《汇编语言》
定 义:操作数在存储器中,其有效地址是一个基址寄存器(BX、BP) 的值、一个变址寄存器(SI、DI)的值和指令中的8位/16位偏移量之和。 汇编格式:X [BR+IR] 功 能:操作数存放在存储器,BR内容加IR内容加位移量X是操作数的偏 移地址EA。 图形表示:
解:EA=(SI)+100H=2345H+100H=2445H PA=(DS)*16+EA=1000H*16+2445H=12445H。
CS→
所以,该指令的执行效果是: 把从物理地址为12445H开始 的一个字的值传送给BX。

OP
SI:2345H + 100H

EA:2445H
+ DS:1000H 12445H
指令
基址寄存器 变址寄存器 位移量 变址寄存器 变址值
段基地址
EA
++
存储器 操作数
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2、CPU与外设数据传输控制方式 、 与外设数据传输控制方式
直接传输、查询传输、中断传输、 直接传输、查询传输、中断传输、DMA传输 传输 中断过程、中断类型码、中断向量(中断服务程序 中断过程、中断类型码、中断向量( 入口地址)、中断向量表及相互关系。 )、中断向量表及相互关系 入口地址)、中断向量表及相互关系。
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微型计算机原理及接口技术
左国玉
3、智能接口芯片及应用
c. 可编程串行接口芯片 可编程串行接口芯片8251A
同步通信和异步通信的特点和格式,波特率, 同步通信和异步通信的特点和格式,波特率,RS232C 标准总线。 标准总线。 8251A的编程(方式字,命令字,状态字)。计算机接 的编程( )。计算机接 的编程 方式字,命令字,状态字)。 收,发送程序。
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4、汇编语言程序设计
汇编语言源程序的基本结构 伪指令,要求熟练掌握如下伪指令: 伪指令,要求熟练掌握如下伪指令: 常数,变量, 常数,变量,标号 分析运算符: 分析运算符:OFFSET、SEG 、 综合运算符: 综合运算符:PTR 数据定义: 、 数据定义:DB、DW、EQU 、 段或过程定义: 段或过程定义:SEGMENT、ENDS、ASSUME、ORG、 、 、 、 、 PROC、ENDP、END 、 、 DOS系统功能调用(INT 21H),要求掌握功能号为:01H, 系统功能调用( ),要求掌握功能号为 系统功能调用 ),要求掌握功能号为: , 02H,09H,0AH,25H,4CH等的用法 , , , , 等的用法 汇编语言源程序设计:简单程序设计,分支程序设计, 汇编语言源程序设计:简单程序设计,分支程序设计,循 环程序设计,子程序设计,能按要求编写简单程序。 环程序设计,子程序设计,能按要求编写简单程序。
e. 堆栈组织
堆栈的构造、栈指针SP、栈操作 堆栈的构造、栈指针 、栈操作(PUSH/POP操作对指针 操作对指针 的影响)、堆栈原则。 的影响 、堆栈原则。
f. 时序 时序*
什么是时钟周期,总线周期,等待周期。 什么是时钟周期,总线周期,等待周期。最基本的总线 周期由4个时钟周期组成 个时钟周期组成。 周期由 个时钟周期组成。
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五、考试题型及评分标准
1.考试题型:填空、问答、读程序、判断、存 储器设计、程序设计、接口设计 2.评分标准:卷面占70%,考勤术
左国玉
预祝同学们 取得好成绩!
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8255A
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四、I/O接口 I/O接口
1、I/O端口编址方式 、 端口编址方式
统一编址和单独编址(I/O指令方式)。 统一编址和单独编址( 指令方式)。 指令方式 8086/8088编址方式及端口地址译码电路的设计。 编址方式及端口地址译码电路的设计。 编址方式及端口地址译码电路的设计
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3、智能接口芯片及应用
b. 可编程定时 计数器 可编程定时/计数器 计数器8253
8253拥有 个16位的计数器,其六种工作方式的特 拥有3个 位的计数器, 拥有 位的计数器 点 8253的初始化编程(计数器,计数值、工作方式)。 的初始化编程( 的初始化编程 计数器,计数值、工作方式)。 注意:方式字写入控制口, 注意:方式字写入控制口,计数值写入相应的计时 器,计数值要和方式字中计数形式相对应。所用到 计数值要和方式字中计数形式相对应。 的计数器都要一一做初始化。 位接口芯片, 的计数器都要一一做初始化。8253是8位接口芯片, 是 位接口芯片 而计数器为十六位的,如何设置。 而计数器为十六位的,如何设置。
d. 中断控制器8259A 中断控制器
8259A内部结构、工作方式、初始化编程(ICW1~ 内部结构、工作方式、初始化编程( 内部结构 ICW4,OCW1 ~ OCW3)。 , )。 注意:初始化写入顺序和地址。 注意:初始化写入顺序和地址。中断矢量装入矢量表的 方法。 方法。
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总复习 微型计算机原理及接口技术 左国玉
3、8086/8088指令系统 8086/8088指令系统
了解指令的格式、特点、用法、 的影响。 了解指令的格式、特点、用法、对FR的影响。常用指令要熟练掌 的影响 主要指令包括: 握。主要指令包括: a. 数据传送指令(MOV、LEA、PUSH、POP、XCHG、 数据传送指令( 、 、 、 、 、 XLAT、LDS、LES等) 、 、 等 b. 算术运算指令(ADD、ADC、AAA、DAA、SUB、SBB、 算术运算指令( 、 、 、 、 、 、 AAS、DAS、CMP、INC、DEC、 、 、 、 、 、 NEG、MUL、IMUL、DIV、IDIV等) 、 、 、 、 等 c. 逻辑运算指令(AND、OR、NOT、XOR、TEST) 逻辑运算指令( 、 、 、 、 ) d. 位移指令(SHL、SHR、SAL、SAR、ROL、ROR、RCL、 位移指令( 、 、 、 、 、 、 、 RCR) ) e. 串操作指令(MOVS、CMPS、SCAS、LODS、STOS及重 串操作指令( 、 、 、 、 及重 复前缀REP、REPE、REPNE等) 复前缀 、 、 等 f. 控制转移指令(JMP、Jxx、CALL/RET、INT/IRET等) 控制转移指令( 、 、 、 等 g. 处理器控制指令(CLC、STC、CLD、STD、CLI、STI、 处理器控制指令( 、 、 、 、 、 、 CMC、NOP、HLT等) 、 、 等
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3、智能接口芯片及应用
a. 可编程并行接口芯片 可编程并行接口芯片8255A
拥有3个 位并口 位并口、 拥有 个8位并口、三种工作方式及特点 初始化编程(方式字, 口的置位 复位字) 口的置位/复位字 初始化编程(方式字,C口的置位 复位字) 8255A的应用(8255和按键,LED的连接)。 的应用( 和按键, 的连接)。 的应用 和按键 的连接 注意:方式字, 口置位 复位字都写入控制口, 口置位/复位字都写入控制口 注意:方式字,C口置位 复位字都写入控制口, 通过特征位区别。 通过特征位区别。
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8255A的方式控制字 8255A的方式控制字
D7 1 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 输出 PC3~PC0 1 输入 B口 0 输出 口 1 输入 0 方式 方式0 B口工作方式 口工作方式 1 方式 方式1 0 输出 PC7~PC4 1 输入 0 输出 A口 口 1 输入 00 方式 方式0 A口工作方式 口工作方式 01 方式 方式1 1x 方式 方式2 特征位, 特征位,D7=1表示是方式控制字 表示是方式控制字
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微型计算机原理及接口技术
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二、CPU
1、8086/8088微处理器 、 微处理器
a. 结构与工作原理
8086/8088微处理器的内部编程结构分为哪两部分,两 微处理器的内部编程结构分为哪两部分, 微处理器的内部编程结构分为哪两部分 部分各自执行的功能以及这种机构的优点。 部分各自执行的功能以及这种机构的优点。
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1、8086/8088微处理器 8086/8088微处理器
c. 工作模式与引脚
8086/8088有哪两种工作模式,两种模式的主要区别。 有哪两种工作模式,两种模式的主要区别。 有哪两种工作模式 8086与8088的区别 与 的区别 8086/8088为40引脚 为 引脚DIP芯片,主要包括:AD0 ~ AD15, 芯片,主要包括: , 引脚 芯片 A16/S3 ~ A19/S6,MN/MX、ALE、BHE、RESET , 、 、 、 (CPU的初始状态 ,读、写、存储器 控制信号等。采 的初始状态), 存储器/IO控制信号等 控制信号等。 的初始状态 用复用技术的信号如何分离?如何获得存储器读、 用复用技术的信号如何分离?如何获得存储器读、存储 器写、 读 写等信号? 器写、IO读、IO写等信号? 写等信号
2、计算机中数和码的表示
进制表示及相互之间的转换:二进制数、十进制数、十六进 进制表示及相互之间的转换:二进制数、十进制数、 制数。 制数。 有符号数的表示及相互之间的转换:真值、原码、反码、 有符号数的表示及相互之间的转换:真值、原码、反码、补 码 编码的表示:非压缩型BCD码、压缩型 编码的表示:非压缩型 码 压缩型BCD码、ASCII码 码 码
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2、8086/8088寻址方式 8086/8088寻址方式
a. 指令包含信息:操作码+操作数 指令包含信息:操作码 操作数 b. 寻址方式即寻找操作数位置的方式,操作数在计算机中所 寻址方式即寻找操作数位置的方式, 处的位置不同,寻址方式不同: 处的位置不同,寻址方式不同: 在指令中----------立即数寻址 在指令中 立即数寻址 在R中-------------寄存器寻址 中 寄存器寻址 在M中-------------段R:EA,其中: 中 段 : ,其中: 0 BX + SI + EA=[ n8 ] BP DI n16 端口中------分:直接寻址(如:IN AL,n8)和R间 在I/O端口中 端口中 分 直接寻址( ) 间 接寻址( 接寻址(如:IN AL,DX)。 )。 注意: 注意:寻址方式中隐含规定
b. 内部寄存器
8086/8088有14个十六位寄存器各为哪些及用法,比如 有 个十六位寄存器各为哪些及用法 个十六位寄存器各为哪些及用法, 16位的 寄存器中有 位有效位,其中 位是状态标志, 位的FR寄存器中有 位有效位, 位是状态标志, 位的 寄存器中有9位有效位 其中6位是状态标志 3位是控制标志,状态标志的各位在什么情况下置 。 位是控制标志, 位是控制标志 状态标志的各位在什么情况下置1。
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