第2章 80x86微处理器概论

2020年11月20日星期五
14
8086/8088段寄存器与提供段内移地址的 寄存器之间的默 认 组 合
段寄存器 CS DS SS ES
提供段内偏移地址的寄存器 IP
BX、SI、DI或一个16位数 SP或BP
DI(用于字符串操作指令)
专用寄存器
类别 16位 8位
名称
作用
专用 IP 无 寄存器
FLAG 无
2020年11月20日星期五
6
数据寄存器AX、BX、CX和DX
➢16位寄存器
✓高低8位可分为两个独立寄存器使用；
➢主要用于暂存指令执行过程中的数据；
➢特殊用途
✓AX：累加器，ALU运算核心部件、某些指令的默认寄存器；
✓BX：基址寄存器，存放存储单元的有效地址；
✓CX：计数器，串操作指令和循环指令中的默认计数器；
✓ 专用寄存器：CPU运行的辅助工具。
2020年11月20日星期五
4
通用寄存器
类别
16位
8位
AX 数据 BX 寄存器 CX
AH、AL BH、BL CH、CL
DX DH、DL
变址 SI
无
寄存器 DI
无
堆栈指针 SP
无
寄存器 BP
无
2020年11月20日星期五
名称
作用
累加器
常作隐含操作数，可通用
基地址寄存器 常作地址指针，可通用
✓ CPU利用CS:IP形成存储单元的物理地址，以获取下 条要执行指令的代码。
2020年11月20日星期五
11
DS （Data Segment）
数据段 ✓ 用来存放程序运行所需要的数据； ✓ 段首地址用数据段寄存器DS来保存； ✓ CPU利用DS:EA形成存储单元的物理地址，以获取数 据段中的数据；
AH
AL
➢ 16位寄存器可以存储2个字节的数据；无符号数范围为0~65535
有符号数范围为-32768~+32767
✓ 例如，数值2008H存放于AX累加器中。
➢ AX可分做两个8位的寄存器使用，分别为AH和AL。
✓ （AX）=2008H，则（AH）=20H，（AL）=08H；
➢ BX、CX、DX类似。
何单元。
2020年11月20日星期五
堆栈
321
3
2
1
栈顶
9
段寄存器
类别
16位 8位
名称
作用
段寄存器
CS 无 DS 无 ES 无 SS 无
代码段段寄存器 数据段段寄存器 附加段段寄存器 堆栈段段寄存器
存放代码段段地址 存放数据段段地址 存放附加段段地址 存放堆栈段段地址
➢ 一段汇编语言程序至少有一个逻辑段——代码段，用于存放 代码；
➢ 一段汇编语言程序最多有4个逻辑段——1个代码段，3个数据 段，分别用于存放代码和数据；
2020年11月20日星期五
10
CS （Code Segment）
代码段
✓ 用来存放要执行的指令序列； ✓ 段首地址用代码段寄存器CS来保存； ✓ 指令指针寄存器IP指示本段中的地址；
将要执行的下条指令的有效地址；
✓DX：与AX合用保存32位数据；I/O指令中存放端口地址。
2020年11月20日星期五
7
变址寄存器SI、DI
➢16位寄存器； ✓ 常作为指针，存放存储单元有效地址，也可暂存数据；
➢特殊用法： ✓ SI、DI中保存的地址信息可以随着指令的执行而自动改变； ✓ SI：源变址寄存器，串操作中存放源串地址，默认DS段； ✓ DI:目的变址寄存器，串操作中存放目的串地址，默认ES段； ✓ 该特殊用法只在字符串操作中有效，其它场合下作一般的指 针寄存器使用；
计数器
常存放计数值，可通用
数据寄存器
常与累加器配合，可通用
源变址寄存器 保存源操作数地址
目的变址寄存器 保存目的操作数地址
栈顶指针
只能保存堆栈栈顶地址
堆栈指针
可保存堆栈任意位置地址
5
累加器AX
AX
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0010000 000001000
2020年11月20日星期五
13
SS （Stack Segment）
➢ 堆栈
✓ 用于存储程序运行中需要临时保护的数据； ✓ 段首地址用堆栈段寄存器SS来保存； ✓ 堆栈指针寄存器SP保存堆栈栈顶的有效地址； ✓ CPU利用SS:SP对堆栈栈顶单元进行操作；
利用SS:BP对堆栈中的任一单元进行操作。
第2章 80X86微处理器
汇编语言基础
2.1.2 Intel 8086 CPU内部寄存器 2.2 存储器物理地址的形成 2.1.1 Intel 8086 CPU内部结构
接口技术基础
2.1.3 Intel 8086 微处理器引脚说明 补充 Intel 8086 CPU工作时序
2020年11月20日星期五
EA的形成方式详见第3章寻址方式的介绍。
2020年11月20日星期五
12
ES （Extra Segment）
附加段 ✓ 即附加的数据段，保存程序运行所需要的数据； ✓ 段首地址用附加段寄存器ES来保存； ✓ CPU利用ES:EA形成存储单元的物理地址，以获取附加 段中的数据； ✓ 串操作指令常将附加段ES作为目的操作数的存放区域。
指令指针寄存 器
标志寄存器
保存将要取出的指令有效地址 保存CPU当前的状态标志信息
➢ 指令指针IP
✓ 保存将要执行指令的有效地址；
✓ 该寄存器的内容是不允许人为更改的，通过指令的执行而 自动改变。
3
2.1.2 Intel 8086内部寄存器
➢ CPU中为什么要使用寄存器
✓ 寄存器比存储器存取速度快
✓ 使用灵活(如暂存运算的中间数据)、控制方便（如IP）
➢ 寄存器的分类
✓ 通用寄存器：传送和暂存数据；参与算术逻辑运算并保存
运算结果；
用户编程时所用到的CPU
✓ 段寄存器：保存段地址，用于寻址时构成物理地址；
2020年11月20日星期五
8
堆栈指针寄存器SP、BP
➢ 堆栈是一个先进后出的数据结构，栈底位
置不变；
1 23
来自百度文库
➢ 栈顶指针SP
✓ 其中始终存放栈顶单元的有效地址；
✓ 其值是由出入栈指令自动更改的，一
般不允许随意对该寄存器赋值；
➢ 堆栈指针BP
✓ 其中数据一般作为地址进行访存； ✓ 默认对应于SS段，可寻址堆栈中的任栈底
1
汇编语言基础
2.1.2 Intel 8086 CPU内部寄存器 2.2 存储器物理地址的形成 2.1.1 Intel 8086 CPU内部结构
2020年11月20日星期五
2
微型计算机的结构
控制器
输入设备
计算1+2+3
2020年11月20日星期五
存储器 运算器
输出设备
并不关心1+2 的中间结果！