微处理器及其结构(1)

OF DF IF TF SF ZF
AF
PF
CF
方向标志
控 制
中断标志
标 跟踪标志
志
Trace Flag
进位标志
奇偶标志
状
半进位标志 态
零标志
标 志
符号标志
溢出标志
六个状态标志的功能简述如下：
(1) 进位标志CF(Carry Flag)： 当执行算术运算指令时，其结果的最高位有 进位或借位时将CF置1；否则将CF置0。
16位
16位
2.2.1 8086/8088内部结构
一、通用寄存器
➢数据寄存器（AX，BX，CX，DX） ➢地址指针寄存器（SP，BP） ➢变址寄存器（SI，DI）
数据寄源自文库器
➢用途：存放临时数据和存放运算操作数。 ➢每个均为16位，但又可分为2个8位寄存器，即：
AX AH，AL BX BH，BL CX CH，CL DX DH，DL
➢DI：目标变址寄存器 它经常用来存放目的数据区的偏移地址，所谓变
址寄存器，是指它存放的地址可以按照要求自动增 加/减少。
二、段寄存器
用于存放逻辑段的段基地址（简称段地址）。
➢CS：代码段寄存器。代码段存放指令代码
➢DS：数据段寄存器 ➢ES：附加段寄存器
这两个段存放操作数
➢SS：堆栈段寄存器：指示堆栈区域的位置
用BX作为指针所访问的数据在数据段（DS段）； 用BP作为指针所访问的数据在堆栈段（SS段）。
注：间接寻址时 仅BX、BP、SI、DI可用于存储器寻址； 仅DX可用于I/O寻址。
变址寄存器
➢SI：源变址寄存器 它经常用来存放源数据区的偏移地址，所谓变址
寄存器，是指它存放的地址可以按照要求自动增加/ 减少。
2.4.1 8086内部寄存器结构
含14个16位寄存器，按功能可分为三类：
➢通用寄存器，8个 ➢段寄存器，4个 ➢控制寄存器，2个
8086寄存器概貌
通用寄存器
AX AH AL BX BH BL CX CH CL DX DH DL
SP BP SI DI
控制寄存器
IP FLAGS
段寄存器
CS DS ES SS
控制标志：对微处理器的运行起特定的控制作用，如以单 步方式运行还是以连续方式运行，在程序执行过程中是否允 许响应外部中断请求等。
15
FLAGS
11 10 9 8 7 6
4
2
0
OD I T S Z
A
P
C
8086/8088标志寄存器的格式及各位的功能
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
(2) 奇偶标志PF(Parity Flag)： 该标志位反映操作结果低8位中“1”的个数 情况，若为偶数个“1”，则将PF置“1”；若为奇数个“1”，则将PF置“0”。
它是早期Intel微处理器在数据通信环境中校验数据的一种手段。今天，奇 偶校验通常由数据存储和通信设备完成，而不是由微处理器完成。所以，这 个标志位在现代程序设计中很少使用。
➢DX：数据寄存器
除了存放数据,它有时存放32位数据的高16位,有 时存放端口地址。
地址指针寄存器
➢SP：堆栈指针寄存器 这是一个专用的寄存器，存放堆栈栈顶的偏移地
址。 ➢BP：基址指针寄存器
它经常用来存放堆栈中数据的偏移地址。
BX与BP在应用上的区别
➢作为通用寄存器，二者均可用于存放数据； ➢作为基址寄存器，默认情况下：
CS
DS/ES
SS
代码段
数据段
堆栈段
三、控制寄存器
➢IP：指令指针寄存器 其内容为下一条要执行的指令的偏移地址。
➢FLAGS：标志寄存器 存放指令执行结果的特征。
6个状态标志位（CF，SF，AF，PF，OF，ZF） 3个控制标志位（IF，TF，DF） 状态标志：反映微处理器的工作状态，如执行加法运算时 是否产生进位，执行减法运算时是否产生借位，运算结果是 否为零等；
(3) 辅助进位标志AF(Auxiliary carry Flag)：辅助进位标志也称“半进位” 标志。AF＝1，表示本次运算的低4位中的最高位有进位(加法运算时)或有借 位(减法运算时)。
AF一般用于BCD运算中是否进行十进制调整的依据。十进制调整指令DAA 和DAS测试这个标志位。
(4) 零标志ZF(Zero Flag)：反映运算结果是否为零。若结果为零，则ZF＝1； 若结果不为零，则ZF＝0。
2.4 80x86～Pentium系列微处理器的 程序设计模型
程序设计模型：微处理器内部可见寄存器结构。
➢它是程序设计中唯一可见的CPU部件。 ➢它是系统程序设计员的操作对象。
程序可见寄存器：在应用程序设计时可以直接访问的寄
存器。
2.4 80x86～Pentium系列微处理器的 程序设计模型
• 2.4.1 8086内部寄存器结构 • 2.4.2 80386内部寄存器结构
六个状态标志的功能简述如下：
(5) 符号标志SF(Sign Flag)：反映带符号数(以二进制补码表示)运算结果符 号位的情况。
若结果为负数，则SF＝1； 若结果为正数，则SF＝0。 SF的取值总是与运算结果的最高位(字节操作为D7，字操作为D15，双字 操作为D31)取值一致。 (6) 溢出标志OF(Overflow Flag)：反映有符号数运算结果是否发生溢出。 若发生溢出，则OF＝1；否则，OF＝0。 所谓溢出，是指运算结果超出了计算装置所能表示的数值范围。例如，对 于字节运算，数值表示范围为-128～+127；对于字运算，数值表示范围为32768～+32767。 若超过上述范围，则发生了溢出。 溢出是一种差错，系统应做相应的处理。 注意：“溢出”与“进位”是两种不同的概念。“溢出”标志实际上是针 对有符号数运算而言，对于无符号数运算，不考虑溢出标志。
例：2个数相加后，分析各标志位的值
0110001101001101
+0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1
1001010101100110
运算结果最高位为1
∴SF=1；
运算结果本身≠0
例如：若(AX)＝1234H, 则(AH)＝12H, (AL)＝ 34H
数据寄存器
➢AX：累加器
使用这个寄存器的指令比较短,有些指令规定必须 使用它。
➢BX：基址寄存器
除了存放数据,它经常用来存放一片内存的首地址 ----基址。
➢CX：计数寄存器
除了存放数据,它经常用来存放重复操作的次数---计数器。