微机原理及其应用第二章8086微处理器与汇编语言(上)-课件.ppt

1、第二章第二章80868086微处理器与汇编语言微处理器与汇编语言（上）（上）学习目标学习目标 1、识记、识记8086微处理器的基本结构、系统总线周期、微处理器的基本结构、系统总线周期、基本工作原理。基本工作原理。2、理解通用寄存器、段寄存器、标志和指针寄存器、理解通用寄存器、段寄存器、标志和指针寄存器、基址和变址寄存器的功能和作用。基址和变址寄存器的功能和作用。3、理解、理解8086存储器的地址分段和结构，数据和程序存储器的地址分段和结构，数据和程序地址的计算方法。地址的计算方法。4、识记、识记8086系统最大和最小模式，及其在不同方式系统最大和最小模式，及其在不同方式下的工作时序要求。下的工

2、作时序要求。5、理解、理解80X86寻址方法的区别和应用要求。寻址方法的区别和应用要求。第二章微处理器与汇编语言（上）第二章微处理器与汇编语言（上）2.1 8086系统结构2.2 寻址方式一、一、80868086系统结构系统结构1.8086内部结构2.寄存器组3.引脚及其功能4.总线周期5.存储器组织6.输入/输出组织7.最小与最大模式系统 第一节第一节80868086内部结构内部结构内部通讯内部通讯ESIPSSDSCSAH ALCH CLSPSIDIBPDH DL标志位标志位ALU EU控制器控制器1 2 3 4 5 6指令队列指令队列执行部件执行部件总线接口部件总线接口部件图图2-1-1

3、8086 CPU内部结构内部结构暂存器暂存器16位位ALU数据线数据线总线控制总线控制逻辑逻辑8086总线总线BH BL16位数据线位数据线20位地址线位地址线寄存器寄存器第二节第二节寄存器组寄存器组通用寄存器：通用寄存器：段寄存器：段寄存器：15 8 7 0 15 0AXBXCXDXAHAL累加器累加器 CS代码段寄存器代码段寄存器数据段寄存器数据段寄存器堆栈段寄存器堆栈段寄存器附加段寄存器附加段寄存器BHBL基址寄存器基址寄存器 DSCHCL计数寄存器计数寄存器 SSDHDL数据寄存器数据寄存器 ES指针和变址寄存器：指针和变址寄存器：指令指针和标志寄存器：指令指针和标志寄存器：15 0

4、15 0SP BPSIDI堆栈指针堆栈指针 IP基址指针基址指针 FLAGS源变址寄存器源变址寄存器目标变址寄存器目标变址寄存器图图2-1-2 8086寄存器结构寄存器结构 表表2-1-1 8086通用寄存器的特殊用法通用寄存器的特殊用法寄存器寄存器操操 作作隐含性质隐含性质隐含使用隐含使用 AX、AL在输入输出指令中作数据寄存器在输入输出指令中作数据寄存器不能隐含不能隐含 DS在乘法指令中存放被乘数或积在乘法指令中存放被乘数或积隐含隐含在除法指令中存放被除数或商在除法指令中存放被除数或商隐含隐含AH在在LAHF指令中作目标寄存器指令中作目标寄存器隐含隐含DS AL在在XLAT指令中作累加寄存

5、器指令中作累加寄存器隐含隐含 DS在在BCD码运算指令中作累加寄存器码运算指令中作累加寄存器不能隐含不能隐含在在ASC运算指令中作累加寄存器运算指令中作累加寄存器不能隐含不能隐含BX在间接寻址中作基址寄存器在间接寻址中作基址寄存器不能隐含不能隐含DS在在XLAT指令中作基址寄存器指令中作基址寄存器隐含隐含CX在串指令和在串指令和LOOP指令中作计数寄存器指令中作计数寄存器隐含隐含DS CL在位移在位移/循环位移指令中作计数寄存器循环位移指令中作计数寄存器不能隐含不能隐含 DS在乘法指令中存放乘积在乘法指令中存放乘积隐含隐含在除法指令中存放被除数高位或余数在除法指令中存放被除数高位或余数隐含隐含

6、在间接寻址中作变址寄存器在间接寻址中作变址寄存器不能隐含不能隐含SP在堆栈寻址中作堆栈指针在堆栈寻址中作堆栈指针隐含隐含SSBP在间接寻址中作基址指针在间接寻址中作基址指针不能隐含不能隐含SSSI在字符串操作指令中作源变址寄存器在字符串操作指令中作源变址寄存器在间接寻址中作变址寄存器在间接寻址中作变址寄存器隐含隐含不能隐含不能隐含DSDI在字符串操作指令中作目标变址寄存器在字符串操作指令中作目标变址寄存器在间接寻址中作变址寄存器在间接寻址中作变址寄存器隐含隐含不能隐含不能隐含DS表表2-1-2 段寄存器和现行段的对应关系段寄存器和现行段的对应关系寄存器寄存器含含 义义隐含识别的现行段隐含识别的

7、现行段CS代码段寄存器代码段寄存器现行代码段现行代码段DS数据段寄存器数据段寄存器现行数据段现行数据段SS堆栈段寄存器堆栈段寄存器ES附加段寄存器附加段寄存器现行附加段现行附加段现行堆栈段现行堆栈段15 12 11 10 9 8 7 6 4 2 0OFDFIFTFSFZFAFPFCF图图2-1-3 8086 标志寄存器标志寄存器第三节第三节引脚及其功能引脚及其功能 GNDA14A13A12A11A10A9A8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGND403938373635343332313029282726252423222112345678910111213

8、14151617181920VCCA15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6SSO(HIGH)MN/MXRDHOLDHLDAWR(LOCK)IO/M(S2)DT/R(S1)DEN(S0)ALE(QS0)INTA(QS1)TESTREADYRESET(RQ/GT0)(RQ/GT1)S2 S1 S0特特 性性特特 性性0 0 0中断响应中断响应1 0 0取指令取指令0 0 1读读I/O端口端口1 0 1读存储器读存储器0 1 0写写I/O端口端口1 1 0写存储器写存储器0 1 1暂停暂停1 1 1不作用不作用第四节第四节总线周期总线周期A15A0 数据数据 无效无效 A15A0 数据

9、数据 无效无效A19A16 状态状态 S7S3 A19-A16 状态状态 S7S3图图2-1-5 8086总线周期总线周期存储器访问期间存储器访问期间CLK T1 T2 T3 Tw T4 T1 T2 T3 Tw T4机器周期机器周期机器周期机器周期DT/RALEADDR/STATUSADDR/DATAS2 S0RD、INTAREADYWRDENWaitReady第五节第五节存储器组织存储器组织 地址地址 存储器存储器 0000H 0段段 64KB 0FFFH0F0000H 15段段 64KB0FFFFFH 图图2-1-6 存储器结构存储器结构 存储器存储器 代码段寄存器代码段寄存器 16位位

10、代码段代码段 216字节字节 16位位 附加段寄存器附加段寄存器 附加段附加段 216字节字节 堆栈段寄存器堆栈段寄存器 16位位 堆栈段堆栈段 216字节字节 16位位 数据段寄存器数据段寄存器 数据段数据段 216字节字节 图图2-1-7 存储器分段示例存储器分段示例 段基址段基址 0000 16位偏移量位偏移量 20位物理地址位物理地址 图图2-1-8 物理地址的形成物理地址的形成D7D0偶地址存储体偶地址存储体SEL A18A0D7D0奇地址存储体奇地址存储体SEL A18A0 数据数据DA7DA0 总线总线DA15DA8 BHE AD0A19A16、AD15AD1图图2-1-9 存储

11、体与总线连接图存储体与总线连接图第六节第六节输入输入/输出组织输出组织第七节第七节最小与最大模式系统最小与最大模式系统图图2-1-10 8086最小模式系统配置最小模式系统配置 82823OETSTB DO7DO0DI7DI0 OEB7B0A7A082862控制总线控制总线存储器存储器 I/O接口接口数据总线数据总线地址总线地址总线 BHE+5V 8284ACLK RESET READY MN/MX ALE BHE A19-A16 AD15-AD0 8086 DEN DT/R M/IO WR HOLD HLDA INTR INTA X1 8284A X2 CLK CLK F/C RESET R

12、ESET READY READY 8086 EFI RDY RES 控制总线控制总线 图图2-1-11 8284A时钟产生器与时钟产生器与8086的连接的连接CLK S2S1S0 8289 AEN 图图2-1-12 8086最大模式系统配置最大模式系统配置T 8286OEA7A0存储器存储器 I/O接口接口STB 82823 OEDI7DI0CLK AENS2S1S0 INTA 8288 MRDC DEN MWTC DT/R IOWC ALE IORC系统总线系统总线 8284A RESET READY CLK MN/MX S2S1S0 8086 BHE A19-A16 AD15-AD0表表2

13、-1-7 8288提供的总线周期的输出信号提供的总线周期的输出信号S2 S1 S0 CPU状态状态8288输出命令输出命令0 0 0 中断响应中断响应INTA0 0 1 读读I/O端口端口IORC0 1 0 写写I/O端口端口IOWC、AIOWC0 1 1 暂停无暂停无1 0 0 取指令取指令MRDC1 0 1 读存储器读存储器MRDC1 1 0 写存储器写存储器MWTC、AMWC1 1 1 无作用无无作用无图图2-1-13 总线控制器总线控制器8288引脚引脚1234567891020191817161514131211IOBCLKS1DT/RALEAENMRDCAMWCMWTCGNDVcc

14、（5V）S0S2MCE/PDENDENCENINTAIORCAIOWCIOWC图图2-1-14 总线裁决器总线裁决器8298引脚引脚Vcc（5V）S1S0CLKLOCKCRQLCKIANYRQSTAENCBRQBUSY1234567891020191817161514131211S2IOBSYSB/RESBRESBBCLKINITBREQBPROBPRNGND1、指令的基本格式2、寻址方式 二、寻址方式二、寻址方式第一节第一节指令的基本格式指令的基本格式操作码操作码操作数操作数图图2-2-1指令的基本格式指令的基本格式第二节第二节寻址方式寻址方式 操作码操作码 位移量位移量 EA 图图2-2-

15、2 直接寻址方式直接寻址方式 操作码操作码 MOD REG R/M BX BP EA SI DI 图图2-2-3 寄存器寻址方式寄存器寻址方式 操作码操作码 MOD REG R/M 位移量位移量 BX BP EA SI DI 图图2-2-4 基址寻址和变址寻址方式基址寻址和变址寻址方式 操作码操作码 MOD REG R/M 位移量位移量 BX BP EA SI DI 图图2-2-5 基址变址寻址方式基址变址寻址方式本章小结本章小结 1、8086微处理器是微处理器是16位的单片处理器结构，它由总位的单片处理器结构，它由总线接口部件线接口部件BIU和执行部件和执行部件EU两部分组成。处理器的两部分

16、组成。处理器的数据总线宽度为数据总线宽度为16位，地址总线为位，地址总线为20位，存储器直接位，存储器直接寻址空间能力达到寻址空间能力达到1MB。2、8086的寄存器有：通用寄存器组的寄存器有：通用寄存器组、段寄存器段寄存器、指指令指针令指针IP和标志寄存器和标志寄存器FLAGS。逻辑地址转换成物理地址时，将段寄存器的段基址值逻辑地址转换成物理地址时，将段寄存器的段基址值左移四位（相当于乘左移四位（相当于乘16）再加上偏移量，最后形成物）再加上偏移量，最后形成物理地址的。此外，数据和堆栈的寻址全部都是采用段理地址的。此外，数据和堆栈的寻址全部都是采用段结构表示。结构表示。3、8086系统的构成有最小模式和最大模式。系统的构成有最小模式和最大模式。4、指令系统提供寄存器寻址、立即寻址、直接寻址、指令系统提供寄存器寻址、立即寻址、直接寻址、寄存器变址寻址、基址变址寻址等八种基本方式。寄存器变址寻址、基址变址寻址等八种基本方式。