微型计算机/微处理器

                                                          微处理器 指令系统

1.微处理器的基本结构

（1）.算术逻辑单元(arithmetic logic unit  ALU)

  (2).寄存器组

分为三类:

   通用寄存器:

   地址寄存器

   标志寄存器

  (3).指令处理单元

指令寄存器、指令译码逻辑、时序和控制逻辑

 

2.8088/8086的功能结构

(1).总线接口单元(Bus Interface Unit , BIU)

      该单元管理者8088与系统总线的接口,负责CPU对存储器和 外设进行访问。

 

 

(2)执行单元(Execution Unit ,EU)      

     该单元负责指令的译码、执行和数据的运算。

    执行单元无直接对外的接口,要译码的指令将从BIU的指令队列中获取.在指令译码后,CPU所要进行的操作可分为以下两类:

                        内操作-----------所有8位、16位的算术逻辑运算都有EU来完成,其中包括16位有效地址EA的计算(注意不包括20位物理地址的计算,后一地址由BIU负责形成)。

                        外操作-----------是所有指令所要求的读、写存储器或外设的操作，它仍将通过BIU和总线来进行.

 

3.8086/8088的寄存器结构

 

 

1.通用寄存器

（1）数据寄存器

   AX累加器(Accumulator)，使用频率最高,用于算术运算、逻辑运算以及与外设传送信息等。

   BX基址寄存器(Base address register)，常用来存放存储器地址。

  CX计数器(Counter)，作为循环和串操作等指令中的隐含计数器。

   DX数据寄存器(Data register)，常用来存放双字长数据的高16位或存放外设端口地址。

  (2)变址寄存器。

  16位变址寄存器SI和DI,常用于存储变址寻址方式时提供地址。

  SI是源地址寄存器,DI是目的地址寄存器.

  (3)指针寄存器

  16位指针寄存器BP和SP，用于指向堆栈段中的数据单元。

   在8088形成的微机系统中,堆栈区域被称为堆栈段。

   堆栈段寄存器【SS】指示堆栈段的开始位置,堆栈指针寄存器【SP】指示堆栈顶部相对于开始的偏移位置。

   堆栈段数据的压入(Push)和弹出(Pop)都是相对于堆栈顶进行的,每次数据操作SP还要减2或加2.

        【BP】为基址指针寄存器,默认表示堆栈段中的基地址,采用随机存储方式读写堆栈段中的数据,主要在子程序中,利用堆栈传递参数。

 2。指令指针寄存器

    程序代码被存放在存储器的代码段中。代码段寄存器CS指示代码段的开始位置，而16位指令指针寄存器IP用来指示当前指令在代码段的偏移位置。

    代码段由微处理器自动维护,IP寄存器就是专用寄存器 。

3.标志寄存器

   标志(Flags)用于反映指令执行结果或控制指令执行的形式。

   8086微处理器中各种常用的标志形成了一个16位的标志寄存器FLAGS ,也被称为【程序状态字寄存器】PSW。

   标志寄存器中的各种标志分成了两类: 6个状态标志和3个控制标志

 

(1)状态标志

 状态标志用来记录程序运行结果的状态信息,许多指令的执行都将相应地设置其状态标志，也有些指令不影响标志。除溢出标志OF外,其他的状态标志都在标志寄存器的低字节。

  CF-------(进位标志位 Carry Flag)

  当运算结果的最高有效位有进位(加法)或借位(减法)时,进位标志位置1，否则为0.

  ZF-------(零标志位 Zero Flag).若运算结果为0，ZF = 1,否则为0.

  SF -------(符号标志 Sign Flag).

  运算结果的最高有效位就是符号标志的状态.即，运算结果最高为1，SF = 1否则为0

  PF --------(奇偶标志位 Parity Flag).

  当运算结果【最低字节】中‘ 1 ’的个数为零或偶数时，PF =1否则为0

 OF ---------（溢出标志位 Overflow Flag）.

  若算术运算的结果有溢出,则OF=1；否则为0.

  AF -------（辅助进位标志 Auxiliary Carry Flag）。

  运算时D3位(低半字节)有进位或借位时,AF = 1否则为0.

 （2）控制标志

    控制标志位由程序根据需要用指令来设置,用于控制处理器执行指令的方式。有些指令由控制标志决定程序执行的形式。

  DF---------（方向标志 Direction Flag）.

  该标志位用于串操作指令中,以控制地址的变换方向。

  如果设置DF = 0 ,每次串操作后的存储器地址就自动增加；

  若DF = 1 ，每次串操作后的存储器地址就自动减少。

   IF -------- （中断允许位 Interrupt-enable Flag）.

   该标志用于控制外部可屏蔽中断是否可以被处理器响应。若设置IF = 1,则允许中断；若设置IF = 0，则禁止中断。

  TF -----------（陷阱标志 Trap Flag），也称为单步标志。

  该标志用于控制处理器是否进入单步操作方式,若设置TF = 1,处理器单步执行指令；若TF =0，处理器正常工作。