1、教材及參考資料：教材及參考資料： 微機原理與接口技術（第微機原理與接口技術（第2版）版） 朱曉華朱曉華 電子工業出版社電子工業出版社 IBM-PC宏匯編語言程序設計宏匯編語言程序設計 于春凡于春凡 南開大學出版社南開大學出版社 微型計算機技術及應用微型計算機技術及應用 戴梅萼戴梅萼 清華大學出版社清華大學出版社 史永宏史永宏 ：基礎實驗樓基礎實驗樓B616 86981906第第1 1章章 微機基礎微機基礎目錄目錄第一章第一章 微機原理微機原理1.1 微機概述微機概述1.2 計算機中數的表示和編碼計算機中數的表示和編碼1.3 微機的一般概念微機的一般概念1.4 Inte

2、l微處理器結構微處理器結構 1.1.1 微機發展概況微機發展概況1946年第一臺電子計算機問世年第一臺電子計算機問世1971年，美國年，美國Intel公司研究并制造了公司研究并制造了I4004微處理器芯片。微處理器芯片。該芯片能同時處理該芯片能同時處理4位二進制數，集成了位二進制數，集成了2300個晶體管，個晶體管，每秒可進行每秒可進行6萬次運算，成本約為萬次運算，成本約為200美元。它是世界上美元。它是世界上第第一個微處理器芯片一個微處理器芯片，以它為核心組成的，以它為核心組成的MCS-4計算機，標計算機，標志了世界第一臺微型計算機的誕生。志了世界第一臺微型計算機的誕生。微機概念微機概念：以

3、大規模、超大規模構成的微處理器作為核心：以大規模、超大規模構成的微處理器作為核心，配以存儲器、輸入，配以存儲器、輸入/輸出接口電路及系統總路線所制造出輸出接口電路及系統總路線所制造出的計算機。的計算機。劃分階段的標志：以劃分階段的標志：以字長字長和和微處理器型號微處理器型號。特點：特點：速度速度越來越快越來越快 容量容量越來越大越來越大 功能功能越來越強越來越強1.1 1.1 微機概述微機概述在微機的發展過程中，最為成功也最有影響力的是在微機的發展過程中，最為成功也最有影響力的是IBM PC系列微機系列微機。第一臺第一臺IBM-PC: 1982年，采用年，采用Intel 8088 CPU的準的

4、準16位微機位微機IBM PC。微機的體系結構：微機的體系結構：馮馮.諾依曼建立的諾依曼建立的存儲程序概念存儲程序概念計算機的組成計算機的組成二進制表示指令和數據二進制表示指令和數據程序和數據存放在存儲器中程序和數據存放在存儲器中 微機采用了微機采用了分層分層的存儲器系統的存儲器系統. 存儲器可分為存儲器可分為5層層： 0層層通常是通常是CPU內部寄存器內部寄存器,離離CPU最近最近,存取存取速度快速度快,但數量有限但數量有限. 1 1層層存儲器是高速緩沖存儲器存儲器是高速緩沖存儲器CacheCache 2層層是主存儲器是主存儲器,通常由動態通常由動態RAM(DRAM)組成組成 3層層是大容量

5、的虛擬存儲器（磁盤存儲器）是大容量的虛擬存儲器（磁盤存儲器） 4層層是外存儲器（光存儲介質等）是外存儲器（光存儲介質等）軟件系統軟件系統的發展同樣發展迅速。操作系統最為常見的的發展同樣發展迅速。操作系統最為常見的5種：種：DOS，Windows, Linux, UNIX/Xenix, OS/2. 本課程是以本課程是以MS-DOS為操作系統介紹為操作系統介紹80 x86系列微系列微機的原理及接口技術機的原理及接口技術在微機家族中，在微機家族中，單片微機單片微機的發展同樣十分引人注的發展同樣十分引人注目。單片機是把目。單片機是把CPU、一定容量的存儲器和必要、一定容量的存儲器和必要的的I/O接口電

6、路集成在一個芯片上構成的具有計算接口電路集成在一個芯片上構成的具有計算機的完整功能的一種微機機的完整功能的一種微機.1.1.2 微機的應用微機的應用1.工業控制工業控制2.事物處理事物處理3.計算機輔助設計和輔助制造（計算機輔助設計和輔助制造（CAD/CAM）4.教學培訓教學培訓5.家庭娛樂和家政事務管理家庭娛樂和家政事務管理6.科學和工程計算科學和工程計算7.人工智能人工智能1.2 計算機中數的表示和編碼計算機中數的表示和編碼主要內容：主要內容：1.計算機中的進位計數制計算機中的進位計數制 2.計算機中常用的編碼計算機中常用的編碼 3.帶符號數的表示帶符號數的表示 1.2.1 計算機中的進位

7、計數制計算機中的進位計數制1.進位計數制的表示法進位計數制的表示法十進制數十進制數 十進制數是大家熟悉的，用十進制數是大家熟悉的，用0 0，1 1，2 2，8 8，9 9十個不同的符號來表示數值，它采用的是十個不同的符號來表示數值，它采用的是“逢十逢十進一，借一當十進一，借一當十”的原則。的原則。二進制表示法二進制表示法 基數為基數為10的記數制叫十進制；基數為的記數制叫十進制；基數為2的記數制叫的記數制叫做二進制。做二進制。 二進制數的計算規則是二進制數的計算規則是“逢二進一，借一當二逢二進一，借一當二”。 八進制表示法八進制表示法 八進制數是基數為八的計數制。八進制數主要采八進制數是基數為

8、八的計數制。八進制數主要采用用0，1，2，7這八個阿拉伯數字。這八個阿拉伯數字。 八進制數的運算規則為八進制數的運算規則為“逢八進一，借一當八逢八進一，借一當八”。 八進制表示數值方法如下：八進制表示數值方法如下： 例：（例：（467.6)O=4 * 82 + 6 * 81 + 7 * 80 + 6 * 8(-1)十六進制表示法十六進制表示法 基數為基數為16，用，用0 - 9 、A - F 十五個字符來數值，逢十六進一十五個字符來數值，逢十六進一。 各位的權值為各位的權值為 16I 十六進制表示數值方法如下：十六進制表示數值方法如下： NH= Ki * 16i 其中：其中：Ki = 0 -

9、9 、A F 例：（例：（56D.3)H = 5 * 162 + 6 * 161 + 13 * 160 + 3 * 16(-1) 2.進位計數制之間的轉換進位計數制之間的轉換二進制數和十進制數之間的轉換二進制數和十進制數之間的轉換二進制數轉換為十進制數二進制數轉換為十進制數 方法：按二進制數的位權進行展開相加即可。方法：按二進制數的位權進行展開相加即可。例例:11101.101 =124+123+122+021+120+12-1+02-2+12-3 =16+8+4+0+1+0.5+0.25+0.125 =29.875十進制數轉換為二進制數十進制數轉換為二進制數 方法：方法： A、將、將整數部分

10、和小數部分分別進行轉換整數部分和小數部分分別進行轉換，然后，然后再把轉換結果進行相加。再把轉換結果進行相加。 B、整數轉換采用、整數轉換采用除除2取余法取余法：用：用2不斷地去除要不斷地去除要轉換的數，直到商為轉換的數，直到商為0。再將每一步所得的余數，。再將每一步所得的余數，按逆序排列，便可得轉換結果。按逆序排列，便可得轉換結果。 C、小數轉換采用、小數轉換采用乘乘2取整法取整法：每次用：每次用2與小數部與小數部分相乘，取乘積的整數部分，再取其小數部分乘分相乘，取乘積的整數部分，再取其小數部分乘2直到小部分為直到小部分為0。將所取整數順序放在小數點后即。將所取整數順序放在小數點后即為轉換結果

11、。為轉換結果。二進制數和八進制數、十六進制數間的轉換二進制數和八進制數、十六進制數間的轉換二進制數到八進制數、十六進制數的轉換二進制數到八進制數、十六進制數的轉換 A、二進制數到八進制數轉換采用、二進制數到八進制數轉換采用“三位化一位三位化一位”的方法。從小數點開始向兩邊分別進行每三位分的方法。從小數點開始向兩邊分別進行每三位分一組，向左不足三位的，從左邊補一組，向左不足三位的，從左邊補0；向右不足三；向右不足三位的，從右邊補位的，從右邊補0。 B、二進制數到十六進制數的轉換采用、二進制數到十六進制數的轉換采用“四位化一四位化一位位”的方法。從小數點開始向兩邊分別進行每四的方法。從小數點開始向

12、兩邊分別進行每四位分一組，向左不足四位的，從左邊補位分一組，向左不足四位的，從左邊補0；向右不；向右不足四位的，從右邊補足四位的，從右邊補0。八進制、十六進制數到二進制數的轉換八進制、十六進制數到二進制數的轉換 方法：采用方法：采用“一位化三位（四位）一位化三位（四位）”的方法。按的方法。按順序寫出每位八進制（十六進制）數對應的二順序寫出每位八進制（十六進制）數對應的二進制數，所得結果即為相應的二進制數進制數，所得結果即為相應的二進制數BCD碼碼：用二進制編碼表示十進制數：用二進制編碼表示十進制數 0000：0 0001：1 ： ： 1001：91.2.2 1.2.2 計算機中常用的編碼計算機

13、中常用的編碼 ASCIIASCII碼碼采用采用7 7位二進制代碼位二進制代碼對字符進行編碼對字符進行編碼美國標準信息交換代碼美國標準信息交換代碼例： A 41H a 61H 1 31H 換行 0AH 回車 0DH 空格 20H符號信息的編碼符號信息的編碼 ASCII 字符表0000010100111001011101110000NULDLESP0Pp0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC22BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENGNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB7GWgw1000BSCAN(8HXh

14、x1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;Kk1100FFFS,Nn1111SIUS/?OoDEL注：H 表示高 3 位，L 表示低 4 位。HL ASCIIASCII碼表碼表1.2.3 1.2.3 帶符號數的表示帶符號數的表示1、數的表示：、數的表示： 假設機器字長為假設機器字長為8位：位：7 6 5 4 3 2 1 0符號位符號位 數值位假設機器字長為假設機器字長為1616位：位：15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0符號位符號位 = 0 正數正數 數值位 = 1 負數負數2 2、數的常用表示法：、數的常用表示法：

15、原碼原碼 反碼反碼 補碼補碼原碼表示法：符號原碼表示法：符號 + 絕對值絕對值例：例：n = 8bit +3原碼原碼 = 0 000,0011 = 03H - 3原碼原碼 = 1 000,0011 = 83H +0原碼原碼 = 0 000,0000 = 00H - 0原碼原碼 = 1 000,0000 = 80H 0 的表示不唯一的表示不唯一反碼表示法：正數的反碼同原碼，負數的反碼數值位與反碼表示法：正數的反碼同原碼，負數的反碼數值位與原碼相反原碼相反例：n = 8bit +5反碼 = 0 000,0101 = 05H - 5反碼 = 1 111,1010 = FAH +0反碼 = 0 000

16、,0000 = 00H - 0反碼 = 1 111,1111 = FFH 0 的表示不唯一的表示不唯一 補碼表示法：補碼表示法：正數的補碼：正數的補碼： 同原碼同原碼負數的補碼負數的補碼： （1）寫出該負數的原碼形式寫出該負數的原碼形式 （2）符號位保持不變，數值位）符號位保持不變，數值位按位求反，末位加一按位求反，末位加一 例：例： 機器字長機器字長8位，位，-46補碼補碼 = ? ? -46原碼原碼 = 1 0 1 0 1 1 1 0 -46反碼反碼 = 1 1 0 1 0 0 0 1 -46補碼補碼 = 1 1 0 1 0 0 1 0 = D2H 機器字長機器字長16位，位，-46補碼補

17、碼 = FFD2H +0補碼補碼 = 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 = 00H = - 0補碼補碼 0 的表示唯一的表示唯一n n位二進制補碼的表數范圍：位二進制補碼的表數范圍： - 2 - 2n-1 n-1 N N 2 2n-1n-1-1-1 十進制 二進制 十六進制 十進制 十六進制 n=8 n=16 +127 0111 1111 7F +32767 7FFF +126 0111 1110 7E +32766 7FFE . . . +2 0000 0010 02 +2 0002 +1 0000 0001 01 +1 0001

18、 0 0000 0000 00 0 0000 -1 1111 1111 FF -1 FFFF -2 1111 1110 FE -2 FFFE . . .-126 1000 0010 82 -32766 8002-127 1000 0001 81 -32767 8001-128 1000 0000 80 -32768 8000 補碼的加法和減法：補碼的加法和減法：求補運算求補運算 ：對一個二進制數按位求反、末位加一：對一個二進制數按位求反、末位加一 X補碼補碼 -X補碼補碼 X補碼補碼加法規則：加法規則：X+Y補碼補碼 = X補碼補碼 + Y補碼補碼減法規則：減法規則：X-Y補碼補碼 = X補碼

19、補碼 + -Y補碼補碼 補碼減法可轉換為補碼加法補碼減法可轉換為補碼加法 64(-46) 180100 00001101 00100001 0010例：求補求補1.3 微機的一般概念微機的一般概念主要內容：主要內容：1.計算機的基本組成和工作原理計算機的基本組成和工作原理 2.名詞術語名詞術語 3.微機結構微機結構 4. 微機的工作過程微機的工作過程 5. 計算機軟件系統計算機軟件系統1.3.1 計算機的基本組成和工作原理和結構：計算機的基本組成和工作原理和結構：1. 計算機的基本組成：計算機的基本組成：運算器運算器、控制器控制器、存儲器存儲器、以及以及輸入輸入和和輸出設備輸出設備。微處理器微

20、處理器 微處理器（微處理器（CPU）是大規模集成電路技術做成的芯）是大規模集成電路技術做成的芯片，芯片內集成有控制器、運算器和寄存器等相片，芯片內集成有控制器、運算器和寄存器等相關部件，完成對計算機系統內各部件進行統一協關部件，完成對計算機系統內各部件進行統一協調和控制。調和控制。 控制器控制器：根據程序中的命令發出各種控制信號，：根據程序中的命令發出各種控制信號，使各部分協調工作以完成指令所要求的各種操作使各部分協調工作以完成指令所要求的各種操作。 運算器運算器：對信息進行加工、運算的部件，執行算：對信息進行加工、運算的部件，執行算術運算和邏輯運算。術運算和邏輯運算。存儲器存儲器 功能：存放

21、程序和數據。功能：存放程序和數據。存儲器內存（主存）外存（輔存）RAMROMSRAMDRAMROMEPROME2PROM軟盤、硬盤、光盤I/O設備和設備和I/O接口接口 I/O設備：微機配備的輸入設備：微機配備的輸入/輸出設備（外設）。輸出設備（外設）。 I/O設備輸入設備輸出設備鍵盤鼠標掃描儀、數碼相機顯示器打印機繪圖儀2.存儲程序工作原理：存儲程序工作原理： 把編制好的程序和數據一起先送入存儲器中把編制好的程序和數據一起先送入存儲器中保存起來。啟動機器運行后，根據給出的程序中保存起來。啟動機器運行后，根據給出的程序中第一條指令的存儲地址，控制器就可以根據存儲第一條指令的存儲地址，控制器就可

22、以根據存儲程序中的程序周而復始的取出指令、分析指令、程序中的程序周而復始的取出指令、分析指令、執行指令，直至完成全部指令操作，即控制器通執行指令，直至完成全部指令操作，即控制器通過指令流的串行驅動實現程序控制。過指令流的串行驅動實現程序控制。1.3.2 名詞術語名詞術語1.微處理器：微處理器：是將運算器和控制器做在一塊集成電路上的一是將運算器和控制器做在一塊集成電路上的一個獨立部件。它具有解釋指令、執行指令和與外界交換數個獨立部件。它具有解釋指令、執行指令和與外界交換數據的能力。據的能力。2.微機：微機：通過總線把通過總線把I/O、CPU和半導體存儲器有機結合在一和半導體存儲器有機結合在一起起

23、。 微機分為：單板機微機分為：單板機（印制電路板）（印制電路板）、單片機、單片機（芯片）（芯片）、多、多板機。板機。3.微機系統：微機系統：微機配上外部設備、系統電源和系統軟件就構微機配上外部設備、系統電源和系統軟件就構成微機系統。成微機系統。4.微機多機系統：微機多機系統：多臺微機多臺微機/微處理器組合而成微處理器組合而成。5.微機開發系統（微機開發系統（MDS）：）：在研制開發微機應用系在研制開發微機應用系統時，從程序調試到樣機的系統調試，他都能提統時，從程序調試到樣機的系統調試，他都能提供軟件和硬件的支持供軟件和硬件的支持6.計算機網絡系統：計算機網絡系統：借助通信網絡將一定的域內的借助

24、通信網絡將一定的域內的眾多計算機和外設連接起來構成計算機網絡可以眾多計算機和外設連接起來構成計算機網絡可以實現計算機之間的互相通信和資源共享。實現計算機之間的互相通信和資源共享。7.多媒體：多媒體：文、圖、聲、像等單媒體與計算機程序文、圖、聲、像等單媒體與計算機程序融合在一起形成的信息傳播媒體。融合在一起形成的信息傳播媒體。1.3.3 1.3.3 微機結構微機結構微機的結構是一種總線結構微機的結構是一種總線結構總線（總線（BUS）:傳遞信息的一組公用導線傳遞信息的一組公用導線。 系統總線：系統總線：從處理器引出的若干信號線，從處理器引出的若干信號線，CPU通通過它們與存儲器或過它們與存儲器或I

25、/O設備進行信息交換設備進行信息交換。 一個部件只要滿足總線標準，就可以連接到采用一個部件只要滿足總線標準，就可以連接到采用這種總線標準的系統中。這種總線標準的系統中。 系統總線分為：系統總線分為： 地址總線地址總線：傳遞地址信息的總線，即傳遞地址信息的總線，即AB。CPU在在地址總線上輸出將要訪問的內存單元或地址總線上輸出將要訪問的內存單元或I/O端口的端口的地址，該總線為單向總線。地址，該總線為單向總線。 內存容量的計算：內存容量的計算： 16條地址線可訪問條地址線可訪問216 = 64 KB。 20條地址線可訪問條地址線可訪問 220 = 1 MB。 1K = 1024B 1M = 10

26、24 KB 1G = 1024 MB 數據總線數據總線：傳遞數據信息的總線，即：傳遞數據信息的總線，即DB。 在在CPU進行進行讀讀操作時，內存或外設的數據通操作時，內存或外設的數據通過數據總線送往過數據總線送往CPU； 在在CPU進行進行寫寫操作時，操作時，CPU數據通過數據總數據通過數據總線送往內存或外設，數據總線是雙向總線。線送往內存或外設，數據總線是雙向總線。 控制總線控制總線：傳遞控制信息的總線，即：傳遞控制信息的總線，即CB。 一部分是從一部分是從CPU輸出：輸出：通過對指令的譯碼，由通過對指令的譯碼，由CPU內部產生，由內部產生，由CPU送到存儲器、輸入送到存儲器、輸入/輸出接輸

27、出接口電路和其它部件。如讀寫控制信號等。口電路和其它部件。如讀寫控制信號等。 另一部分是由系統中的其他外設產生，送往另一部分是由系統中的其他外設產生，送往CPU，如：中斷請求信號、總線請求信號、狀態信號如：中斷請求信號、總線請求信號、狀態信號。微處理器微處理器 包括：寄存器陣列（包括：寄存器陣列（RS）、算術和邏輯運算）、算術和邏輯運算單元（單元（ALU)、控制器、內部總線及緩沖器、控制器、內部總線及緩沖器存儲器存儲器 每一個存儲單元有一個確定的每一個存儲單元有一個確定的地址地址。 注意注意： 存儲單元的地址和該地址單元中存放存儲單元的地址和該地址單元中存放的內容是兩個不同的概念。的內容是兩個

28、不同的概念。1.3.4 微機的工作過程：微機的工作過程：在進行計算前，應做如下工作：在進行計算前，應做如下工作：（1） 編寫程序（源程序）；編寫程序（源程序）；（2）、將源程序匯編或編譯成計算機能識別的機器）、將源程序匯編或編譯成計算機能識別的機器語言程序；語言程序；（3）、將數據和程序放入存儲器中存放。）、將數據和程序放入存儲器中存放。例：完成例：完成5+9=？的程序：？的程序：MOV A，05H /B0H 05H ；把05送入累加器AADD A，09H /04H 09H ；06與A中內容相加， 結果存入累加器AHLT /F4H ；停止所有操作。1、取指令階段的執行過程：（設程序從、取指令階

29、段的執行過程：（設程序從00H開始存放）開始存放）（1）、將程序計數器（）、將程序計數器（PC或或IP）的內容送地址寄存器）的內容送地址寄存器AR。（2）、程序計數器）、程序計數器PC的內容自動加的內容自動加1變為變為01H，為取下一條，為取下一條指令作好準備。指令作好準備。（3）、地址寄存器）、地址寄存器AR將將00H通過地址總線送至存儲器地址通過地址總線送至存儲器地址譯碼器譯碼，選中譯碼器譯碼，選中00H單元。單元。（4）、）、CPU發出發出“讀讀”命令。命令。（5）、所選中的）、所選中的00單元的內容單元的內容B0H讀至數據總線讀至數據總線DB上。上。（6）、經數據總線）、經數據總線DB

30、，讀出的，讀出的B0H送至數據寄存器送至數據寄存器DR。（7）、數據寄存器）、數據寄存器DR將其內容送至指令寄存器將其內容送至指令寄存器IR中，經過中，經過譯碼譯碼CPU“識別識別”出這個操作碼為出這個操作碼為“MOV A，05H”指令，指令，于是控制器發出執行這條指令的各種控制命令。于是控制器發出執行這條指令的各種控制命令。PCARALUABIRIDPLA100 B0H01 05H02 04H03 06H04 F4H34讀命令讀命令B0H56B0H控制信號控制信號（取第一條指令操作示意圖）（取第一條指令操作示意圖）B0H7B0H00H00HDR2、執行指令階段的執行過程：、執行指令階段的執行

31、過程：（1）、將程序計數器（）、將程序計數器（PC或或IP）的內容送地址寄存器）的內容送地址寄存器AR。（2）、程序計數器）、程序計數器PC的內容自動加的內容自動加1變為變為02H，為取下一條，為取下一條指令作好準備。指令作好準備。（3）、地址寄存器）、地址寄存器AR將將01H通過地址總線送至存儲器地址通過地址總線送至存儲器地址譯碼器譯碼，選中譯碼器譯碼，選中01H單元。單元。（4）、）、CPU發出發出“讀讀”命令。命令。（5）、所選中的）、所選中的01H單元的內容單元的內容05H讀至數據總線讀至數據總線DB上。上。（6）、經數據總線）、經數據總線DB，讀出的，讀出的05H送至數據寄存器送至數

32、據寄存器DR。（7）、由控制碼計算機已知到讀出的是立即數，并要求將）、由控制碼計算機已知到讀出的是立即數，并要求將它送入累加器它送入累加器A中，所以數據寄存器中，所以數據寄存器DR通過內部總線將通過內部總線將05H送入累加器送入累加器A中。中。PCARALUABDRIRIDPLA02H101H00 B0H01 05H02 04H03 06H04 F4H34讀命令讀命令05H56705H1.3.4 計算機軟件系統計算機軟件系統系統軟件和應用軟件系統軟件和應用軟件系統軟件包括操作系統、各種高級語言處理程序系統軟件包括操作系統、各種高級語言處理程序、編譯系統和其他服務程序、數據庫管理系統等、編譯系統

33、和其他服務程序、數據庫管理系統等軟件。這些軟件不是用來解決具體應用問題的，軟件。這些軟件不是用來解決具體應用問題的，而是利用計算機自身的功能，合理的組織解題流而是利用計算機自身的功能，合理的組織解題流程，管理計算機軟、硬件各種資源，提供人程，管理計算機軟、硬件各種資源，提供人-機間機間的接口，從而簡化或代替各環節中人所承擔的工的接口，從而簡化或代替各環節中人所承擔的工作。還可以為用戶使用機器提供方便，擴大機器作。還可以為用戶使用機器提供方便，擴大機器功能，提高工作效率。功能，提高工作效率。應用軟件是由用戶利用計算機及其系統軟件編制應用軟件是由用戶利用計算機及其系統軟件編制的解決實際應用問題的程

34、序。的解決實際應用問題的程序。1.4 Intel微處理器結構微處理器結構 Intel 8086/8088微處理器結構微處理器結構主要內容：主要內容： 8088的寄存器結構的寄存器結構 8088的功能結構的功能結構 存儲器組織存儲器組織 標志寄存器標志寄存器1.4 Intel1.4 Intel微處理器結構微處理器結構8088的寄存器結構的寄存器結構AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDIIPPSWAX 累加器累加器 字乘法，字除法，字字乘法，字除法，字I/OAL 字節乘、除，字節字節乘、除，字節I/O，十進制算術運算、查表十進制算術運算、查表AH 字節乘、除字節乘、除BX 基數寄存器基數

35、寄存器 查表轉換、間接尋址查表轉換、間接尋址CX 計數器計數器 串操作，循環計數串操作，循環計數CL 變量移位或循環變量移位或循環DX 數據寄存器數據寄存器 字乘法、除法，間接字乘法、除法，間接I./O尋址尋址SP 堆棧指針；堆棧指針；BP 基址指針；基址指針；SI 源變址指針；源變址指針；DI 目目的變址指針的變址指針AX 累加器累加器BX 基址基址CX 計數計數DX 數據數據堆棧指針堆棧指針基址基址源地址源地址目的地址目的地址指令指針指令指針狀態標志狀態標志8088的寄存器結構的寄存器結構CSDSSSES 代碼段代碼段 數據段數據段 堆棧段堆棧段 附加段附加段O D IT S ZAPCPS

36、W進位進位奇偶奇偶校驗校驗輔助進位輔助進位零標志位零標志位符號標志位符號標志位跟蹤標志位跟蹤標志位中斷標志位中斷標志位方向標志位方向標志位溢出標志位溢出標志位8088的功能結構的功能結構 微處理器微處理器 8086, 8088結構類似。從程序員和使用角度來看的結構類似。從程序員和使用角度來看的結構即編程結構從功能上分為兩部分：總線接口部分結構即編程結構從功能上分為兩部分：總線接口部分BIU（Bus Interface Unit），），執行部分執行部分EU（Execution Unit）。）。 由于由于指令隊列指令隊列的存在，兩部分各自執行自己的功能的存在，兩部分各自執行自己的功能并行工作并行工

37、作，這種工作方式與傳統的計算機在執行指令時的串行工作相比極大這種工作方式與傳統的計算機在執行指令時的串行工作相比極大的提高了工作效率。的提高了工作效率。 計算機執行程序時，計算機執行程序時，CPU的工作順序是：的工作順序是： 取指令取指令 執行指令執行指令 再取指令再取指令 再執行指再執行指令串行工作。令串行工作。工作順序是：工作順序是：取指令，執行指令同時進行。并取指令，執行指令同時進行。并行工作行工作。8088的功能結構的功能結構AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDI暫存寄存器暫存寄存器FLAGSCSDSSSESIP內部通用寄存器內部通用寄存器1234EU控制控制系統系統總線總線

38、控制控制邏輯邏輯ALU加法器加法器ABALU DB(16位）位）（8位）位）（20位）位）總線接口單元（總線接口單元（BIU)執行單元執行單元（EU）8088總線總線指令指令指針指針通用寄存器通用寄存器段寄存器段寄存器指令隊列指令隊列存儲器組織存儲器組織用段來組織邏輯空間用段來組織邏輯空間 1、總的存儲空間為、總的存儲空間為1M字節，每段最長可達字節，每段最長可達 64K字字節。節。 2、各段起始地址能被、各段起始地址能被 16 整除。（低整除。（低 4 位為位為 0 ） 3、各段之間可分開、部分或完全重疊、可首尾相、各段之間可分開、部分或完全重疊、可首尾相接。接。 4、根據各段的用途將其定義為、根據各段的用途將其定義為CS、DS、ES、SS段。并用偏移地址（距段起址的字節距離）表示被訪段。并用偏移地址（距段起址的字節距離）表示被訪問單元。問單元。 常在常在CS中用中用 IP 表示偏移量，表示偏移量，SS中用中用 SP、BP，DS中用中用 BX、SI、DI、數值數值 。實際地址的形成實際地址的形成物理地址：物理地址：20 位位邏輯地址：邏輯地址： 段基址段基址 （段寄存器的內容）（段寄存器的內容）16位位 偏移地址（字節距離）偏移地址（字節距離）16位位 一個實際地址可用多個邏輯地址表示。一個實際地址可用多個邏輯地址表示。 實際地址的形成