微機原理與接口技術西安郵電大學計算機學院范琳——80x86微處理器第三章80x86微處理器

80x86微處理器簡介18086微處理器28086寄存器38086引腳功能48086存儲器組織58086/8088存儲器組織

8086/8088微處理器有20條地址線，可以配置1MB的內存儲器。存儲空間都按8位(即字節)進行組織，每個存儲單元存儲一個字節數據，若存放“字”數據(16位)，則存放在相鄰兩個存儲單元中，高字節存放在高地址單元，低字節存放在低地址單元。每個存儲單元都有一個20位的地址，這1M個存儲單元對應的地址為00000H

FFFFFH，如圖3.10所示。第三章80x86微處理器

78H9FH…存儲單元地址00000H00001H…46HDFH6CH……98H65H5EHA6H66H……6FH0011FH00120H00121HE8009HE800AHE800BHE800CHE800DHFFFFFH圖3.10數據在存儲器中的存放

一個存儲單元中存放的信息稱為該存儲單元的內容。如00001H單元的內容為9FH，記為：(00001H)=9FH。moval,[0001H]如從地址0011FH開始的兩個連續單元中存放一個字型數據，則該數據為DF46H，記為：(0011FH)=DF46H。movax,[011FH]高位(奇地址)庫512K×8D15

D8A19

A1SELBHE低位(偶地址)庫512K×8D7

D0A19

A1SELD15

D8D7

D0A0A19

A1圖3.138086存儲器高低位庫的連接8086的1M存儲空間實際上分為兩個512KB的存儲體，又稱存儲庫，分別叫高位庫和低位庫。70BHED15

D8D

DA0A19

A1圖3.138086存儲器高低位庫的連接8086的1M存儲空間實際上分為兩個512KB的存儲體，又稱存儲庫，分別叫高位庫和低位庫。1#A19……A3A2A1A00……000000……000100……001000#2#A19……A3A2A1A00……000010……000110……001013#4#5#70BHED15

D8D

DA0A19

A1圖3.138086存儲器高低位庫的連接8086的1M存儲空間實際上分為兩個512KB的存儲體，又稱存儲庫，分別叫高位庫和低位庫。1#A19……A3A2A1A00……000000……000100……001000#2#A19……A3A2A1A00……000010……000110……000113#4#5#

地址總線A19

A1可同時對高、低位庫的存儲單元尋址，A0和BHE用于對庫的選擇。當A0＝0時，選擇偶數地址的低位庫；當BHE＝0時，選擇奇數地址的高位庫；當兩者均為0時，則同時選中高低位庫。

需注意的是，對于規則字（從偶數地址開始存放的字）的讀／寫操作只需一個總線周期，而非規則字（從奇數地址開始存放的字）的讀／寫操作需兩個總線周期。

圖3.14從8086存儲器的偶數和奇數地址讀字節和字讀偶地址單元中的字節；(b)讀奇地址單元中的字節；(c)讀偶地址單元中的字；(d)讀奇地址單元中的字××偶地址奇地址8086CPU被讀字節忽略字節(a)偶地址奇地址8086CPU(b)××被讀字節忽略字節××偶地址奇地址8086CPU被讀字(c)××××偶地址奇地址××偶地址奇地址8086CPU被讀字節忽略字節被讀字節忽略字節(d)存儲器分段

8086／8088CPU中有關可用來存放地址的寄存器如IP、SP、SI、DI、BP等都是16位的，故只能直接尋址64KB。為了對1M個存儲單元進行管理，8086／8088采用了段結構的存儲器管理方法。

8086／8088將整個存儲器分為許多邏輯段，但只有4種類型：代碼段、數據段、堆棧段和附加段。每個邏輯段的容量小于或等于64KB，允許它們在整個存儲空間中浮動。各個邏輯段之間可以緊密相連，也可以互相重疊（局部重疊和完全重疊），還可以相互隔開。第三章80x86微處理器

A段C段B段D段E段00000H10000H20000H30000H40000H64KB64KB64KB64KB緊密相連部分重疊完全重疊斷開排列1FF00H2FEFFHM64KB第三章80x86微處理器

邏輯地址和物理地址⑴邏輯地址：由段地址（邏輯段起始地址的高16位）和偏移地址（16位）表示的存儲單元的地址稱為邏輯地址，記為：

段地址∶偏移地址⑵物理地址：由CPU內部總線接口單元BIU中的地址加法器根據邏輯地址產生的20位存儲單元地址稱為物理地址。如圖3.7所示。第三章80x86微處理器

∑015段內偏移地址段寄存器190340000段地址左移4位20位物理地址190圖3.7物理地址的形成

物理地址和邏輯地址的關系為：

物理地址＝段地址×10H＋偏移地址在程序設計中，段地址是由段寄存器（如CS、DS、SS或ES）提供,偏移地址通常是由地址寄存器（如IP、BX、BP、SP、SI或DI等）及立即數等提供。第三章80x86微處理器

對于任何一個物理地址來說，可以唯一被包含在一個邏輯段中，也可以包含在多個重疊的邏輯段中，只要能得到它所在段的首地址和段內的相對地址，就可以對它進行訪問。即一個物理地址可以對應多個邏輯地址。11230H11231H11232H0000H0001H0002H1123H1123EH1123FH11240H11241H11242H11243H11244H11245H000EH000FH0010H0011H0012H0013H0014H0015H段基址：偏移地址物理地址15H1124H05H段基址：FFFEHFFFFH1122EH1122FH1123H×16＋15H=11245H1124H×16＋05H=11245H……第三章80x86微處理器

堆棧操作8086／8088系統中的堆棧使用段定義語句在存儲器中定義的一個堆棧段，和其它邏輯段一樣，它可以在1M字節的存儲空間中浮動，其容量可達64KB，這是一個具有“先進后出”特性的存儲區域，且屬于向下生長的堆棧。堆棧由SS和SP來尋址。SS給出堆棧段的段地址，而SP給出當前棧頂（偏移地址），即指出從段地址到棧頂的偏移量。第三章80x86微處理器

若已知當前SS＝1050H，SP＝0008H，AX＝1234H，則8086系統中堆棧的入棧和出棧操作如下圖所示。12AA…10500H10501H10502H10503