2024年5月23日发(作者:计向南)
8086/8088处理器
1、引言
8086/8088微处理器是Intel公司推出的第三代CPU芯片,它们的内部结构
基本相同,都采用16位结构进行操作及存储器寻址,但外部性能有所差异,两
种芯片都封装在相同的40脚双列直插组件(DIP)中。
2、8086微处理器的一般特点
A、16位内部结构,16位双向数据信号线;
B、20位地址信号线,可寻址1M字节存储单元;
C、较强的指令系统;
D、利用第十六位的地址总线来进行I/O端口寻址,可寻址64K个I/O端口;
E、中断功能强,可处理内部软件中断和外部中断,中断源可达256个;
D、单一的+5V电源,单相时钟5MHz
另外,Intel公司同期推出的Intel 8088微处理器是一种准16位微处理器,
其内部寄存器、内部操作等均按16位处理器设计,与Intel 8086微处理器基本
相同,不同的是其对外的数据线只有8位,目的是为了更方便地与八位I/O接口
芯片相兼容。
8088内部结构图
3、8086/8088 CPU内部寄存器
8086/8088 CPU内部寄存器可分为通用寄存器和专用寄存器两大类,专用寄
存器包括指针寄存器、变址寄存器等。
①通用寄存器
8086/8088有4个16位的通用寄存器(AX、BX、CX、DX),可以存放16位的
操作数,也可分为8个8位的寄存器(AL、AH;BL、BH;CL、CH;DL、DH)来使
用。其中AX称为累加器,BX称为基址寄存器,CX称为计数寄存器,DX称为数
据寄存器。
②指针寄存器
系统中有两个16位的指针寄存器SP和BP,其中SP是堆栈指针寄存器,由它
和堆栈段寄存器SS一起来确定堆栈在内存中的位置; BP是基数指针寄存器,
通常用于存放基地址。
③变址寄存器
系统中有两个16位的变址寄存器SI和DI,其中SI是源变址寄存器,DI是目
的变址寄存器,都用于指令的变址寻址方式。
AH&AL=AX:累加寄存器,常用于运算;
BH&BL=BX:基址寄存器,常用于地址索引;
CH&CL=CX:计数寄存器,常用于计数;
DH&DL=DX:数据寄存器,常用于数据传递。
IP(Instruction Pointer):指令指针寄存器,与CS配合使用,可跟踪程序的
执行过程;
SP(Stack Pointer):堆栈指针,与SS配合使用,可指向目前的堆栈位置。
BP(Base Pointer):基址指针寄存器,可用作SS的一个相对基址位置;
SI(Source Index):源变址寄存器可用来存放相对于DS段之源变址指针;
DI(Destination Index):目的变址寄存器,可用来存放相对于 ES 段之目的
变址指针。
④控制寄存器
IP、标志寄存器是系统中的两个16位控制寄存器,其中IP是指令指针寄存
器,用来控制CPU的指令执行顺序,它和代码段寄存器CS一起可以确定当前所
要取的指令的内存地址。顺序执行程序时,CPU每取一个指令字节,IP自动加1,
指向下一个要读取的字节;当IP单独改变时,会发生段内的程序转移;当CS
和IP同时改变时,会产生段间的程序转移。标志寄存器的内容被称为处理器状
态字PSW,用来存放8086/8088CPU在工作过程中的状态。
⑤段寄存器
系统中共有4个16位段寄存器,即代码段寄存器CS、数据段寄存器DS、堆栈
段寄存器SS和附加段寄存器ES。这些段寄存器的内容与有效的地址偏移量一起,
可确定内存的物理地址。通常CS划定并控制程序区,DS和ES控制数据区,SS
控制堆栈区。
4、处理器状态字PSW
8086/8088内部标志寄存器的内容,又称为处理器状态字PSW。其中共有9
个标志位,可分成两类:一类为状态标志,一类为控制标志。其中状态标志表示
前一步操作(如加、减等)执行以后,ALU所处的状态,后续操作可以根据这些
状态标志进行判断,实现转移;控制标志则可以通过指令人为设置,用以对某一
种特定的功能起控制作用(如中断屏蔽等),反映了人们对微机系统工作方式的
可控制性。
5、管脚与信号定义
2024年5月23日发(作者:计向南)
8086/8088处理器
1、引言
8086/8088微处理器是Intel公司推出的第三代CPU芯片,它们的内部结构
基本相同,都采用16位结构进行操作及存储器寻址,但外部性能有所差异,两
种芯片都封装在相同的40脚双列直插组件(DIP)中。
2、8086微处理器的一般特点
A、16位内部结构,16位双向数据信号线;
B、20位地址信号线,可寻址1M字节存储单元;
C、较强的指令系统;
D、利用第十六位的地址总线来进行I/O端口寻址,可寻址64K个I/O端口;
E、中断功能强,可处理内部软件中断和外部中断,中断源可达256个;
D、单一的+5V电源,单相时钟5MHz
另外,Intel公司同期推出的Intel 8088微处理器是一种准16位微处理器,
其内部寄存器、内部操作等均按16位处理器设计,与Intel 8086微处理器基本
相同,不同的是其对外的数据线只有8位,目的是为了更方便地与八位I/O接口
芯片相兼容。
8088内部结构图
3、8086/8088 CPU内部寄存器
8086/8088 CPU内部寄存器可分为通用寄存器和专用寄存器两大类,专用寄
存器包括指针寄存器、变址寄存器等。
①通用寄存器
8086/8088有4个16位的通用寄存器(AX、BX、CX、DX),可以存放16位的
操作数,也可分为8个8位的寄存器(AL、AH;BL、BH;CL、CH;DL、DH)来使
用。其中AX称为累加器,BX称为基址寄存器,CX称为计数寄存器,DX称为数
据寄存器。
②指针寄存器
系统中有两个16位的指针寄存器SP和BP,其中SP是堆栈指针寄存器,由它
和堆栈段寄存器SS一起来确定堆栈在内存中的位置; BP是基数指针寄存器,
通常用于存放基地址。
③变址寄存器
系统中有两个16位的变址寄存器SI和DI,其中SI是源变址寄存器,DI是目
的变址寄存器,都用于指令的变址寻址方式。
AH&AL=AX:累加寄存器,常用于运算;
BH&BL=BX:基址寄存器,常用于地址索引;
CH&CL=CX:计数寄存器,常用于计数;
DH&DL=DX:数据寄存器,常用于数据传递。
IP(Instruction Pointer):指令指针寄存器,与CS配合使用,可跟踪程序的
执行过程;
SP(Stack Pointer):堆栈指针,与SS配合使用,可指向目前的堆栈位置。
BP(Base Pointer):基址指针寄存器,可用作SS的一个相对基址位置;
SI(Source Index):源变址寄存器可用来存放相对于DS段之源变址指针;
DI(Destination Index):目的变址寄存器,可用来存放相对于 ES 段之目的
变址指针。
④控制寄存器
IP、标志寄存器是系统中的两个16位控制寄存器,其中IP是指令指针寄存
器,用来控制CPU的指令执行顺序,它和代码段寄存器CS一起可以确定当前所
要取的指令的内存地址。顺序执行程序时,CPU每取一个指令字节,IP自动加1,
指向下一个要读取的字节;当IP单独改变时,会发生段内的程序转移;当CS
和IP同时改变时,会产生段间的程序转移。标志寄存器的内容被称为处理器状
态字PSW,用来存放8086/8088CPU在工作过程中的状态。
⑤段寄存器
系统中共有4个16位段寄存器,即代码段寄存器CS、数据段寄存器DS、堆栈
段寄存器SS和附加段寄存器ES。这些段寄存器的内容与有效的地址偏移量一起,
可确定内存的物理地址。通常CS划定并控制程序区,DS和ES控制数据区,SS
控制堆栈区。
4、处理器状态字PSW
8086/8088内部标志寄存器的内容,又称为处理器状态字PSW。其中共有9
个标志位,可分成两类:一类为状态标志,一类为控制标志。其中状态标志表示
前一步操作(如加、减等)执行以后,ALU所处的状态,后续操作可以根据这些
状态标志进行判断,实现转移;控制标志则可以通过指令人为设置,用以对某一
种特定的功能起控制作用(如中断屏蔽等),反映了人们对微机系统工作方式的
可控制性。
5、管脚与信号定义