第二章8086系统结构Intel8086CPU是16位微处理器，外型为双列直插式，有40个引脚。8086型微处理器的时钟频率为5MHz；它有16根数据线和20根地址线，直接寻址空间为220Byte，即为1MB。2-18086CPU结构一、8086CPU的内部结构（4）6字节指令队列：预放6个字节的指令代码。二、寄存器结构2.指针和变址寄存器8086/8088CPU中，有一组4个16位寄存器，它们是基址指针寄存器BP，堆栈指针寄存器SP，源变址寄存器SI，目的变址寄存器DI。这组寄存器存放的内容是某一段内地址偏移量，用来形成操作数地址，主要在堆栈操作和变址运算中使用。例2-1若当前SS=3500H，SP=4000H，说明堆栈段在存储器中的20位物理地址。5.标志寄存器PSW16位标志寄存器PSW用来存放运算结果的特征，常用作后续条件转移指令的转移控制条件。其中7位没有用，9个标志位分成两类：一类是状态标志，表示运算后结果的状态特征，它影响后面的操作。状态标志有6个：CF、PF、AF、ZF、SF和OF。另一类是控制标志，用来控制CPU操作，控制标志有3个：TF、IF和DF。2-28086CPU的引脚及其功能一、8086/8088CPU在最小模式中引脚定义112-38086存储器组织2.物理地址的形成8086系统将段地址放在段寄存器中，称为“段基址”。有4个段寄存器，分别位代码段寄存器CS，数据段寄存器DS，附加段寄存器ES和堆栈段寄存器SS。段内“偏移地址”指出了从段地址开始的相对偏移位置。它可以放在指令指针寄存器IP中，或16位通用寄存器中，如何从16位段地址和16位偏移地址得到20位地址呢？首先说明两个概念。逻辑地址：存储器的任一个逻辑地址由段基址和偏移地址组成，都是无符号的16位二进制数，程序设计时采用逻辑地址。物理地址：存储器的绝对地址，从00000H～FFFFFH，是CPU访问存储器的实际寻址地址。物理地址＝段基址×16＋偏移地址。3.逻辑地址来源由于访问存储器的操作类型不同，BIU所使用的逻辑地址来源也不同，取指令时，自动选择CS寄存器值作段基址，偏移地址由IP来制定，计算出取指令的物理地址。当堆栈操作时，段基址自动选择SS寄存器值，偏移地址由SP来制定。当进行读/写存储器操作数或访问变量时，则自动选择DS或ES寄存器值作为段基址，此时，偏移地址要由指令所给定的寻址方式来决定，可以是指令中包含的直接地址，可以是地址寄存器中的值，也可以是地址寄存器的值加上指令中的偏移量。注意的是当用BP作为基地址寻址时，段基址由堆栈寄存器SS提供，偏移地址从BP中取得。二、8086存储器的分体结构存储器中存放的信息称为存储单元的内容，例如存储单元10002H中的内容为22H，表示（10002H）=22H。一个字在存储器中按相邻两个字节存放，存入时以低位字节在低地址，高位字节在高地址的次序存放，字单元的地址以低位地址表示。例（10002H）=3322H，（10001H）＝2211H在内存中放的位置如下图所示。CPU读/写一个字时，若字单元地址从偶地址开始，只需访问一次存储器，低位字节在偶地址单元，高位字节在奇地址单元。若字单元地址从奇地址开始，CPU要两次访问存储器，第一次取奇地址上数据（偶地址8位数据被忽略），第二次取偶地址上数据（奇地址8位数据被忽略），图2－11（c）、（d）给出了示意图。因此为了加快程序运行速度，编程时注意从存储器偶地址开始存放字数据，这种存放方式也称“对准存放”。三、堆栈的概念所谓堆栈是在存储器中开辟一个区域，用来存放需要暂时保存的数据。堆栈段是由段定义语句在存储器中定义的一个段，它可以在存储器1MB空间内浮动，堆栈容量小于等于64KB。段基址由堆栈寄存器SS指定，栈顶由堆栈指针SP指定，根据堆栈构成方式不同，堆栈指针SP指向的可以是当前栈顶单元，也可以是栈顶上的一个“空”单元，一般采用SP指向当前栈顶单元。堆栈的地址增长方式一般是向上增长，栈底设在存储器的高地址区，堆栈地址由高向低增长。★★★★堆栈的工作方式是“先进后出”，用入栈指令PUSH和出栈指令POP可将数据压入堆栈或从堆栈中弹出数据，栈顶指针SP的变化由CPU自动管理。堆栈以字为单位进行操作，堆栈中的数据项以低字节在偶地址，高字节在奇地址的次序存放。当执行PUSH指令时，CPU自动修改指针SP-2→SP。使SP指向新栈顶，然后将低位数据压入（SP）单元，高位数据压入（SP+1）单元。当执行POP指令时，CPU先将当前栈顶SP（低位数据）和SP+1（高位数据）中的内容弹出，然后再修改指