第二章 微处理器与总线
2.1 8086/8088微处理器的特性
- 8086为16位CPU，8088为准16位CPU（内十六外八）
- 8086/8088的时钟频率为5MHz
- DB、AB总线分时复用
- 内存容量为1MB，即共有20条总线
- 基本寻址方式有八种
- 指令系统包含99条基本汇编指令
- 16位I/O端口地址最多可寻址64K个端口地址
- 可处理内部软件中断（程序员自己安排好的）和外部硬件中断（随机的），中断源多达256个
- 支持单片CPU和多片CPU系统工作
2.2 8086/8088微处理器结构及寄存器
内部结构分为执行部件EU（execution unit）和总线接口部件BIU（bus interface unit）
EU：负责指令的译码、执行和数据的运算
BIU：管理CPU和系统总线的接口；负责CPU对存储器和外设进行访问
**两个CPU在大多数情况下独立操作，但也可以并行执行【只要执指时不需要总线就可以并行执行，需要占用总线就无法执行】，实行指令预取
**8086和8088的EU完全相同，BIU略有不同，8086的指令队列是6个字节，8088的指令队列是4个字节
**指令队列被清空的三种情况：
①出错
②遇到转移/跳转指令
③中断
8086/8088寄存器组（register array）【总共14个，均为16位】
Ⅰ通用寄存器8个
①数据寄存器：AX、BX、CX、DX
AX：累加器【accumulator】，使用频率最高，用于算术、逻辑运算以及与外设传送消息等（AL为8位累加器）
BX：基址寄存器【base address register】，常用来存放存储器地址【内存】
CX：计数器【counter】，作为循环和串操作等指令的隐含计数器
DX：数据寄存器【data register】，常用来存放双字长数据的高16位或者外设端口地址
**每个数据寄存器还可以分为高八位和低八位2个独立的寄存器
②变址寄存器：SI、DI，常用于寄存器变址寻址时提供地址
SI：源地址寄存器（source index）
DI：目的地址寄存器（destination index）
在串操作指令中，只能是由SI到DI
③指针寄存器：指针寄存器用于寻址内存堆栈内的数据
SP：堆栈指针寄存器（stack pointer），指示堆栈栈顶的位置
BP：基址指针寄存器（base pointer），表示数据在堆栈段内的基地址
SP和BP与SS联合使用来确定堆栈段中的存储单元地址
**stack是内存中一个特殊的区域，采用“先进后出”或“后进先出”的存取方式
Ⅱ 一个指令寄存器IP（instruction pointer）
①指示主存储器指令的位置
②随着指令的执行，IP将自动修改以指示下一条指令所在的存储器位置
③IP是一个专用寄存器
**IP与CS联用确定下一条指令的存储单元地址
**编程序时，不能直接使用IP
Ⅲ 一个标志寄存器
Flag用于反映指令执行结果或控制指令执行形式
Flag是十六位寄存器，8086/8088用了其中九位，六位记录状态，三位控制指令执行形式
进位标志CF（carry flag）：有进位或借位时，为1
辅助进位标志AF（auxiliary parity flag）：位3向位4有进位时，置一
零标志ZF（zero flag）：结果为0时，置一
符号标志SF（sign flag）：与结果第一位的值相同
奇偶标志PF（parity flag）：运算结果最低字节中1的个数为偶数时，置1
溢出标志OF（overflow）：若算术运算的结果有溢出，则置一
**溢出的快速判断方法：
①同符号数相加才有可能发生溢出（因此异号相加不用考虑），若同号相加后，结果与加数的符号不同则溢出
②若次高位进位和最高位进位异或为1，则溢出
方向标志DF（direction flag）：用于串操作指令，控制地址的变化方向，设置DF为一时，自减，有快捷指令CLD和STD，让DF置一或置零
中断允许标志IF（interrupt-enable flag）：控制可屏蔽中断是否可以被处理器响应，IF为1时，允许中断；有快捷指令CLI和STI
陷阱标志TF（trap flag）：用于控制处理器进入单步操作方式，设置TF为一时，处理器单步执行指令；没有快捷指令
Ⅳ 4个段寄存器
CS：代码段寄存器（code segment）：指明当前代码段的起始地址【与IP求和】
DS：数据段寄存器（data segment）：指明当前数据段的起始地址
ES：附加段寄存器（extra segment）：指明当前附加段的起始地址
SS：堆栈段寄存器（stack segment）：指明当前堆栈段的起始地址
**内存中从低字节到高字节依次为：ES、SS、CS、DS
