第二章8086及8088微处理器

2010-03-09

1乔少杰

微机原理与接口技术

第二章、8086微处理技术

2010-03-09 3

EU执行指令时

2010-03-09 5

寻址64K的地址空间

CS；DS；ES；SS的命名方便区分程序、数据、附加段、堆栈。

内存的管理及内容的写保护检查过程简便

2010-03-09

2010-03-097AX （AH+AL ）：累

加器

（Accumulator ）。

算术和逻辑运算以及

输入/输出。BX （BH+BL ）：基

地址寄存器

（Base ）。在间接寻

址中作为偏移地址寄

存器；在基址寻址中

作为基地址寄存器。

DX （DH+DL ）：数

据寄存器

（Data ）。在乘除

法指令中固定充当

辅助的操作数寄存

器；在输入/输出指

令中固定作为外设口地址寄存器。CX （CH+CL ）：计

数寄存器

（Count ）。在块传

送和循环等指令中固

定的充当计数器。

IP：指令指针

（Instruction

Pointer）。

SP：堆栈指针（Stack

Pointer）。减2/加2

BP：基数指针（Base

Pointer）。

SI：源变址寄存器

（Source Index）。

DI：目的变址寄存器

（Destination Index）。

2010-03-09

8086/8088最小模式下的引脚功能

2010-03-09 11

2010-03-09 13

2010-03-09 14

2010-03-09 15

2010-03-09 16

2010-03-09 18

第二课 Intel 8086微处理器简介

微型计算机主要是由微处理器(CPU)、主存储器、外部设备及互联部件组成，总线（数据总线、地址总线、控制总线）在部件之间提供通信。 Intel 8086微处理器按功能可分为两大部分：执行部件和总线接口部件执行部件主要由寄存器组、算逻部件、标志寄存器组成含有8个16位的标志寄存器，这些标志寄存器属于CPU的专用存储器，按其用途可分为两组：数据寄存器组和指示器变址寄存器组数据寄存器组（AX、BX、CX、DX）数据寄存器主要用来保存操作数和运算结果等信息。 AX：累加器，其作用为乘除运算，字的输入输出，中间结果的缓存 BX：基址寄存器，其作用为存储器的指针使用 CX：计数寄存器，其作用为串操作和循环控制 DX：数据寄存器，其作用为字的乘除运算，间接的输入输出，也可以用作存放I/O的端口地址高8位H组：AH、BH、CH、DH 低8位L组：AL、BL、CL、DL 指示器变址寄存器（SI、DI、SP、BP）它们一般存放操作数的偏移地址，用作指示器或者变址寄存器。 SP：堆栈指示器，其作用为存取堆栈的指针 DI：存储器指针，其作用为串指令目的操作数指针（目的变址寄存器） BP：堆栈操作数的基址寄存器 SI：源变址寄存器。当SI、DI和BP不用做指示器和变址寄存器时，也可以将他们当作数据寄存器使用，用来保存操作数和运算结果，但是这时只能呢个用来做16位寄存器而不能是8位的。由于SP是专用的堆栈指示器，所以他不能做数据寄存器使用。总线接口部件由于执行部件所提供的存储器地址是16位的，而8086访问1M空间却需要20位的地址，为了形成这20位地址，在总线接口部件中设立了4个段寄存器（CS、DS、ES和SS） CS：代码段寄存器，指示当前代码段，即它规定了现行程序所在的存储区首址 DS：数据段寄存器 ES：附加数据段寄存器 SS：堆栈段寄存器，每个段可达64K字节。在总线接口部件中，还有一个很重要的寄存器——指令指示器（IP），他总是保存着下一次将要从主存中取出的指令的偏移地址，其值为该指令到所在段段首址的字节距离。

8086与8088的区别

这两种CPU的主要区别，归纳起来有以下几方面： 1．外部数据总线位数的差别：8086CPU的外部数据总线有16位，在一个总线周期内可输入/输出一个字(16位数据)，使系统处理数据和对中断响应的速度得以加快;而8088 CPU的外部数据总线为8位，在一个总线周期内只能输入/输出一个字节(8位数据)。也正因为如此，8088被称为准16位处理器。 2．指令队列容量的差别：8086CPU的指令队列可容纳6个字节，且在每个总线周期中从存储器中取出2个字节的指令代码填入指令队列，这可提高取指操作和其它操作的并行率，从而提高系统工作速度；而8088CPU的指令队列只能容纳4个字节，且在每个总线周期中只能取一个字节的指令代码，从而增长了总线取指令的时间，在一定条件下可能影响取指令操作和其它操作的并行率。3．引脚特性的差别：两种CPU的引脚功能是相同的，但有以下几点不同：(1) AD15～AD0的定义不同：在8086中都定义为地址/数据复用总线；而在8088中，由于只需用8条数据总线，因此，对应予8086的AD15～AD8这8条引脚，只作地址线使用。 (2)34号引脚的定义不同：在8086中定义为BHE信号；而在8088中定义为SS0，它与DT/R，IO/M一起用作最小方式下的周期状态信号。 (3)28号引脚的相位不同：在8086中为M/IO；而在8088中被倒相，改为IO/M，以便与8080/8085系统的总线结构兼容。复用引脚 8086：AD15~AD0，分时用作地址和数据总线； 8088：AD7~AD0，分时用作地址和数据总线； 8086/8088：A19~A16/S6~S3，分时用作地址和状态总线。 8086的最小/最大工作方式通过CPU的第33条引脚MN/ 来控制。 1.最小工作模式（MN/MX=1）：把8086CPU的33引脚接+5V时，系统处于最小工作模式。最小模式系统适用于单微处理器组成的小系统，系统中通常只有一个微处理器，所有的总线控制信号都直接由8086CPU产生，系统中的总线控制逻辑电路被减到最少。 2.最大工作模式（MN/MX=0）：当把8086的33引脚接地时，系统处于最大工作模式。此时，系统中存在两个或两个以上的微处理器，其中有一个主处理器8086，其他处理器称为协处理器。 8086/8088的存储器系统 1．有关存储器的基本概念（1）字节与字字节（Byte）是指一组相邻的8位二进制数码字（Word）是指两个相邻的字节（16位二进制数码）。

第2章 8086微处理器结构

28086 第章微处理器 8086微处理器 80X86微处理器系列概况微处理器系列概况 2.180X86 微处理器 2.2 8086 2.2 8086微处理器微处理器引脚说明 2.3 8086 2.3 8086微处理器引脚说明访问存储器特性 2.4 8086 2.4 8086访问存储器特性 2.5 8086CPU和寄存器组 258086CPU 2.6 存储器物理地址的形成开始返回目录

80X86微处理器系列概况微处理器系列概况2.180X86 ? 2.1.1 从8080/8085到8086 从到 ? 2.1.2 从8086到8088 2138028680386及80486微处理器 ? 2.1.3 80286、80386及80486微处理器返回本章首页

到8086 从8080/8085 8080/8085到 2.1.1 从 2.1.1 ?8086是16微处理器，内部及对外有16位数据通路，8080/8085只有8位。 8086寻址空间1MB，8080/8085为64KB。?8086寻址空间1MB8080/8085为64KB。?8086有一个初级流水线结构，内部操作与对外操作具有并行性，8080/8085没有与对外操作具有并行性没有这个特性。返回本节

2.1.2 从8086到8088 ?8088内部结构与8086相同，是16位微处理器，对外数据总线是位的对外数据总线是8位的。 ?8088与已有的8位外围芯片容易配合使用。8088与已有的8位外围芯片容易配合使用?8088价格低，适合当时的微计算机使用。?IBM公司选择8088作为处理器设计个人计算机，大获成功，Intel微处理器成为主流产品。返回本节

大工计算机原理-第3章 8086微处理器的指令系统(1)

第3章8086微处理器的指令系统（1） 3.1 指令系统概述 ●指令系统是一台计算机所能（识别和执行）的全部指令的集合。它与（微处理器）有着密切的关系,不同的微处理器有不同的指令系统。8086CPU包含133条指令 ●指令是使计算机执行某种（特定操作）的二进制编码。指令一般包括两个部分：（操作码域）和（地址域）。填空操作码域：存放指令的操作码,即指明该指令应由计算机完成何种操作。地址域：确定操作数的值或地址、操作结果的地址，有的指令的地址域还指出下一条指令的地址。 ●机器指令：计算机能（直接识别）的二进制代码。 ●汇编语言：汇编语言是一种符号语言，用助记符表示操作码，用符号或符号地址表示操作数或操作数地址, 它与机器指令是一一对应的 ●汇编程序：将汇编语言源程序翻译成机器语言（就是一条一条的机器指令），即目标程序。 3.2寻址方式 ●根据（指令内容）确定（操作数地址）的过程，称为寻址。 ●根据寻址方式计算所得到的地址叫做（有效地址EA）,也就是(段内偏移地址)。有效地址还需要与相应的(段基地址)组合才是20位的(物理地址PA) ，该工作由微处理器来完成。牢记什么是EA？什么是PA？怎么计算？后面有关于EA和PA的解释及计算方法！ ●寻址方式在两种方式下被涉及：（操作数）的寻址方式和（指令）的寻址方式。如果没有特别说明,寻址方式是指源操作数的寻址方式。 1、隐含寻址（隐含了规定的操作数）例：DAA指令 ,只有操作码,无操作数。规定对AL中的内容进行压缩BCD码转换。 2、立即寻址（操作数（立即数）直接放在指令中，不需访问存储器）例：MOV AX ，1234H （若CS=1000H ，IP=100H） 3、寄存器寻址（操作数就放在内部寄存器中, 例：INC CX ；(CX)←(CX)+1 MOV AX ，BX ；执行后BX 4、直接寻址（指令中直接给出操作数的存放地址）例1：MOV AX ，[4000H] （DS＝3000H） ?操作数寻址

微机原理第2章习题与答案

习题一、选择题 1.8086/8088CPU内部有一个始终指示下条指令偏移地址的部件是_______。 A. SP B.CS C.IP D.BP 答案：C 2. 指令队列的作用是_________。 A.暂存操作数地址 B.暂存操作数 C.暂存指令地址 D.暂存预取指令答案：D 3. 8086/8088下列部件中与地址形成无关的是______。 A. ALU B. 通用寄存器 C. 指针寄存器 D. 段寄存器答案：A 4.对于8086，下列说法错误的是_______。 A.段寄存器位于BIU中 B.20位的物理地址是在EU部件中形成的 C.复位后CS的初值为FFFFH D.指令队列的长度为6个字节答案：B 5.8086/8088中ES、DI分别属于_______。 A. EU、BIU B. EU、EU C. BIU、BIU D. BIU、EU 答案：D 6.BIU与EU工作方式的正确说法是_______。 A. 并行但不同步工作 B.同步工作 C. 各自独立工作 D. 指令队列满时异步工作，空时同步工作答案：A 7.在执行转移、调用和返回指令时，指令队列中原有的内容_______。 A.自动清除 B.用软件清除 C.不改变 D.自动清除或用软件清除答案：A 8.下列说法中，正确的一条是______ A. 8086/8088标志寄存器共有16位，每一位都有含义。 B. 8088/8086的数据总线都是16位。 C. 8086/8088的逻辑段不允许段的重叠和交叉 D. 8086/8088的逻辑段空间最大为64KB，实际应用中可能小于64KB。答案：D 9.8086/8088工作于最大模式，是因为_____。 A.可以扩展存储容量 B.可以扩大I/O空间 C.可以构成多处理器系统 D.可以提高CPU主频答案：C 10.8088/8086最大模式比最小模式在结构上至少应增加_____。 A.中断优先级控制器 B.总线控制器 C.数据驱动器 D.地址锁存器答案：B 11.组成最大模式下的最小系统，除CPU、时钟电路，ROM，RAM及I/O接口外，至少需增加的芯片类型为______。

8086微处理器引脚

8086微处理器引脚（线）说明 ﹡8086/8088微处理器采用40条引线双列直插(DIP)封装。﹡ 8086/8088微处理器引线是对外前端总线及专用信号引线。 ﹡ 8086/8088微处理器引线，在逻辑上可分为3类：地址总线信号、数据总线信号、控制总线信号。还有一些专用信号：电源、地、时钟。 ﹡ 8086/8088采用引线分时复用技术，一条引线不同时间代表不同信号,解决引线不够问题。基本引脚信号 ﹡AD15～AD0（I/O,三态）：地址/数据复用引脚。 ﹡A19/S6 ～ A16/S3（O,三态）：地址/状态复用引脚。﹡BHE# /S7 （O,三态）:高字节允许/状态复用引脚。﹡NMI（In）：非屏蔽中断请求线，上升边触发。﹡INTR (In) ：可屏蔽中断请求线，高电平有效。﹡RD# (O,三态) ：读选通信号，低电平有效。﹡CLK (In) : 时钟信号，处理器基本定时脉冲。﹡RESET (In) :复位信号，高电平有效。 * WR# (O,三态)：写选通信号，低电平有效。﹡READY (In)：准备好信号，高电平有效。处理器与存储器及I/O接口速度同步的控制信号。﹡TEST# (In): 测试信号，低电平有效。处理器执行W AIT指令的控制信号。﹡MN/MX# (In):最大/最小工作模式选择信号。硬件设计者用来决定8086工作模式，MN/MX# =1 8086为最小模式， MN/MX# =0 8086为最大模式。﹡Vcc (In): 处理器的电源引脚，接 +5V电源。﹡GND :处理器的地线引脚，接系统地线 2）最小模式下的有关控制信号 ﹡INTA# (O) :最小模式下的中断响应信号。﹡ALE (O) :地址锁存允许信号。 ﹡DEN# (O,三态) ：数据总线缓冲器允许信号。 ﹡DT/R# (O,三态) ：数据总线缓冲器方向控制信号。﹡M/IO# (O,三态) ：存储器或I/O接口选择信号。﹡WR# (O,三态) ：写命令信号。﹡HOLD (In) : 总线请求信号。﹡HLDA (O) :总线请求响应信号。（3）最大模式下的有关控制信号 ﹡QS1、QS0 (O) :指令队列状态信号。表明8086当前指令队列的状态。﹡S2# ,S1# ,S0# (O,三态) :最大模式总线周期状态信号。作为总线控制器8288的输入信号，8288输出各种控制信号。 ﹡LOCK# (O,三态) :总线封锁信号。信号有效时不允许其他主控部件占用总线。 ﹡RQ#/GT#0, RQ#/GT#1 (I/O) :最大模式总线请求/总线响应信号，每条引线作为输入时是总线请求RQ信号，每条引线作为输出时是总线请求响应GT信号

第二章 8086微处理器

第二章8086/8088微处理器及其系统结构内容提要： 1．8086微处理器结构： CPU内部结构：总线接口部件BIU，执行部件EU； CPU寄存器结构：通用寄存器，段寄存器，标志寄存器，指令指针寄存器； CPU引脚及其功能：公用引脚，最小模式控制信号引脚，最大模式控制信号引脚。 2．8086微机系统存储器结构：存储器地址空间与数据存储格式；存储器组成；存储器分段。 3．8086微机系统I/O结构 4．8086最小/最大模式系统总线的形成 5．8086CPU时序 6．最小模式系统中8086CPU的读/写总线周期 7．微处理器的发展学习目标 1．掌握CPU寄存器结构、作用、CPU引脚功能、存储器分段与物理地址形成、最小/最大模式的概念和系统组建、系统总线形成； 2．理解存储器读/写时序； 3．了解微处理器的发展。难点： 1．引脚功能，最小/最大模式系统形成； 2．存储器读/写时序。学时：8 问题：为什么选择8088/8086？ ?简单、容易理解掌握 ?与目前流行的P3、P4向下兼容，形成x86体系 ?16位CPU目前仍在大量应用思考题

1、比较8086CPU与8086CPU的异同之处。 2、8086CPU从功能上分为几部分?各部分由什么组成?各部分的功能是什么? 3、CPU的运算功能是由ALU实现的，8086CPU中有几个ALU?是多少位的ALU? 起什么作用? 4、8086CPU有哪些寄存器?各有什么用途?标志寄存器的各标志位在什么情况下置位? 5、8086CPU内哪些寄存器可以和I/O端口打交道，它们各有什么作用? 6、8086系统中的物理地址是如何得到的?假如CS=2400H，IP=2l00H，其物理地址是多少? 思考题 1.从时序的观点分析8088完成一次存储器读操作的过程？ 2.什么是8088的最大、最小模式？ 3.在最小模式中，8088如何产生其三总线？ 4.在最大模式中，为什么要使用总线控制器？思考题 1.试述最小模式下读/写总线周期的主要区别。 2.CPU响应中断时，为什么要执行两个连续的中断响应周期? 3.当8086微处理器响应总线请求发出HLDA信号后，有哪些引脚信号处于高阻? 4.8086/8088微处理器响应总线请求发出HLDA信号后，执行部件EU会立即停止操作吗?为什么? 5.在8086系统中，地址/数据复用信号是如何区分的? 6.总线周期的含义是什么? 8086/8088的基本总线周期由几个时钟组成?如果一个CPU的时钟频率为4.77MHz，那么它的一个时钟周期为多少?一个基本总线周期为多少?若主频为l5MHz呢? 7.在最小模式总线写周期的T 1、T 2 、T 3 、T 4 状态，8086CPU分别执行什么动作? 思考题 1.在8086系统的最大模式下为什么一定要用总线控制器?试述总线控制器 8288的主要功能，并说明它有哪些输入和输出信号?试述8086系统中时钟发生器8284A的主要作用以及可提供的几种时钟信号。

第二章 8086微处理器

考点一：掌握8086/8088CPU的功能构成及流水线技术，理解流水线管理规则。考点二：掌握8086/8088CPU寄存器的组成及其应用。考点三：理解8086/8088CPU的内存分配，掌握实地址模式下的存储器地址变换方法。考点四：掌握8086/8088CPU的引脚构成，理解其引脚复用的特性。 2.18086/8088CPU的功能构成 1、8086/8088是Inter公司的第三代位处理器芯片。其特点：（1）具有20条地址总线，直接寻址能力为1MB。（2）8086有16条数据总线，为16位微处理器；8088有8条数据总线，为准16位微处理器。（3）片内总线和ALU均为16位，可进行8位和16位操作。（4）8086/8088片内均由两个独立的裸机单元组成，即总线接口单元（BIU）和执行单元（EU）

2、总线接口单元BIU （1）组成部件 14个16位段寄存器（CS、DS、SS、ES）； 216位指令偏移地址寄存器（IP）； 3指令队列寄存器（8086CPU:6字节；8088CPU：4字节）； 4形成20位物理地址的加法器 5与EU通讯的内部寄存器； 6总线控制逻辑；（2）功能：实现CPU与存储器或I/O口之间的数据传送 1自动按CS值和IP值组成20位实际地址的存储器中去取指令，一次取两个字节指令存放到指令队列中。 2由EU从指令队列中取指令，并根据EU请求，BIU将20位操作地址传送给存储器； 3取来操作数经总线控制逻辑传送到内部EU数据总线，由EU完成内部操作； 4操作结果：若EU提出请求，则由BIU负责产生20位实际目的地址，将结果存入存储器里； 3、执行单元EU （1）组成部分： 116位算术逻辑单元（ALU）； 216位状态标志寄存器FLAG； 38个16位通用寄存器组（AX,BX,CX,DX,SP,BP,SI,DI）; 416位数据暂存器；

微型计算机原理 (第三章课后答案)

微型计算机原理第三章 80X86微处理器 1．简述8086／8088CPU中BIU和EU的作用，并说明其并行工作过程。答： (1) BIU的作用：计算20位的物理地址，并负责完成CPU与存储器或I/O端口之间的数据传送。 (2) EU的作用：执行指令，并为BIU提供所需的有效地址。 (3) 并行工作过程：当EU从指令队列中取出指令执行时，BIU将从内存中取出指令补充到指令队列中。这样就实现了取指和执行指令的并行工作。 2．8086／8088CPU内部有哪些寄存器?其主要作用是什么? 答：8086／8088CPU内部共有14个寄存器，可分为4类：数据寄存器4个，地址寄存器4个，段寄存器4个和控制寄存器2个。其主要作用是： (1) 数据寄存器：一般用来存放数据，但它们各自都有自己的特定用途。 AX(Accumulator)称为累加器。用该寄存器存放运算结果可使指令简化，提高指令的执行速度。此外，所有的I／O指令都使用该寄存器与外设端口交换信息。 BX(Base)称为基址寄存器。用来存放操作数在内存中数据段内的偏移地址， CX(Counter)称为计数器。在设计循环程序时使用该寄存器存放循环次数，可使程序指令简化，有利于提高程序的运行速度。 DX(Data)称为数据寄存器。在寄存器间接寻址的I／O指令中存放I／O端口地址；在做双字长乘除法运算时，DX与AX一起存放一个双字长操作数，其中DX存放高16位数。 (2) 地址寄存器：一般用来存放段内的偏移地址。 SP(Stack Pointer)称为堆栈指针寄存器。在使用堆栈操作指令(PUSH或POP)对堆栈进行操作时，每执行一次进栈或出栈操作，系统会自动将SP的内容减2或加2，以使其始终指向栈顶。 BP(Base Pointer)称为基址寄存器。作为通用寄存器，它可以用来存放数据，但更经常更重要的用途是存放操作数在堆栈段内的偏移地址。 SI(Source Index)称为源变址寄存器。SI存放源串在数据段内的偏移地址。 DI(Destination Index)称为目的变址寄存器。DI存放目的串在附加数据段内的偏移地址。 (3) 段寄存器：用于存放段地址 CS(Code Segment)称为代码段寄存器，用来存储程序当前使用的代码段的段地址。 CS的内容左移4位再加上指令指针寄存器IP的内容就是下一条要读取的指令在存储器中的物理地址。 DS(Data Segment)称为数据段寄存器，用来存放程序当前使用的数据段的段地址。 DS 的内容左移4位再加上按指令中存储器寻址方式给出的偏移地址即得到对数据段指定单元进行读写的物理地址。 SS(Stack Segment)称为堆栈段寄存器，用来存放程序当前所使用的堆栈段的段地址。堆栈是存储器中开辟的按“先进后出”原则组织的一个特殊存储区，主要用于调用子程序或执行中断服务程序时保护断点和现场。 ES(Extra Segment)称为附加数据段寄存器，用来存放程序当前使用的附加数据段的段地址。附加数据段用来存放字符串操作时的目的字符串。 (4) 控制寄存器 IP(Instmcdon Pointer)称为指令指针寄存器，用来存放下一条要读取的指令在代码段内的偏移地址。用户程序不能直接访问IP。 FLAGS称为标志寄存器，它是一个16位的寄存器，但只

8086微处理器的功能与结构

四、80x86微处理器的结构和功能 (一)80x86微处理器 1.8086/8088主要特征 (1)16位数据总线(8088外部数据总线为8位)。 (2)20位地址总线，其中低16位与数据总线复用。可直接寻址1MB存储器空间。 (3)24位操作数寻址方式。 (4)16位端口地址线可寻址64K个I/O端口。 (5)7种基本寻址方式。有99条基本指令。具有对字节、字和字块进行操作的能力。 (6)可处理内部软件和外部硬件中断。中断源多达256个。(7)支持单处理器、多处理器系统工作。 2.8086微处理器内部结构 8086微处理器的内部结构由两大部分组成，即执行部件EU(Execution Unit)和总线接口部件BIU(Bus Interface Unit)。和一般的计算机中央处理器相比较，8086的EU相当于运算器，而BIU则类拟于控制器。 3.8086最小模式与最大模式及其系统配置最小模式在结构上的特点表现为:系统中的全部控制信号直接来自8086CPU。与最小模式相比，最明显的不同是系统中的全部控制信息号不再由8086直接提供，而是由一个专用的总线控制器8288输出的。 4.8087与8089处理机简述 (1)8087协处理机 8087协处理机与8086组合在一起工作，以弥补8086在数值运算能力方面的不足，所以它又称为协处理机。 (2)8089I/O处理机

8089是一个带智能的I/O接口电路，相当于大型机中的通道，它将CPU的处理能力与DMA控制器结合在一起。它具有52条基本指令，1MB的寻址能力，包含两个DMA通道。 8089也可以与8086联合在一起工作，执行自己的指令，进行I/O操作，只在必需时才与8086进行联系。在8089的控制下，可以进行外设与存储器之间、存储器与存储器之间以及外设与外设之间的数据传输。同时，8089还可以设定多种终止数据传输的方式。 5.总线时序一个基本的总线周期包括4个时钟周期，即4个时钟状态T 1 、T 2 、T 3 和T 4 。 (二)80286\80386\80486微处理器 1.80286微处理器 (1)80286的特征 80286是一种高性能的16位微处理器，向上兼容8086/8088，可以有效地利用8086系列软件。80286引入虚拟地址空间的概念，具有存储器管理功能，能为每一个任务分配多达1G字节的虚拟地址空间并映射到16M字节的物理地址中去。80286具有保护功能，可对段的边界、属性和访问权等进行自动检查，通过四级环结构和任务之间相互隔离，可建立可靠性高的系统软件。80286具有高效率的任务转换功能，适用于多用户、多任务系统。80286工作时钟为8～12MHz，工作时钟多样化，便于组成高性能价格比的系统。 (2)80286的结构 80286内部结构中，除了EU执行单元外，总线接口部件BIU又细分成地址部件AU、指令部件IU和总线部件BU。(3)80286的工作方式 80286微处理器有两种工作方式:实地址方式和保护虚拟地址方式。 2.80386微处理器 (1)80386的特征 80386是一种灵活的32位微处理器，可以处理8位、16位、32位等多种类型的数据，有8个32位通用寄存器。80386可直接输出32位的物理地址，最大可支持4GB字节的物理内存空间。 (2)80386微处理器内部结构

大工计算机原理第3章8086微处理器的指令系统(1)资料

第3章 8086微处理器的指令系统（1） 3.1 指令系统概述 ● 指令系统是一台计算机所能（识别和执行）的全部指令的集合。它与（微处理器）有着密切的关系,不同的微处理器有不同的指令系统。8086CPU 包含133条指令 ● 指令是使计算机执行某种（特定操作）的二进制编码。指令一般包括两个部分：（操作码域）和（地址域）。填空操作码域：存放指令的操作码,即指明该指令应由计算机完成何种操作。地址域：确定操作数的值或地址、操作结果的地址，有的指令的地址域还指出下一条指令的地址。 ● 机器指令：计算机能（直接识别）的二进制代码。 ● 汇编语言：汇编语言是一种符号语言，用助记符表示操作码，用符号或符号地址表示操作数或操作数地址,它与机器指令是一一对应的 ● 汇编程序：将汇编语言源程序翻译成机器语言（就是一条一条的机器指令），即目标程序。 3.2寻址方式 ● 根据（指令内容）确定（操作数地址）的过程，称为寻址。 ● 根据寻址方式计算所得到的地址叫做（有效地址EA ）,也就是(段内偏移地址)。有效地址还需要与相应的(段基地址)组合才是20位的(物理地址PA) ，该工作由微处理器来完成。牢记什么是EA ？什么是PA ？怎么计算？后面有关于EA 和PA 的解释及计算方法！ ● 寻址方式在两种方式下被涉及：（操作数）的寻址方式和（指令）的寻址方式。如果没有特别说明,寻址方式是指源操作数的寻址方式。 1、隐含寻址（隐含了规定的操作数）例：DAA 指令,只有操作码,无操作数。规定对AL 中的内容进行压缩BCD 码转换。 2、立即寻址（操作数（立即数）直接放在指令中，不需访问存储器）例：MOV AX ，1234H （若CS=1000H ，IP=100H ） 3、寄存器寻址（操作数就放在内部寄存器中,不需访问存储器）例：INC CX ；(CX)←(CX)+1 MOV AX ，BX ；执行后BX 内容不变 4、直接寻址（指令中直接给出操作数的存放地址）例1：MOV AX ，[4000H] （DS ＝3000H ） ?操作数寻址可以进行寄存器寻址的寄存器：（16位）AX 、BX 、CX 、DX 、SI 、DI 、SP 、BP （8位） AH 、AL 、BH 、BL 、CH 、CL 、DH 、DL

8086微处理器指令系统习题集1

8086微处理器指令系统习题集1 第三章 8086微处理器指令系统习题集一．单项选择题 1. 逻辑地址1000：2000对应的物理地址为（）。 A. 1200H B. 12000H C. 2100H D. 21000H 2. 下面哪个寄存器使用时的默认段寄存器为SS（）。 A. AX B. BX C. SP D. SI 3. 当使用BP寄存器作基址寻址时，若无指定段替换，则内定在（）段内寻址。 A.程序 B.堆栈 C.数据 D.附加 4．在下面四组寄存器中，第（）组都可用于对存储器间接寻址方式的寄存器。 A. AX，BX，CX，IP； B. BX，SP，DX，SI C. IP，SP，BP，AX D. BP，BX， SI，DI 5. 含有立即数的指令中，该立即数被存放在（）。

A. 累加器中 B. 指令操作码后的内存单元中 C. 指令操作码前的内存单元中 D. 由该立即数所指定的内存单元中 6. 用段基值及偏移量来指明内存单元地址的方式称为（）。 A. 有效地址 B. 物理地址 C. 逻辑地址 D. 相对地址 7. 已知物理地址为0FFFF0H，且段内偏移量为0B800H，若对应的段基地址放在DS中，则DS=（（）。 A. 0FFFFH B. 0F47FH C. 2032H D. 0F000H 8．现行数据段位于存储器BOOOOH到BOFFFH字节单元，则段寄存器DS的内容及该段长度 (字节数)分别为: （） A． BOOOH，1000H B. O0OOH，OFFFH C. BOOOH，OFFFH D. BOOOH，OOFFH 9．寄存器间接寻址方式中，操作数在（）中。 A. 通用寄存器 B. 堆栈 C. 存储单元 D. 段寄存器 10. 下列指令中,有语法错误的指令是（）。

【微机原理与接口课程设计】基于8086微处理器和8255A芯片的汽车信号灯微机控制系统的设计与实现

浙江理工大学课程设计题目汽车信号灯学院计算机科学与技术学院专业软件工程专业班级软件0803 班姓名林瑞指导教师****** 2011 年 1 月 6 日

目录一、设计目的 (2) 二、系统硬件设计 (3) 三、系统软件设计 (9) 四、系统调试及结果 (15) 五、总结和体会 (16) 六、参考文献 (16)

一、设计目的通过所学知识和现代计算机技术来模拟模拟汽车信号灯控制系统，把所学的理论的知识用到现实实践中去，加强了对理论知识的理解和记忆。展示了计算机技术在汽车行业的应用。设计出汽车信号灯微机控制系统。汽车信号灯的作用是大家所熟知的，汽车通过显示不同的信号灯来告诉前后左右的行车者本汽车正在进行的操作，本控制系统采用8086微处理器作为处理器和可编程的8255A芯片来模拟汽车信号灯控制系统。通过在实验箱上分别按K1，K2，K3和K4键来显示汽车左转、右转，前进和后退等状态。左/右转弯开关K1,K2闭合时，对应的仪表板左/右转弯指示灯、左/右转弯头灯和左/右转弯尾灯闪烁；紧急开关闭合时，所有仪表板左右转弯灯、左右转弯头灯和左右转弯尾灯闪烁；当用户按K3时,也即踩刹车时，刹车开关闭合，刹车灯（左右红色尾灯）亮;停靠时(合上停靠开关)，即按K4键时,所有的灯闪烁。所需执行的操作由相应的开关状态反映，

所需控制的信号灯有仪表板左/右转弯灯、暂停灯、照明远灯和照明近灯共五类类灯. 二、系统硬件设计 1.硬件连接图：利用8088驱动8255 8253来连接外部电路。 2.器件选择： CPU(8088) 1个发光二极管 5个 74ALS373 2个电阻 5个 74ALS245 1个 74LS00 5个 8255 1个控制开关 5个 8253 1个 3、8088,8255,8253功能及说明 8088的引脚包括20根地址线,16根数据线及控制线,状态线,时钟,电源和地线等,大致可分五大类. 第一类只传送一种信息,第二类每个引脚电平的高低代表不同信息,第三类代表不同的工作方式,第四类每个引脚可以传送两种信息,第五类引脚在输入和输出时分别传送不同的信息.同时还要地址锁存器及数

8086_8088_16位微处理器习题解答

8086/8088 16位微处理器习题解答 1．试说明8086/8088CPU中有哪些寄存器？各有哪些用途？答：寄存器组有（1）数据寄存器，含AX、BX、CX、DX四个通用寄存器，用来暂时存放计算过程中所遇到的操作数，结果和其它信息。（2）指针及变址寄存器，含SP、BP、SI、DI四个十六位寄存器，它们可以像寄存器一样在运算过程中存放操作数只能以字为单位使用。还用来在段内寻址时提供偏移地址。（3）段寄存器，含CS、DS、SS、ES，用来专门存放段地址。（4）控制寄存器，包括IP和PSW两个16为寄存器。IP是指令指针寄存器，用来存放代码段中的偏移地址。 PSW为程序状态字寄存器，由条件码标志和控制标志构成。条件码标志用来纪录程序运行结果的状态信息。包括OF、SF、ZF、CF、AF、PF。控制标志位有三个寄存器DF、IF、TF组成。2．是说明8086/8088CPU中标志位寄存器中各标志位的意义？答：OF溢出标志，在运算过程中，如操作数超出了机器能表示的范围则置1，否则置0。SF符号标志，运算结果为负时置1，否则置0。 ZF零标志，运算结果为0置1，否则置0 。 CF进位标志，记录运算是最高有效位产生的进位。 AF辅助进位标志，记录第三位的进位情况。 PF奇偶标志位，用来为机器中传送信息时可能产生的出错情况提供检验条件，当结果操作数中的1的个数为偶时置1。 DF方向标志位，在串处理指令中控制处理信息的方向。当DF=1时，每次操作后变址寄存器减量，这样就使串处理从高地址向低地址方向处理。IF中断标志，当IF=1时，允许中断，否则间断中断。TF陷阱标志，用于单步操作方式，当TF为1时，每条指令执行完后产生陷阱，由系统控制计算机。当TF为0时，CPU正常工作不产生陷阱。 3．哪些操作只能隐含使用某个段寄存器，而不能用其它段寄存器代替？哪些操作出隐含使用某个段寄存器外，还可以使用其它段寄存器？答：计算程序的地址隐含使用CS，正在执行的程序隐含使用SS,而数据的地址隐含使用ES 和DS。 4．8086/8088系列违纪在存储器中寻找存储单元时，逻辑地址由哪两个部分组成的？答：由段地址和偏移地址两部分构成。 5．设IBM PC微机内存中某个单元的物理地址是12345H，试完成下列不同的逻辑地址表示：（1）1234H:___H （2）____H:0345H 答：（1）1234H:05H (2) 1200H:0345H 6．假设某程序执行过程中，（SS）=0950H,(SP)=64H,试问该用户程序的堆栈底部物理地址是多少？答：(SS)*10H+(SP)=09564H 7．设堆栈段寄存器(SS)=0E4BH,程序中设堆栈长度为200H个字节。试计算出堆栈底部字单元物理地址，堆栈指针SP初始值（即堆栈中没有数据时）和SP初始值指向的物理地址。答：物理地址为：3E4B0H, SP的初始值为200H，指向的物理地址为：3E6B1H.。 8．设某用户程序（SS）=0925H,SP=30H,(AX)=1234H,（DX）=5678H,问堆栈的地址范围是多少？如现有两条进展指令： PUSH AX PUSH DS 试问两指令执行后，（SP）=?

第二章8086习题答案

微机原理第二章习题与分析解答 1．单项选择题（1）8086工作最大方式时应将引脚MN/MX接（） A．负电源 B.正电源 C.地 D.浮空分析：8086规定工作在最小方式下MN/MX接+5V，工作在最大方式下MN/MX 接地。答案：C （2）8086能寻址内存储器的最大地址范围为（） A．64KB 分析：8086有A0~A1920条地址总线，220=1MB。答案：B | （3）在总线周期，8086CPU与外设需交换（） A．地址信息 B.数据信息 C.控制信息、B、C 分析在总线周期，CPU必须发出地址信息的控制信息以后，才能实现与外设进行交换数据。答案：D （4）8086用哪种引脚信号来确定是访问内存还是访问外设（） A．RD IO 分析：引脚信号M/IO是Memory or Input Output的缩写，当M/IO=0时，用以访问外设；当M/IO=1，用以访问外设。答案：C （5）在8086指令系统中，下列哪种寻址方式不能表示存储器操作数（）A．基址变址寻址B.寄存器寻址C.直接寻址 D.寄存器间接寻址" 分析：8086指令系统共有七种寻址方式，只有立即寻址方式和寄存器寻址方式不是表示存储器操作数的。答案：B （6）当CPU时钟频率为5MHz，则其总线周期（） A．0．8 s μs 分析：时钟周期T=1/?=200ns,而一个总路线周期通常由4个T状态组成，有4╳T=4╳200ns=μs. 答案：A （7）8086工作在最大方式下，总路线控制器使用芯片（） A．8282 B.8286 分析：在最大方式下，系统中主要控制信号是由总路线控制器产生，而只有芯片8288才有这方面的功能。答案：D … （8）取指令物理地址=（） A．（DS）╳10H+偏移地址 B.（ES）╳10H+偏移地址 C．（SS）╳10H+（SP） D.（CS）╳10H+（IP）分析：每当8086CPU取指令时，总是根据CS：IP的所指的存贮单元去取指

8086微处理器

8086/8088微处理器 8086是全16位微处理器，内、外数据总线都是16位。8088是准16位微处理器，内数据总线是16位，外数据总线是8位。二者除外数据总线位数及与此相关的部分逻辑稍有差别外，内部结构和基本性能相同，指令系统完全兼容。 1. 内部结构 8086/8088微处理器从功能上可分为两个独立的处理单元：执行单元EU(Execution Unit)和总线接口单元BIU(Bus Interface Unit)。其内部结构如图2.1所示。执行单元EU由8个16位的通用寄存器、1个16位的标志寄存器、1个16位的暂存寄存器、1个16位的算术逻辑单元ALU及EU控制电路组成。 8个通用寄存器中，AX、BX、CX、DX为数据寄存器，用于存放参与运算的数据或运算的结果，它们中的每一个既可以作为一个16位寄存器使用，又可以将高、低8位分别作为两个独立的8位寄存器使用。作为8位寄存器时，它们的名称分别为AL、AH、BL、BH、CL、CH、DL、DH。这些寄存器除了用作通用寄存器外，通常还有各自特殊的用法： AX作累加器，所有的I/O指令及一部分串操作必须使用AX或AL来执行，另外还有一些指令使用AX及由AX 分出的AL、AH作为缺省的操作数，如乘、除法指令；BX作基址寄存器，在计算内存地址时，常用于存放基址；CX作计数寄存器，可以在循环、重复的串操作及移位操作中被作为计数器来使用；DX作数据寄存器，在一些I/O指令中用来保存端口地址。指针寄存器SP和BP分别为堆栈指针寄存器和基址指针寄存器，作为通用寄存器的一种，它们可以存放数据，但实际上，它们更经常、更重要的用途是存放内存单元的偏移地址。而变址寄存器DI和SI则主要用于变址寻址方式的目的变址和源变址。

第三章8086微处理器指令系统习题答案

第三章8086微处理器指令系统习题答案一、单项选择题 1.B 2.C 3.B 4.D 5.A 6.C 7.B 8.C 9.C10. D 11.D12.C13.C14.A15.C16.B17.C18.B19.D20. D 21.B22.D23.A24.D25.A26.A27.A28.D29.C30. A 31.D32.C33.B34.D35.D36.D37.A38.B39.B40. B 41.B42.A43.D44.D45.A46.C47.D48. C 二、多项选择题 1.ABC 2.ABCD 3.ABF 4.BF 5.BCD 6.CD 7.ABCDE 8.BD 三、填空题 1.操作码，操作数 2段地址，10H，偏移地址，02051H 3.AA92AH 4.立即，基址变址 5.5425H 6.D36AH 7.源操作数为8位，目的操作数为16位，不匹配；源操作数和目的操作数不能同时为存储器；INC指令操作数不能为立即数；目的操作数的的地址大于字节。 8.6310H 9.0132H，0112H 10.0000H，1,1，0,0 11.1202H，1200H，2000H 12.除4 13.7230H 14.12AAH，0BBCCH 15.6804H 16.3,0 17.4154H，6F30H 18.0,00FFH，0 四、判断题 ×V ××V ××V ×V ××××V ×V ××× 五、读程序，指出结果 1.11H 2.5678H，1234H 3.80H，0 4.1,1 5. 1 6.0132H，0112H 7.01H，00H，08H 8.0,0 9.79H，6H，7FH 10.60H，35H

8086_8088处理器

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