8086的存储器管理
8086处理器为什么要采用分段机制
8086处理器为什么要采⽤分段机制
只要学过汇编的⼈都知道8086处理器对存储器采⽤分段管理机制，为什么要这么设计呢？采⽤线性地址直接访问存储器该多好，直接明了。
其实Intel的⼯程师绝对不会那么傻，当然是有他的道理：
⾸先，地址总线有20根，可寻址1M的地址空间，⽽寄存器是16位，仅能寻址64K，总不能⽩⽩浪费多出来的空间。
要知道在8086的那个年代，内存是⾮常昂贵的。
所以Intel的⼯程师想出了分段管理的⽅法：段地址x4+偏移地址。
另外，分段管理还有利于代码的组织，对内存实现有效的管理。
例如，将代码段、数据段隔离等。
学习过程中，如果按照书中所描述，照搬的学习，既不⽅便记忆，也不能将知识融会贯通。
微机原理复习总结考试题及答案
微机原理1、8086从功能上分成两大部分：总线接口单元BIU（负责8086CPU 与存储器和I/O设备间的信息传送。
），执行单元EU （负责指令的执行。
）2、执行工作方式：8位微处理器（串行工作），8086（并行工作）。
3、8086微处理器的执行环境：地址空间，基本程序执行寄存器，堆栈，I/O端口。
4、基本的程序执行寄存器（8086）：8个通用寄存器、1个指令指针寄存器、1个标志寄存器、4个段寄存器5、8086的16位通用寄存器是：AX（累加器）BX（基址寄存器）CX（计数） DX（数据）：数据寄存器SI（源变址）DI（目的变址）BP（基址指针）SP（堆栈指针）：指针寄存器6、8086的8位通用寄存器是：AL BL CL DL（低8位）AH BH CH DH（高8位）7、16位的段寄存器：CS、SS、DS、ES8、16位FLAGS寄存器包含一组状态标（SF,ZF,OF，CF,AF，PF）、一个控制标志（DF）和两个系统标志（IF,TF）9、下一条将要执行指令的PA=（CS）内容左移4位+（IP）10、逻辑地址的形式为：段寄存器：偏移地址；物理地址=段寄存器（DS/CS/SS/ES）左移四位+偏移地址11、寻址方式：（1）立即数寻址方式（2）寄存器寻址方式（3）直接寻址方式（4）寄存器间接寻址方式（5）寄存器相对寻址方式[立即方式，寄存器方式，存储器方式]12、最小组态：就是系统中只有一个8088/8086微处理器，所有的总线控制信号，都是直接由CPU产生的，系统中的总线控制逻辑电路被减到最少，该模式适用于规模较小的微机应用系统。
最大组态：系统中可以只有一个微处理器，也可以有两个或两个以上的微处理器，其中一个为主处理器，即8086/8088CPU，其它的微处理器称之为协处理器，它们是协助主处理器工作的。
系统的控制信号由8288总线控制器给出。
13、总线分类：地址总线，数据总线，控制总线14、总线传输过程的四个阶段：申请阶段，寻址~，传输~，结束阶段。
微机原理及接口技术课后习题及参考答案
第一章课后习题1.1 把下列十进制数转换成二进制数、八进制数、十六进制数。
① 16.25 ② 35.75 ③ 123.875 ④ 97/1281.2 把下列二进制数转换成十进制数。
① 10101.01 ② 11001.0011 ③ 111.01 ④ 1010.11.3 把下列八进制数转换成十进制数和二进制数。
① 756.07 ② 63.73 ③ 35.6 ④ 323.451.4 把下列十六进制数转换成十进制数。
① A7.8 ② 9AD.BD ③ B7C.8D ④ 1EC1.5 求下列带符号十进制数的8位补码。
① +127 ② －1 ③ －0 ④ -1281.6 求下列带符号十进制数的16位补码。
① +355 ② －11.7 计算机分那几类？各有什么特点？1.8 简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。
1.9 80X86微处理器有几代？各代的名称是什么？1.10 你知道现在的微型机可以配备哪些外部设备？1.11 微型机的运算速度与CPU的工作频率有关吗？1.12 字长与计算机的什么性能有关？习题一参考答案1.1 ① 16.25D=10000.01B=20.2Q=10.4H② 35.75D=100011.11B=43.6Q=23.CH③ 123.875D=1111011.111B=173.7Q=7B.EH④ 97/128D=64/123+32/128+1/128=0.1100001B=0.604Q=0.C2H1.2 ① 10101.01B=21.25D ② 11001.0011B=25.1875D③ 111.01B=7.25D ④ 1010.1B=10.5D1.3 ① 756.07Q=111101110.000111B=494.109D ②63.73Q=110011.111011B=51.922D③ 35.6Q=11101.110B=29.75D ④323.45Q=11010011.100101B=211.578D1.4 ① A7.8H=167.5D ② 9AD.BDH=2477.738D③ B7C.8D=2940.551D ④ 1ECH=492D1.5 ① [+127]补=01111111 ② [－1]补= 11111111③ [－0]补=00000000 ④[-128]补=100000001.6 ① [+355]补= 0000000101100011 ② [－1]补= 1111 1111 1111 11111.7 答：传统上分为三类：大型主机、小型机、微型机。
8086cpu存储空间中数据的存放方式
8086cpu存储空间中数据的存放方式8086CPU存储空间中数据的存放方式1. 引言8086CPU作为早期的英特尔微处理器，它的存储空间管理对于计算机系统的运行至关重要。
本文将深入探讨8086CPU存储空间中数据的存放方式，以及对于计算机运行效率的影响。
2. 寻址方式在8086CPU中，数据的存放方式主要通过寻址方式来实现。
寻址方式是指CPU访问内存或寄存器中的数据时所采用的方式，它决定了数据的访问速度和灵活性。
8086CPU支持多种寻址方式，包括直接寻址、间接寻址、基址寻址、变址寻址等。
3. 直接寻址直接寻址是最简单的一种寻址方式，它通过指定一个内存位置区域来直接访问内存中的数据。
MOV AX, [1234H]就是一个直接寻址的指令，它将内存位置区域1234H处的数据加载到寄存器AX中。
直接寻址的方式简单直接，但对于大规模的存储空间管理不够灵活。
4. 间接寻址间接寻址是通过指定一个存放位置区域的寄存器（如BX、SI、DI等）来访问内存中的数据。
MOV AX, [BX]就是一个间接寻址的指令，它将BX寄存器中的位置区域所指向的内存数据加载到AX寄存器中。
间接寻址方式的灵活性较高，可以通过改变寄存器的值来访问不同的内存数据。
5. 基址寻址基址寻址是在间接寻址的基础上加上一个基址的偏移量来访问内存中的数据。
MOV AX, [BX+10H]就是一个基址寻址的指令，它将BX寄存器中的位置区域再加上一个10H的偏移量来访问内存数据并加载到AX寄存器中。
基址寻址方式可以用来访问特定范围内的数据，提高了存储空间的管理效率。
6. 变址寻址变址寻址是在基址寻址的基础上再加上一个变址寄存器的值来访问内存中的数据。
MOV AX, [BX+SI]就是一个变址寻址的指令，它将BX 和SI寄存器中的值相加后再来访问内存数据并加载到AX寄存器中。
变址寻址方式适用于一些特定的数据结构或算法的存取操作。
7. 总结与回顾通过以上讨论，我们了解了8086CPU存储空间中数据的存放方式，包括直接寻址、间接寻址、基址寻址和变址寻址。
寄存器结构、存储器管理
08
例： MOV AX, [BX+03H]
CX——Count可以作计数寄存器使用。 在循环LOOP指令和串处理指令中用作隐含计数器。 例： MOV CX , 200H AGAIN: …… …… LOOP AGAIN ；（CX)-1(CX),结果0转AGAIN DX——Data可以作为数据寄存器使用。 一般在双字长乘除法运算时， 把DX和AX组合在一起存放一个双字长(32位)数，DX用来存放高16位; 对某些I/O操作DX可用来存放I/O的端口地址（口地址 256）。 例： MUL BX ; (AX)(BX)(DX)(AX) 例: IN AL , DX
奇偶标志PF（Parity Flag）
若算术运算的结果有溢出，则OF＝1；
否则 OF＝0
3AH + 7CH＝B6H，产生溢出：OF＝1 AAH + 7CH＝（1）26H，没有溢出：OF＝0
溢出标志OF（Overflow Flag）
3AH＋7CH＝B6H，就是58＋124＝182，
什么是溢出
处理器内部以补码表示有符号数 8位表达的整数范围是：＋127 ~ －128 16位表达的范围是：＋32767 ~ －32768 如果运算结果超出这个范围，就产生了溢出 有溢出，说明有符号数的运算结果不正确
01
AX——（Accumulator）作为累加器。
02
它是算术运算的主要寄存器，
03
所有I/O指令都使用这一寄存器与外部设备交换数据。
04
例： IN AL , 20H
05
OUT 30H , AX
06
BX——Base用作基址寄存器使用。
07
在计算内存储器地址时，经常用来存放基址。
0
微机原理及应用参考答案
参考答案第一章计算机中的数制和码制第二章计算机概述一、填空题1.82. 23.10244.25.5、11001.1、.0101B5.B、42H、66H6.41.625、29.AH7. B8.、9.-128 ~ +12710.系统软件、应用软件11.电子管、超大规模集成电路二、单选题1． A 2． C 3． D4． C 5． A 6． C三、分析简答题1.8086 CPU的总线根据其中信息传送的类型可分为几种？哪几种？答：8086 CPU的总线根据其中信息传送的类型可分为三种种，分别是：数据总线、地址总线和控制总线2.写出-25的原码、反码、补码，并将补码转换成十六进制数(设机器字长为8位)。
答：X=-25=-11001BX原码:BX反码:BX补码:B = E7H3.举例说明什么是机器数，什么是真值？答：将符号数值化了的数称为机器数。
如：-18=-10010B(真值)；机器数为：B第三章半导体存贮器一、填空题1.ROM、RAM2.6个3.8、4二、单选题1． A 2． B 3． D 4． B5． C 6． C 7． B三、分析简答题1.在对存储器芯片进行片选时，全译码方式、部分译码方式和线选方式各有何特点？答：①全译码方式：存储器芯片中的每一个存储单元对应一个唯一的地址。
译码需要的器件多；②部分译码方式：存储器芯片中的一个存储单元有多个地址。
译码简单；③线选：存储器芯片中的一个存储单元有多个地址。
地址有可能不连续。
不需要译码。
四、硬件接口设计题1.答：(1)(2) 存储器类型为RAM 总容量为4K×8地址范围: 0#2000H-27FFH1# 2800H-2FFFH2.答：（9分）(1)存储器类型：RAM该系统的存储器容量为：6K×8位（或：6K字节）(2)1#芯片的地址范围：1000H ~ 17FFH2#芯片的地址范围：0800H ~ 0FFFH3#芯片的地址范围：0000H ~ 07FFH3.1）1K×42）2K×8或2KB3）地址分配范围第一组：A19~ A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0最小地址0 ~ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00000H~ 最大地址0 ~ 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 003FFH 第二组：0 ~ 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00400H~0 ~ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 007FFH《微机原理及应用》第 3 页共24 页第四章微型计算机及微处理器的结构和组成一、填空题1.BIU、EU、指令的译码和指令执行2.4、16、16、6、203.8、164.1、2二、单选题1． B 2． B三、分析简答题1.8086/8088微处理器内部有那些寄存器，它们的主要作用是什么？答：执行部件有8个16位寄存器，AX、BX、CX、DX、SP、BP、DI、SI。
8086cpu的组成
8086CPU的组成8086CPU是一种早期的微处理器，用于计算机的中央处理单元（CPU）。
它由多个组件组成，包括逻辑单元、寄存器、内存控制器、输入/输出单元等。
以下是对8086CPU组成的详细描述：1. 逻辑单元：8086CPU的逻辑单元包括各种控制单元和调度单元，用于处理指令、数据和内存访问请求。
这些逻辑单元负责协调各个组件之间的操作，确保CPU能够高效地执行任务。
2. 寄存器：8086CPU使用多个寄存器来存储数据和处理指令。
这些寄存器用于临时存储数据、操作数和结果，并支持CPU执行各种操作。
3. 内存控制器：8086CPU的内存控制器负责与主存储器（如RAM）进行通信，以快速访问数据和指令。
内存控制器通过内部总线与逻辑单元和其他组件进行交互，确保数据传输的效率和准确性。
4. 输入/输出单元：8086CPU的输入/输出单元负责与外部设备进行通信。
这些设备包括显示器、键盘、鼠标、硬盘驱动器等。
输入/输出单元通过接口与外部设备连接，并处理与它们的通信和数据传输。
5. 时钟和电源管理：8086CPU需要一个时钟信号来控制其操作速度。
时钟信号的频率决定了CPU的执行速度。
此外，8086CPU还具有电源管理功能，以确保各个组件在需要时获得适当的电源，并在不需要时关闭以节省能源。
总的来说，8086CPU由多个组件组成，这些组件协同工作以实现高效的计算任务。
它具有强大的逻辑单元、寄存器、内存控制器和输入/输出单元，以及时钟和电源管理功能，使其成为早期计算机系统的重要组成部分。
这些组件的组合和协同工作，使得8086CPU能够处理复杂的指令和数据，并支持计算机系统的正常运行。
8086微处理器存取原则
8086微处理器存取原则
8086微处理器是一种16位微处理器，其存取原则包括以下几个方面：
1. 存储器的字节寻址能力，8086微处理器具有16位的数据总线和20位的地址总线，因此可以寻址的内存空间为2的20次方，即1MB。
它可以直接访问1MB的内存空间，这为当时来说是非常大的一个数字。
2. 存储器的字节和字寻址，8086微处理器可以以字节（8位）或字（16位）为单位进行存取。
它可以以字节为单位或者以字为单位进行寻址，这种灵活的寻址方式为程序员编写程序提供了便利。
3. 存储器的奇偶地址存取，8086微处理器的存储器奇偶地址存取是指它可以以字为单位存取数据，但是在存取字时，它要求字的起始地址必须是偶数。
如果字的起始地址为奇数，8086会进行两次内存访问，将两个奇地址的字节合并成一个字。
这种存取方式称为奇偶地址存取。
4. 存储器的段地址和偏移地址，8086微处理器采用段地址和
偏移地址的方式来访问内存。
它通过将一个16位的段地址左移4位再加上一个16位的偏移地址来得到20位的物理地址。
这种寻址方式可以方便地访问1MB的内存空间。
总的来说，8086微处理器的存取原则包括了对存储器的大小、存取单位、奇偶地址存取和段地址偏移地址寻址方式的规定，这些原则为程序员编写程序提供了灵活和方便的条件。
微机接口课后习题答案
MOV AX,4C00H
INT 21H
BTOH PROC
MOV CL,4
MOV DL,BH ;最高位
SHR DL,CL
CMP DL,0AH
JC N1
ADD DL,7
N1: ADD DL,30H
MOV AH,2
INT 21H
MOV DL,BH ;次高位
AND DL,0FH
CMP DL,0AH
进制数形式显示到屏幕上.
答:
.MOቤተ መጻሕፍቲ ባይዱEL SMALL
.CODE
START: MOV CX,16
MOV BL,0 ;BL中放0的个数
AGN: SHL AX,1 ;数0的个数
JC NEXT
INC BL
NEXT: LOOP AGN
MOV AL,BL
DAA
MOV DL,AL ;显示高位
AND DL,0F0H
中断源发来的一字节中断类型码;8086完成保护现场的操作,CS,IP内容进入堆栈,清除
IF,TF;8086将类型码乘4后得到中断向量入口地址,从此地址开始读取4字节的中断处
理程序的入口地址,8086从此地址开始执行程序,完成了INTR中断请求的响应过程.
6.5在PC机中如何使用"用户中断"入口请求中断和进行编程
请求输入进行屏蔽,阻止对其进行处理.8259A支持多种中断结束方式.8259A与微处理器
连接方便,可提供中断请求信号及发送中断类型码.8259A可以进行级连以便形成多于8级
输入的中断控制系统.
6.7 8259A初始化编程过程完成哪些功能这些功能由哪些ICW设定
答:初始化编程用来确定8259A的工作方式.ICW1确定8259A工作的环境:处理器类型,
8086cpu的结构和功能
8086cpu的结构和功能8086CPU是由英特尔公司开发的一款经典的16位微处理器。
它是在20世纪80年代初面世的，也是当时最新一代的微处理器。
8086CPU具有复杂的结构和强大的功能，为计算机技术的发展做出了重要贡献。
本文将从多个方面介绍8086CPU的结构和功能。
首先，我们来了解8086CPU的整体结构。
8086CPU包括两个主要部件：执行部件和总线控制部件。
执行部件由数据总线单元（DBU）、算术逻辑单元（ALU）和寄存器组成，负责实际进行数据的处理和运算。
总线控制部件包括指令队列、指令译码器和时序控制器，负责控制数据和指令的传输以及处理器的时序控制。
这种分离的结构使得8086CPU 具有高效的指令执行能力。
其次，我们来探讨8086CPU的功能特点。
8086CPU具有许多强大的功能，包括多种数据类型支持、分段式寻址、以及可扩展的指令集等。
首先是多种数据类型支持。
8086CPU支持多种数据类型，包括字节、字和双字等。
这使得它能够处理各种不同类型的数据，适应了不同应用场景的需求。
其次是分段式寻址。
8086CPU采用分段式寻址的方式，将内存划分为多个段，每个段具有独立的段地址。
这种寻址方式可以灵活地管理内存，提高内存的利用率，并且方便编程。
最后是可扩展的指令集。
8086CPU的指令集非常丰富，包括各种数据处理、逻辑控制、输入输出、以及字符串操作等指令。
同时，8086CPU还支持通过软件扩展指令集，满足用户的个性化需求。
总之，8086CPU作为一款经典的微处理器，具有复杂的结构和强大的功能。
它为计算机技术的发展做出了重要贡献，为后续的微处理器设计奠定了基础。
通过多种数据类型支持、分段式寻址和可扩展的指令集等特点，8086CPU实现了高效的数据处理和灵活的内存管理，为用户的应用提供了广泛的功能支持。
参考文献：1. Patterson, D.A., & Hennessy, J.L. (2017). Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface. Morgan Kaufmann.2. Kip Irvine. (2016). Assembly Language for x86 Processors. Pearson.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
微型机原理与程序设计
2.2 8086的存储器管理
4. 大容量存储器实例
微型机原理与程序设计
中。
1. 段和偏移 存储单元的地址都由段地址加偏移地址组成的。装在段寄存器内的段地址定义
任何64KB存储器段的起始地址。偏移地址用于在64KB存储器段内选择任一单元。
微型机原理与程序设计
2.2 8086的存储器管理
2. 段和偏移寄存器组合 Intel 微处理器16 位寄存器寻址存储器的默认组合如表
微型机原理与程序设计
2.2 8086的存储器管理
从GAL22V10译码器的程序可以看出，GAL不仅选择存储器，而且还产生低位存储体 的写信号和高位存储体的写信号。
微型机原理与程序设计
2.2 8086的存储器管理
3. EPROM与8086接口 8086 微处理器的小型存储器系统，它包含一个由2 个27128 EPROM（16K×8）组成 一个16K×16位的存储器，地址范围为F8000H~FFFFFH。
微型机原理与程序设计
2.2 8086的存储器管理
8086微处理器提供了BHE和A0两个使能信号，来选择是与一个偶地址字节单元进 行读写数据，还是与一个奇地址字节单元进行读写数据，或者两个字节同时进行读 写。8086取指令时是以字为单位的，一次从存储器中取出两字节指令并放到指令队 列中，在微处理器内部根据指令的具体情况决定从指令队列中取出几个字节。
微型机原理与程序设计
2.2 8086的存储器管理
2. 逻辑结构 8086 在逻辑上将存储空间划分为代码段、数据段、附加段和堆栈段，每个段 最大可以达到64K字节，并且每个段都从能被16整除的地址开始。
微ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机原理与程序设计
2.2 8086的存储器管理
2.2.2存储器寻址 将1M 的存储空间分成若干个64KB 的段，段内采用16 位偏移地址进行寻址。 8086 通过段地址和偏移地址的组合得到20位的地址，通过地址总线引脚输出出去， 寻址存储器内的存储单元。段地址存放在段寄存器中，偏移地址存放在偏移寄存器
微型机原理与程序设计
2.2 8086的存储器管理
2）独立的存储体写信号 处理存储体选择的最有效方法是为每个存储体产生一个独立的写信号。
微型机原理与程序设计
2.2 8086的存储器管理
2. RAM与8086接口 64KB 的存储器系统，它包含一个由2 个62256 静态RAM（32K×8）组成一个32K×16 位的存储器，地址范围为60000H~6FFFFH 地址位A1~A15 与存储器件的地 址线A0~A14 相连。一旦地址 06XXXXH出现在 地址总线上，译 码器(GAL22V10) 就使用地址线 A16~A19 选择存储器，从 而允许两个存储 器件。
2.2 8086的存储器管理
2.2.1存储器组织
1. 物理结构 在物理上，存储寻址空间被地址线A19~A1 组织成两个并列的512K 字节的存储 体：高位存储体（D15~D8）和地位存储器（D7~D0）。具有偶地址的字节数据在数 据总线的D7~D0上传送，具有奇地址（A0 为“1”）的字节数据在数据总线的15~D8 上传送。
微型机原理与程序设计
2.2 8086的存储器管理
微型机原理与程序设计
2.2 8086的存储器管理
2.2.3 CPU与存储器接口
微型机原理与程序设计
1. 16位总线控制
1)独立的存储体译码器 地址总线A0未与存储器相
连，地址总线A1与存储器 地址输入A0相连，地址总 线A2与存储器地址输入A1 相连，其他连接以此类推。 原因是8086的A0 与译码器 U2 相连，不必再连到存储 器上。若A0 与存储器的地 址线A0相连，则每个存储 体将每隔一个存储单元被使 用。这意味着如果A0与存 储器的A0相连，那么将会 浪费掉存储器的一半空间。