8086CPU的基本理论

基础理论部分

数制码制：

1. 有符号二进制数的补码表示：

正数的补码是它本身，负数的补码是它绝对值的原码所有位取反再加一。

对一个有符号数，连续求两次补码还是得到原数。

2. 运算和溢出：

有符号数以补码表示时可以直接运算，运算之后的结果任是一个用补码表示的数。

两个数想减的时候计算过程是用前一个数加上后一个数的补码。

溢出的类型（若相减则变为补码相加）：

• 两个正数相加，超过上限溢出成负数：次高位相加形成进位，而最高位（符号位）相加没有进位；

• 两个负数相加，超出下限溢出为正数：次高位相加没有形成进位，而最高位（符号位）相加进位。

• OF 溢出标志位可以来源于最高位和次高位是否进位（借位）标志的异或。

3. 某些特殊的ASCII码值需要记住：

• ‘0’－‘9’ ： 30h－39h

• ‘A’－‘Z’ ： 41h－5ah

• ‘a’－‘z’ ： 61h－7ah

• 空格（space）： 20h

• 回车（enter） ： 0dh

• 换行（LF）： 0ah

8086基本结构

1. 外部结构：

双列直插式封装，40个引脚，16条数据线、20条地址线、16条控制线。

微处理器级总线：数据总线、地址总线、控制总线。

外部需要配置存储器（20位地址编址，可寻址1M）和I/O接口（低16位地址线编址，可寻址64K）。

8086对外部存储器和I/O接口采用独立的地址空间。

2. 寄存器组织：

通用寄存器：

• 累加器AX（AH、AL）

• 基址寄存器BX（BH、BL）（经常用作[BX]存储器间接寻址）

• 计数寄存器CX（CH、CL）（循环的默认循环次数）

• 数据寄存器DX（DH、DL）（经常用作I/O端口间接寻址）

地址寄存器：

• 源变址寄存器SI（字符串操作指令中提供源串EA）

• 目的变址寄存器DI（字符串操作指令中提供目的串EA）

• 堆栈指针SP（不能他用，默认SEG为堆栈段，保存堆栈段的EA）

• 基址指针BP（默认SEG为堆栈段，辅助堆栈操作）

段寄存器：

• 代码段SS（EA为IP提供）

• 数据段DS（EA为任意可用寄存器）

• 堆栈段SS（EA为SP或者BP）

• 附加段ES（EA为任意可用寄存器）

控制寄存器：

• 指令指针IP（也叫程序计数器PC）

• 状态字PSW

3. 内部结构和功能结构：

内部结构包括：算数逻辑单元ALU、工作寄存器、控制器、I/O控制逻辑。

两个控制寄存器IP、PSW和堆栈指针SP属于控制器部分，其他寄存器属于工作寄存器部分

功能结构包括：

• 执行单元（EU）：执行指令规定的操作

• 总线接口单元（BIU）：取指令、存取数据

4. PSW的各位的含义：

5. 物理地址的形成：

• 字的对准和未对准：一个字从偶地址开始时则该字是对准的，否则是未对准；存取对准字需要一个总线周期，存取未对准字需要两个总线周期。

• 逻辑地址表示为（段地址：偏移地址），每个段起始点地址（其高16位即为段地址）必须能被16整除，每个段最多可以有64KB空间。

• 由逻辑地址计算物理地址：