汇编语言：二、寄存器

CPU的组成：

运算器：信息处理

寄存器：信息存储

控制器：控制各种器件工作

内部总线：连接各种器件，进行数据传输。

通用寄存器

8686CPU的所有寄存器都是16位，可存放两个字节。

通用寄存器：AC 、BX、CX、DX

这四个寄存器通常用于存放一般性数据，被称为通用寄存器。

例子：

AX寄存器的逻辑结构

  由于8086CPU的AC、BX、CX、DX这四个通用寄存器都可以分为两个可独立使用的8位寄存器。

  AX可分为AH和AL(H表示高位，L表示低位)

  BX可分为BH和BL

  CX可分为CH和CL

  DX可分为DH和DL

十六位寄存器分为两个八位寄存器

几条汇编指令

汇编指令举例

    写一条汇编指令时，是不区分大小写的。

问题:分析执行指令后AX、BX中的数据？

一

数据：AX ：8226H    BX：8226H

指令：ADD AX,BX

解析：8226H+8226H=1044CH

1044CH超过了存储器的存储范围，故AX无法存储1044CH，高位丢失，AX中的数据为044CH，BX中的数据仍然为8226H

二

数据：AX ：00C5H 

指令：ADD AL,93H

解析：这里AX分成两个寄存器，AL中的数据为00，AL中的数据为C5。

指令要求将93H加到AL中，由于C5+93=158H，超过寄存器存储范围，1丢失，AL中的数据为58，即AX中的数据为0058H

（虽然1丢失但CPU并不是真正的丢弃这个值，后续内容会讨论这个问题）

注意：

      当AX分为AL和AH两个寄存器时，它们是独立的，如上面解析中的1不能存到AH里面。

      在进行数据传送或运算时，指令两个操作对象位数要一致，否则都是错误指令。

16位结构的CPU

8086CPU：16位

8080、8085CPU：15位 （8086的上一代）

16位结构CPU的结构特性

1、运算器一次最多处理16位数据

2、寄存器最大宽度为16位

3、寄存器和运算器之间的通路为16位

8086CPU给出物理地址的方法

8086CPU采用一种在内部用两个16位地址合成的方法来形成一个20位的物理地址。它有20位地址总线，达到1MB的寻址能力。

8086CPU相关部件的逻辑结构

当它要读写内存的时候，过程如下：

1、CPU中相关部件提供两个16位的地址——段地址和偏移地址

2、段地址和偏移地址通过内部总线送入地址加法器

3、加法器将两个16位地址合成一个20位地址，并送入输入输出控制电路

4、控制电路将20位物理地址送到地址总线，然后被地址总线传送到存储器。

将两个16位地址合成一个20位地址的方法

物理地址=段地址*16+偏移地址

例：8086CPU访问地址为123C8H的内存单元

1、相关部件将段地址和偏移地址送入加法器：段地址：1230，偏移地址：00C8

2、段地址*16=12300，偏移地址：00C8

3、物理地址：段地址*16+偏移地址=12300+00C8=123C8

段地址*16实际上就是将以二进制形式存放的段地址左移4个位。

段地址的概念

在内存中，并没有分段的概念，段的划分来自于CPU，CPU用‘物理地址=基础地址（段地址*16）+偏移地址’的方式给出内存单元的物理地址。

例子：

地址10000H~100FFH的内存单元组成一个段，该段的起始地址（基础地址）为10000H，段地址为1000H（基础地址/16），大小为100H（10000H-100FFH+1）。

我们也可以认为地址10000H~1007FH、10080H~100FFH的内存单元组成两个端，它们的起始地址为：10000H和10080H，段地址为1000H和1008H，大小都为80H。

分段

段寄存器

段寄存器用于存放段地址。

8086CPU有4个段寄存器：CS、DS、SS、ES。

CS和IP

CS：代码段寄存器

IP：指令指针寄存器

在8086PC机中，任意时刻，CPU中的内容为M。IP中的内容为N，8086CPU将从内存M*16+N单元开始，读取一条指令并执行。

也可以这样表述：8086机中，任意时刻，CPU将CS：IP指向的内容当作指令执行。

CPU执行指令的过程（具体看《汇编语言》王爽著第26页）