微机原理与接口技术【4】.ppt

1、1,微机原理与接口技术,第四讲,2,第二章 8086系统结构,微型计算机的发展概况 8086CPU内部结构 8086CPU引脚及功能 8086CPU存储器组织 8086CPU系统配置 8086CPU时序,内 容 提 要,3,主 要 内 容,存储器地址的分段 8086存储器的分体结构 堆栈的概念,2-3 8086存储器组织,2-4 8086系统配置,最小模式 最大模式,4,2-3 8086存储器组织,存储器地址的分段,存储器的要求：以字节为单位存储信息，每个存储单元有唯一的地址。 分段管理的原因： 80868088系统的存储空间1M字节(即220，要20位物理地址)，CPU内部寄存器只有16位（

2、只能寻址64K字节）。整个存储中间分成许多逻辑段。,1存储器地址的分段,0段,00000 0FFFF 10000 1FFFF F0000 FFFFF,1段,15段,64KB 64KB 64KB,5,一、存储器地址的分段 2-3 8086存储器组织,存储器地址的分段,6,分段管理的特点： 每段容量不超过64K字节； 允许各个逻辑段在整个存储空间中浮动； 段和段之间可以连续，也可以分开或重叠 存储单元的实际地址：段地址+段内偏移地址（IBM PC机规定段的首地址必须从每小段(paragraph)的首地址开始，机器规定每16字节为一小段，所以段起始地址必须能被16整除）。,存储器地址的分段,一、存储

3、器地址的分段 2-3 8086存储器组织,7,物理地址形成,地址范围：00000FFFFFH 物理地址段基址16十偏移地址 其中： 段基址：放在段寄存器地址（CS、DS、ES、SS） 偏移地址：从段地址开始的相对偏移位置（放在指令指针寄存器IP、16位通用寄存器中）,逻辑地址：段基址+偏移地址组成(无符号的16位二进制数，程序设计时用),物理地址：存储器的绝对地址，是CPU访问存储器的实际寻址地址。,一、存储器地址的分段 2-3 8086存储器组织,8,物理地址形成,段基址指每段的起始地址，根据前述PC机规定，它必须是每小段的首地址，即必须能被16整除，则其低4位一定为0。 从段寄存器中取出段

4、基址，将其左移4位，再与16位偏移地址相加，就得到了物理地址（由总线接口部件BIU的地址加法器完成）。,一、存储器地址的分段 2-3 8086存储器组织,9,逻辑地址来源,访问存储器的操作类型不同，BIU所使用的逻辑地址来源也不同 。,一、存储器地址的分段 2-3 8086存储器组织,10,逻辑地址来源,取指令(IP) 堆栈操作(SP) 读/写存储器操作数或访问变量 字符串寻址 （源操作数放在DS：SI中，目标操作数放在ES：DI中),一、存储器地址的分段 2-3 8086存储器组织,11,2-3 8086存储器组织,8086存储器的分体结构,分体结构概念,两个存储体：偶地址存储体+奇地址存储

5、体，各为512KByte，共1M Byte.,12,二、8086存储器的分体结构 2-3 8086存储器组织,分体结构概念,两个存储体：偶地址存储体+奇地址存储体，各为512KByte，共1M Byte.,与数据总线低8位相连，当A00时，选择访问偶地址存储体，从低8位数据总线读写一个字节。,与数据总线高8位相连，当A01时，选择访问奇地址存储体，从高8位数据总线读写一个字节。,13,分体结构概念,二、8086存储器的分体结构 2-3 8086存储器组织,14,分体结构概念,字节存储 ：一个字节存放一个单元。 如单元00100H中的内容为34H，表示为(00100H)34H。,字存储：一个字存

6、于相邻两个单元，且低位字节在低地址，高位字节在高地址，字单元的地址以低位地址表示。 如：(00100H)1234H，(00103H)0152H,一个字可以从偶地址开始存放，也可以从奇地址开始存放。,二、8086存储器的分体结构 2-3 8086存储器组织,15,分体结构读写操作,从偶地址读一个字节,从奇地址读一个字节,8086CPU访问存储器时，以字为单位进行，并从偶地址开始。,二、8086存储器的分体结构 2-3 8086存储器组织,16,分体结构读写操作,若字单元地址从偶地址开始，只需访问一次存储器,二、8086存储器的分体结构 2-3 8086存储器组织,17,存储器与总线连接,8086

7、系统,二、8086存储器的分体结构 2-3 8086存储器组织,18,2-3 8086存储器组织,堆栈的概念,堆栈的定义,堆栈是在存储器中开辟一个区域，用来存放需要暂时保存的数据。,堆栈段构成及特点,堆钱段由段定义语句在存储器中定义的一个段，可以在存储器1M字节空间内任意浮动，容量小于等于64K字节。段基址由堆栈寄存器SS指定，栈顶由堆栈指针SP指定，SP指向当前栈顶单元。,19,三、堆栈的概念 2-3 8086存储器组织,堆栈的工作方式及特点,工作方式：“先进后出”，指令为PUSH、POP，栈顶指针SP的变化由CPU自动管理。 操作特点：以字为单位进行操作，低字节在偶地址，高字节在奇地址，每

8、访问一次堆栈就能压入弹出一个字。 地址增长方式一般是向上增长：栈底设在存储器的高地址区，堆栈地址由高向低增长。,20,执行PUSH指令时，CPU自动修改指针SP2SP。使SP指向新栈顶，然后将低位数据压入(SP)单元，高位数据压入(SP+1)单元。 当执行POP指令时，CPU先将当前栈顶SP(低位数据)和SP+1(高位数据)中的内容弹出，然后再自动修改指针，使SP+2SP，SP指向新栈顶。,三、堆栈的概念 2-3 8086存储器组织,21,【例1】假如当前SSC000H堆栈段64K，SP1000H，指出当前栈顶在存储器中的位置。 当前栈顶在存储器中的地址为C1000H,三、堆栈的概念 2-3 8086存储器组织,22,【例2】上例中若AX3322H，BX1100H，CX6655H，执行指令PUSH AX，PUSH BX，再执行指令POP CX，此时堆栈中内容发生什么变化，AX，BX，CX中的内容是什么?,sp,三、堆栈的概念 2-3 8086存储器组织,23,三、堆栈的概念 2-3 8086存储