第3章（5）微機(jī)原理與接口技術(shù)（第三版）（王忠民）

微機(jī)原理與接口技術(shù)西安郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院范琳——80x86微處理器第三章80x86微處理器

80x86微處理器簡(jiǎn)介18086微處理器28086寄存器38086引腳功能48086存儲(chǔ)器組織58086/8088存儲(chǔ)器組織

8086/8088微處理器有20條地址線，可以配置1MB的內(nèi)存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)空間都按8位(即字節(jié))進(jìn)行組織，每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，若存放“字”數(shù)據(jù)(16位)，則存放在相鄰兩個(gè)存儲(chǔ)單元中，高字節(jié)存放在高地址單元，低字節(jié)存放在低地址單元。每個(gè)存儲(chǔ)單元都有一個(gè)20位的地址，這1M個(gè)存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的地址為00000H

FFFFFH，如圖3.10所示。第三章80x86微處理器

78H9FH…存儲(chǔ)單元地址00000H00001H…46HDFH6CH……98H65H5EHA6H66H……6FH0011FH00120H00121HE8009HE800AHE800BHE800CHE800DHFFFFFH圖3.10數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中的存放

一個(gè)存儲(chǔ)單元中存放的信息稱為該存儲(chǔ)單元的內(nèi)容。如00001H單元的內(nèi)容為9FH，記為：(00001H)=9FH。moval,[0001H]如從地址0011FH開(kāi)始的兩個(gè)連續(xù)單元中存放一個(gè)字型數(shù)據(jù)，則該數(shù)據(jù)為DF46H，記為：(0011FH)=DF46H。movax,[011FH]高位(奇地址)庫(kù)512K×8D15

D8A19

A1SELBHE低位(偶地址)庫(kù)512K×8D7

D0A19

A1SELD15

D8D7

D0A0A19

A1圖3.138086存儲(chǔ)器高低位庫(kù)的連接8086的1M存儲(chǔ)空間實(shí)際上分為兩個(gè)512KB的存儲(chǔ)體，又稱存儲(chǔ)庫(kù)，分別叫高位庫(kù)和低位庫(kù)。70BHED15

D8D

DA0A19

A1圖3.138086存儲(chǔ)器高低位庫(kù)的連接8086的1M存儲(chǔ)空間實(shí)際上分為兩個(gè)512KB的存儲(chǔ)體，又稱存儲(chǔ)庫(kù)，分別叫高位庫(kù)和低位庫(kù)。1#A19……A3A2A1A00……000000……000100……001000#2#A19……A3A2A1A00……000010……000110……001013#4#5#70BHED15

D8D

DA0A19

A1圖3.138086存儲(chǔ)器高低位庫(kù)的連接8086的1M存儲(chǔ)空間實(shí)際上分為兩個(gè)512KB的存儲(chǔ)體，又稱存儲(chǔ)庫(kù)，分別叫高位庫(kù)和低位庫(kù)。1#A19……A3A2A1A00……000000……000100……001000#2#A19……A3A2A1A00……000010……000110……000113#4#5#

地址總線A19

A1可同時(shí)對(duì)高、低位庫(kù)的存儲(chǔ)單元尋址，A0和BHE用于對(duì)庫(kù)的選擇。當(dāng)A0＝0時(shí)，選擇偶數(shù)地址的低位庫(kù)；當(dāng)BHE＝0時(shí)，選擇奇數(shù)地址的高位庫(kù)；當(dāng)兩者均為0時(shí)，則同時(shí)選中高低位庫(kù)。

需注意的是，對(duì)于規(guī)則字（從偶數(shù)地址開(kāi)始存放的字）的讀／寫操作只需一個(gè)總線周期，而非規(guī)則字（從奇數(shù)地址開(kāi)始存放的字）的讀／寫操作需兩個(gè)總線周期。

圖3.14從8086存儲(chǔ)器的偶數(shù)和奇數(shù)地址讀字節(jié)和字讀偶地址單元中的字節(jié)；(b)讀奇地址單元中的字節(jié)；(c)讀偶地址單元中的字；(d)讀奇地址單元中的字××偶地址奇地址8086CPU被讀字節(jié)忽略字節(jié)(a)偶地址奇地址8086CPU(b)××被讀字節(jié)忽略字節(jié)××偶地址奇地址8086CPU被讀字(c)××××偶地址奇地址××偶地址奇地址8086CPU被讀字節(jié)忽略字節(jié)被讀字節(jié)忽略字節(jié)(d)存儲(chǔ)器分段

8086／8088CPU中有關(guān)可用來(lái)存放地址的寄存器如IP、SP、SI、DI、BP等都是16位的，故只能直接尋址64KB。為了對(duì)1M個(gè)存儲(chǔ)單元進(jìn)行管理，8086／8088采用了段結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器管理方法。

8086／8088將整個(gè)存儲(chǔ)器分為許多邏輯段，但只有4種類型：代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段和附加段。每個(gè)邏輯段的容量小于或等于64KB，允許它們?cè)谡麄€(gè)存儲(chǔ)空間中浮動(dòng)。各個(gè)邏輯段之間可以緊密相連，也可以互相重疊（局部重疊和完全重疊），還可以相互隔開(kāi)。第三章80x86微處理器

A段C段B段D段E段00000H10000H20000H30000H40000H64KB64KB64KB64KB緊密相連部分重疊完全重疊斷開(kāi)排列1FF00H2FEFFHM64KB第三章80x86微處理器

邏輯地址和物理地址⑴邏輯地址：由段地址（邏輯段起始地址的高16位）和偏移地址（16位）表示的存儲(chǔ)單元的地址稱為邏輯地址，記為：

段地址∶偏移地址⑵物理地址：由CPU內(nèi)部總線接口單元BIU中的地址加法器根據(jù)邏輯地址產(chǎn)生的20位存儲(chǔ)單元地址稱為物理地址。如圖3.7所示。第三章80x86微處理器

∑015段內(nèi)偏移地址段寄存器190340000段地址左移4位20位物理地址190圖3.7物理地址的形成

物理地址和邏輯地址的關(guān)系為：

物理地址＝段地址×10H＋偏移地址在程序設(shè)計(jì)中，段地址是由段寄存器（如CS、DS、SS或ES）提供,偏移地址通常是由地址寄存器（如IP、BX、BP、SP、SI或DI等）及立即數(shù)等提供。第三章80x86微處理器

對(duì)于任何一個(gè)物理地址來(lái)說(shuō)，可以唯一被包含在一個(gè)邏輯段中，也可以包含在多個(gè)重疊的邏輯段中，只要能得到它所在段的首地址和段內(nèi)的相對(duì)地址，就可以對(duì)它進(jìn)行訪問(wèn)。即一個(gè)物理地址可以對(duì)應(yīng)多個(gè)邏輯地址。11230H11231H11232H0000H0001H0002H1123H1123EH1123FH11240H11241H11242H11243H11244H11245H000EH000FH0010H0011H0012H0013H0014H0015H段基址：偏移地址物理地址15H1124H05H段基址：FFFEHFFFFH1122EH1122FH1123H×16＋15H=11245H1124H×16＋05H=11245H……第三章80x86微處理器

堆棧操作8086／8088系統(tǒng)中的堆棧使用段定義語(yǔ)句在存儲(chǔ)器中定義的一個(gè)堆棧段，和其它邏輯段一樣，它可以在1M字節(jié)的存儲(chǔ)空間中浮動(dòng)，其容量可達(dá)64KB，這是一個(gè)具有“先進(jìn)后出”特性的存儲(chǔ)區(qū)域，且屬于向下生長(zhǎng)的堆棧。堆棧由SS和SP來(lái)尋址。SS給出堆棧段的段地址，而SP給出當(dāng)前棧頂（偏移地址），即指出從段地址到棧頂?shù)钠屏俊５谌?0x86微處理器

若已知當(dāng)前SS＝1050H，SP＝0008H，AX＝1234H，則8086系統(tǒng)中堆棧的入棧和出棧操作如下圖所示。12AA…10500H10501H10502H10503