【16位微机原理、汇编语言及接口技术教程（钱晓捷）】8088/8086的寄存器结构与存储器结构

写在前面：本来挺害怕这些偏硬件的东西，觉得里面挺复杂，但今天下午沉下心来重新再去看这些时，发现也不是很难，总线什么的在计组里都有了，在这就不说了，专门将寄存器和存储器的知识点总结了下，这是以后学习汇编语言的一个基础，对于寻址方式和指令，我也会抽时间整理出来，整理的过程真的是受益匪浅，也希望我整理的知识点对大家有帮助。
文章的大纲如下图：

微处理器的内部结构8088/8086的寄存器结构8088/8086的存储器结构通用寄存器标志寄存器

文章目录

• 标准ASCLL码及其字符（方便记忆）
• 8088/8086寄存器结构
• 1. 通用寄存器（8个16位）
• 2.标志寄存器
• 状态标志
• 控制标志

8088/8086的存储器结构

• 1.数据的存储格式
• 1.1信息存储单位
• 1.2 存储单元及其存储内容
• 1.3 多字节数据存放方式
• 1.4 数据的地址对齐

存储器的分段管理

• 1. 8088CPU有20条地址线
• 2.8088CPU将1MB空间分成许多逻辑段（Segment）
• 3.物理地址和逻辑地址
• 4.物理地址和逻辑地址的转换
• 5.段寄存器
• 5.1 8088有4个16位段寄存器
• 5.2 如何分配各个逻辑段
• 5.3 段超越前缀指令

标准ASCLL码及其字符（方便记忆）

1. 几个典型ASCLL码

ASCLL码	字符
0AH	LF(换行)
0DH	CR(回车)
30H	0
39H	9
41H	A
5AH	Z
61H	a
7AH	z

8088/8086寄存器结构

1. 通用寄存器（8个16位）

• 数据寄存器（4个16位，可分为8个八位）

15-8位	7-0位	16位寄存器名
AH	AL	AX 累加器
BH	BL	BX 基址寄存器
CH	CL	CX 计数器
DH	DL	DX 数据寄存器

• 变址寄存器（2个）

SI	源地址寄存器
DI	目的地址寄存器

• 指针寄存器（2个）

BP	基址指针
SP	堆栈指针

2.标志寄存器

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
CF		PF		AF		ZF	SF	TF	IF	DF	OF

状态标志

1. CF-进位标志。当加减运算结果的最高有效位有进位（加法）或借位（减法）时，进位标志为1，即CF=1;否则CF=0;
2. ZF 零标志。若运算结果为零，ZF=1,否则ZF=0。
3. SF 符号标志。运算结果的最高有效位就是符号标志的状态。即：运算结果最高位是1，则SF=1;否则为0；
4. PF 奇偶标志。当运算结果最低字节中“1”的个数为零或偶数时，PF=1；否则PF=0。注意，PF仅反映的是低八位中“1”的个数是偶数还是奇数，即使是16位操作数也是如此。
5. OF 溢出标志。若算术运算的结果有溢出，则OF=1；否则OF=0。

控制标志

1. DF----方向标志。用于串操作指令中，以控制地址的变化方向；当DF=1时，每次串操作后的地址就自动减小；当DF=0时，每次串操作后的地址就自动增加。
2. IF----中断允许标志。该标志用于控制外部可屏蔽中断是否可以被处理器响应。若IF=1，则允许中断，若IF=0，则不允许中断。
3. TF—陷阱标志。该标志控制处理器是否进入单步操作方式。若TF=1，则允许中断；若TF=0，则禁止中断。

8088/8086的存储器结构

1.数据的存储格式

1.1信息存储单位

* 二进制位Bit：存储一位二进制数：0或1
* 字节Byte：8个二进制位，D7～D0
* 字Word：16位，2个字节，D15～D0
* 双字DWord：32位，4个字节，D31～D0

存储器中以字节位单位存储信息。
为了区别每个字节单元，将它们编号，称为存储器地址。地址编号从0开始，顺序加1，是一个无符号的二进制整数，常用十六进制数表示，如下图?：

1.2 存储单元及其存储内容

• 存储地址：存储单元的编号，如上图的0000H、0001H
• 每个存储单元存放一个字节（8位）的内容。
• 表达：地址为0002H存储单元存放有一个数据34H，表达为 [0002H]＝34H

1.3 多字节数据存放方式

1. 多字节数据在存储器中占连续的多个存储单元：
存放时，低字节存入低地址，高字节存入高地址；
表达时，用它的低地址表示多字节数据占据的地址空间。
2.举例：
在上图中：
0002H“字”单元的内容为：
[0002H] = 1234H
0002H号“双字”单元的内容为：
[0002H] = 78561234H

1.4 数据的地址对齐

1.同一个存储器地址可以是字节单元地址、字单元地址、双字单元地址等等
2.字节单元的地址可以任意。字单元安排在偶地址（xxx0B）、双字单元安排在模4地址（xx00B）等，为“地址对齐（Align）”（N字节数据安排的起始地址能够被N整除）
后果：对于不对齐地址的数据，处理器访问时，需要额外的访问存储器时间，应该将数据的地址对齐，以取得较高的存取速度。

存储器的分段管理

1. 8088CPU有20条地址线

• 最大可寻址空间为220＝1MB
• 物理地址范围从00000H～FFFFFH

2.8088CPU将1MB空间分成许多逻辑段（Segment）

• 每个段最大限制为64KB
• 段地址的低4位为0000B

这样，一个存储单元除具有一个唯一的物理地址外，还具有多个逻辑地址

3.物理地址和逻辑地址

• 8088CPU存储系统中，对应每个物理存储单元都有一个唯一的20位编号，就是物理地址，从00000H ~ FFFFFH

• 分段后在用户编程时，采用逻辑地址，形式为：段基地址 : 段内偏移地址

• 举例：
  物理地址 14700H
  逻辑地址 1460H:100H

• 段基地址说明逻辑段在主存中的起始位置，简称段地址。
  **注：**8088规定段地址必须是模16地址：xxxx0H，省略低4位0000B，段地址就可以用16位数据表示，就能用16位段寄存器表达段地址。

• 段内偏移地址说明主存单元距离段起始位置的偏移量。 每段不超过64KB，偏移地址也可用16位数据表示。

4.物理地址和逻辑地址的转换

1. 逻辑地址转换为物理地址的方法?
将逻辑地址中的段地址左移4位（对应十六进制是一位），加上偏移地址就得到20位物理地址
2. 物理地址可以转换多个逻辑地址，举例：
物理地址为：14700H时，逻辑地址可以为：1460H:0100H、1380H:0F00H
1460H左移4位成为14600H,14600H+0100H=14700H

5.段寄存器

5.1 8088有4个16位段寄存器

• CS指明代码段的起始地址

代码段寄存器CS
代码段用来存放程序的指令序列
代码段寄存器CS存放代码段的段地址
指令指针寄存器IP指示下条指令的偏移地址
处理器利用CS:IP取得下一条要执行的指令

• SS指明堆栈段的起始地址

堆栈段寄存器SS
堆栈段确定堆栈所在的主存区域
堆栈段寄存器SS存放堆栈段的段地址
堆栈指针寄存器SP指示堆栈栈顶的偏移地址
处理器利用SS:SP操作堆栈顶的数据

• DS指明数据段的起始地址

数据段寄存器DS
数据段存放运行程序所用的数据
数据段寄存器DS存放数据段的段地址
各种主存寻址方式（有效地址EA）得到存储器中操作数的偏移地址
处理器利用DS:EA存取数据段中的数据

• ES指明附加段的起始地址

附加段寄存器ES
附加段是附加的数据段，也保存数据：
附加段寄存器ES存放附加段的段地址
各种主存寻址方式（有效地址EA）得到存储器中操作数的偏移地址
处理器利用ES:EA存取附加段中的数据
串操作指令将附加段作为其目的操作数的存放区域

5.2 如何分配各个逻辑段

1. 程序的指令序列必须安排在代码段
2. 程序使用的堆栈一定在堆栈段
3. 程序中的数据默认是安排在数据段，也经常安排在附加段，尤其是串操作的目的区必须是附加段
4. 数据的存放比较灵活，实际上可以存放在任何一种逻辑段中

5.3 段超越前缀指令

没有指明时，一般的数据访问在DS段；使用BP访问主存，则在SS段
默认的情况允许改变，需要使用段超越前缀指令；8088指令系统中有4个：

1. CS: ；代码段超越，使用代码段的数据
2. SS: ；堆栈段超越，使用堆栈段的数据
3. DS: ；数据段超越，使用数据段的数据
4. ES: ；附加段超越，使用附加段的数据

• 点赞 5
• 收藏
• 分享
• 文章举报

@淡泊明志 发布了9 篇原创文章 · 获赞 8 · 访问量 666 私信 关注