微机原理(一)——8086微机内部结构


前言

本文章以8086微机系统为例,简要介绍微机系统的物理构成。

一、结构概述

8086微机系统内部分为执行单元(EU)与总线接口单元(BIU)两部分。其中执行单元由运算器、通用寄存器、标志寄存器、控制电路几部分组成。具体器件构成见下图:
微机原理(一)——8086微机内部结构

二、具体讲解

1.执行单元

数据寄存器

AX:累加器

I/O接口与单片机内部传递信息时使用AX寄存器,中间结果也多存于AX中。

BX:基址寄存器

间接寻址时用于存放基地址。

CX:计数寄存器

循环或串操作中存放计数值。

DX:数据寄存器

间接寻址存放I/O地址;32位乘法时存放高16位。

地址指针寄存器

SP

堆栈指针寄存器,用于存放堆栈偏移地址。

BP

基址指针寄存器,用于存放内存偏移地址。

变址寄存器

SI

源变址寄存器

DI

目标变址寄存器

控制寄存器

IP

指令指针寄存器,内容为下一条语句地址。

FLAGS

标志寄存器,存放运算结果特征。包含6个状态标志位和三个控制标志位。具体结局如下:

符号 全称 中文 作用
CF Carry Flag 进位标志位 加减法运算时若最高位有进借位,则CF=1
OF Overflow Flag 溢出标志位 运算结果超出有符号数表达范围时,数据溢出
ZF Zero Flag 零标志位 当运算结果不为零时ZF=1
SF Sign Flag 符号标志位 当运算结果最高位为1时SF=1
PF Parity Flag 奇偶标志位 运算结果低8位中“1”
AF Auxiliary Carry Flag 辅助进位表示位 加减操作中,若bit3向bit4进位或借位,AF=1
TF Trap Flag 陷阱标志位 TF=1时,使CPU处于单步执行指令的工作方式
IF Interrupt Enable Flag 中断允许标志位 IF=1使CPU可以相应可屏蔽中断请求。
DF Direction Flag 方向标志位 在数据串操作时确定操作的方向

2.段寄存器

符号 名称 功能
CS 代码段寄存器 存放代码段的段基地址
DS 数据段寄存器 存放数据段的段基地址
ES 附加段寄存器 存放数据段的段基地址
SS 堆栈段寄存器 存放堆栈段的段基地址