微机原理课件(西电版)ppt35-1.ppt

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1、第5章微型计算机与外设的数据传输先验知识：存储器编址、IO编址和IO指令2……101010111111000101001101在存储器里以字节为单位存取信息，系统为每个字节编一个地址（二进制数表示，书写格式为十六进制），称为存储器地址，存储的内容即为数据。地址内容20位地址信息及存储的内容可以用十六进制简化书写00000H00001H00002HFFFFFH8位二进制信息称一个字节1.8086的存储器编址3●存储器地址的分段管理8086/8088CPU有20条地址线，所以它可以在1MB的存储区内寻址，即可从00000H~FFFFFH中任一地址中取出所需要的指令和操作数。存储器中数据的存储形

2、式存储器地址的分段4(1)存储器中数据的存储形式存储器以字节为单位编址，但存储区域的大小是不同的，可以是一个字节、二个字节（字）、四个字节（双字）、八个字节（4字）、十字节等。比如：64H、5000H、40FF0002H、2500889912345678H。564H、5000H、40FF0002H、2500889912345678H这些数据的地址是什么？它们在内存中如何存储？664H、5000H、40FF0002H、2500889912345678H分别用它们的首字节地址作为数据的地址。8位数据存储时，直接将字节放在相应的地址所对应的存储单元；16位数据存储时，低字节在前，高字节在后(即低

3、字节存入低地址，高字节存入高地址);32位数据存储时：低字在前、高字在后(字中的低字节在前，高字节在后)。思考：以上数据存储在00000H地址的形式7从CPU内部结构我们已知，CPU内部运算是16位的，与地址有关的寄存器也是16位的，故对地址的运算也只能是16位的，这样的话，对各种寻址方式的寻址范围，最多只能是64KB（216）！在1MB空间如何寻址？即在16位字长的机器中，20位地址是如何形成的呢？这是8086/8088内存寻址的一个非常特殊和重要的问题。(2)存储器地址的分段8解决的办法——采用存储器分段的办法。我们在寻址一个存储单元的时候，是根据一个具体的物理地址（20位），这个物理

4、地址唯一的对应1MB中的一个字节单元。物理地址是由一个基本地址加上一个16位的偏移地址形成的。物理地址=段地址左移4位（乘16）+偏移地址。9物理地址=段地址左移4位（乘16）+偏移地址。10例：物理地址01051H的形成15016位段地址+16位偏移地址19321020位物理地址显然：每个存储单元只有唯一的物理地址。但它却可以由不同的段地址和不同的偏移地址组成。（0000H）（1051H）（01051H）（0100H）（0051H）11基本地址基本地址是指段地址，由CS，DS，SS，ES四个段寄存器之一提供。8086/8088规定，段不能起始任意地址，而必须从任一小段首址开始，小段从0址

5、算起，每16字节为一小段，在1M的地址空间里，共有64K个小段，这些段地址的低4位均为0，所以段寄存器中的内容是物理地址的高16位。12偏移地址偏移地址是根据指令的不同寻址方式给出的16位直接地址、或者由SP、BP、DI、SI等寄存器提供的、或经某种计算得到的16位地址值。这16位地址可寻址216=64KB空间。即整个内存划分为一个一个段，段内大小可达64K，偏移地址可实现段内寻址。13CS、DS、SS和其他寄存器组合指向存储单元的示意图：14代码段：存放当前正在运行的程序；数据段：存放当前运行程序所用的数据，若程序中使用了串处理指令，则其源操作数也存放在数据段；堆栈段：定义了堆栈的所在区

6、域；附加数据段：是一个辅助的数据段，也是串处理指令的目的操作数存放区。15除非专门指定，否则各段在存储器中的分配是由操作系统负责的。段的分配可以是每个段独立占用64K存储区，也可以重叠（指每个段区的大小允许根据实际需要来分配，而不一定要占用64K的最大空间），在8086/8088系统中，每次需产生一个20位的地址时，一个段寄存器被自动选择（与具体操作有关）：取指令时：自动选择CS段寄存器，加上IP中偏移量，计算得到存放指令的物理地址。堆栈操作时：自动选择SS段寄存器，加上SP中偏移量，计算得到栈读/写需要的物理地址。读/写操作数时：自动选择DS或ES段寄存器，加上16位偏移量，计算得到存放

7、操作数的物理地址。168086存储空间A19~A16AD15~AD0地址锁存器WR、RD…ALE、BHE…D15~D0A19~A000000HFFFFFH代码段数据段堆栈段20000H32000H65400H取指令CS=2000HIP=0100H20100H堆栈操作、读写操作数…172.8086的I/O编址端口——接口中的寄存器。端口地址——接口中寄存器的地址。一个接口中有数据、状态、控制等多个寄存器，故有多个端口地址。