第3章 基于微处理器的微机系统软件ppt课件.ppt

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1、第3章基于微处理器的微机系统软件模型1.微机系统软件模型:所谓微机系统软件模型,是从软件编程的角度去看待微型机算计系统,也就是从编程使用的角度来考量微机中的微处理器、存储器及I/O系统,而不深究其内部电路结构的硬件细节.2.描述的对象:微机系统软件模型所描述的对象包括微处理器的寄存器模型.存储器模型和I/O地址空间模型等.3.1微机系统软件模型概述1.研究微机系统软件模型的意义(1)从编程的观点来看待微机系统的硬件资源,可以简化对内部硬件细节的了解.(2)使用微处理其的汇编语言编程,也必须从软件的观点去了解微

2、处理器及其存储器子系统和I/O子系统.(3)由于微处理器的活动(操作)都靠软件来驱动,用户编什么样的程序就可以使微处理器产生什么样的活动(操作)(4)从兼容性来看,强调功能上.逻辑上兼容,而不强调物理上的兼容(主要是内部电路细节上的兼容).采用软件模型也是适合的.2.微处理器软件模型的兼容性不同的微处理器,其内部设置的寄存器不同,软件模型也就有所差别.从8086到Pentium微处理器都有各自的软件模型.早期的8086.8088和80286是16位微处理器,只使用其中的8位或16位寄存器.后来的80386.8

3、0486和Pentium是32位微处理器,可使用其中的8位.16位.32位乃至48位的寄存器,并增加了一些具有新功能的寄存器.后来的微处理器软件模型与早期的软件模型完全兼容.3.2实模式下微处理器的寄存器模型AHALBHBLCHCLDHDLSPBPSIDIIPFLAGSCSDSESSSFSGS32位名称EAXEBXECXEDXESPEBPESIEDI16位名称EIPEFLAGS名称累加器基址变址计数数据堆栈指针基址指针源变址目的变址指令指针标志代码数据附加堆栈32位16位1.通用寄存器实模式AHAL实模式BH

4、BL实模式CHCL实模式DHDL实模式SP实模式BP实模式DI实模式SI32位名称EAXEBXECXEDXESPEBPEDIESI16位名称名称累加器基址变址计数数据堆栈指针基址指针目的变址源变址AX(accumulater)-----累加器BX(Base)-----基址寄存器CX(Count)-------计数器DX(Data)-----数据寄存器AX、BX、CX、DX共同特点：既可作为16位寄存器来用又可作为两个8位寄存器（高、低位）来用；都是用于暂存操作数，或是运算的中间结果或其它一些信息。指令＝操作码

5、＋操作数2.段寄存器CS、DS、SS、ES、FS、GS等6个段寄存器,和偏移地址寄存器一起形成20位存储器物理地址，对存储器中存放的程序、数据、堆栈区域加以区别、寻址。寻址程序(指令)：CS＋IP；寻址数据：(DS或ES)＋(SI或DI、BX、BP)；寻址堆栈：SS＋(SP或BP)3.指令指针、指针和变址寄存器AHALBHBLCHCLDHDLSPBPDISI32位名称EAXEBXECXEDXESPEBPEDIESI16位名称名称累加器基址变址计数数据堆栈指针基址指针目的变址源变址8位名称IPIP、SP、BP、

6、SI、DI：为寻址存贮单元提供偏移地址。其中：IP(InstructionPointer)-------指令指针SP(StackPointer)------堆栈指针BP(BasePointer)------基址指针SI(SourceIndex)------源变址寄存器DI(DestinationIndex)------目的变址寄存器4.标志寄存器SFTFDFZFOFIOP0IOP1NTPFAF1514101112138IF76543210CF9IDVMACVIFVIP31212019181716RF..808

7、6/8088/80186/801888028680386/80386DX80486SXPentium图3.280x86---Pentium的标志寄存器说明:(1)6位状态标志寄存器的作用CF进位标志（CarryFlag）：有进/借位为1,无进借位为0。另循环指令也使CF=1。PF奇偶标志（ParityFlag）：运算结果若低8位所含1的个数为偶数，则PF=1，否则PF=0。AF辅助进位标志（AuxiliaryCarryFlag）：低4位向高位有进/借位（即第3位向第4位进位）为1，否则AF=0。ZF全零标志（

8、ZeroFlag）：当运算结果使有效位数的各位全为零时ZF=1，否则ZF=0。SF符号标志（SignFalg）：当运算结果为负时SF=1，否则SF=0。SF的值就是有符号数的最高位(符号位)。OF溢出标志（OverflowFlag）：当运算结果超出了机器所能表示的范围时，则OF=1，表示溢出，否则OF=0。溢出判断方法：OP=Cn-1异或Cn-2(2)3位控制寄存器TF(trapflag):跟踪(陷