• 微机原理与接口技术笔记(一)


    8088/8086 CPU特点

    • 采用并行流水线工作方式
      • 通过设置指令预取队列实现
    • 对内存进行分段管理
      • 分为4个段并设置地址段寄存器,实现对1MB空间的寻址
    • 支持协处理器

    最小模式过程

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    • 8088送ALE给地址锁存器,地址不会改变

    • img

    • 地址线和数据线

      • (AD_0-AD_7):低八位地址和低八位数据信号分时复用.传送地址时信号为单向,传送数据时为双向.
      • (A_{16}-A_{19}):高4位地址信号,与状态信号分时复用
      • (A_8-A_{15}):8位地址信号
    • WR 写信号

    • RD 读信号

    • IO/M 访问内存/访问接口

    • DEN 低电平有效,允许读写操作

    • DT/R 传送方向控制

    • READY 时钟周期,相当于CLK

    • 第三个周期Ready是高电平,就表示工作结束,进行第四个周期,如果是低电平,就要插入一个等待周期

    • 中断请求响应

      • INTR 可屏蔽中断请求输入端
      • NMI 非屏蔽中断请求输入端

    INTA 中断响应输出端

    • 总线保持信号

      • HOLD 总线保持请求信号输入端,CPU以外的其他设备要求占用总线时,向CPU发出请求
      • HLDA,CPU对HOLD的响应信号
    • 执行单元EU

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    • 总线接口单元BIU
      • 从内存中取指令到指令预取队列
      • 负责与内存或者IO接口的数据传送
      • 在执行转移程序时,BIU使指令预取队列复位,从指定的新地址取指令,并立即传给执行单元执行.

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    • MN/MX 1-最大模式,0-最小模式

    8088 内部寄存器

    8个通用寄存器

    • 数据寄存器

      • AX 累加器
      • BX 基址寄存器
      • CX 计数寄存器(循环 串操作)
      • DX 数据寄存器
    • 地址指针寄存器

      • SP 堆栈指针寄存器,栈顶
      • BP 访问存放在内存单元的偏移地址
    • BX指向的数据段,BP指向的堆栈段

    • 变址寄存器

      • SI 源
      • DI 目标
    • IP PC

    • FLAGS

      • C 进位
      • F 溢出 两个符号数,看两个进位是否相同就可以判断
      • Z 为0时为1
      • S 运算结果最高位为1时
      • P 1的个数为偶数时为1
      • A bit3向bit4有进位时为1
      • T 单步工作
      • IF 中断允许标志位,为1时可以相应可屏蔽中断请求
      • D 串操作时确定方向
    • 段寄存器(存放段基地址)

      • CS 代码段 存放指令代码
      • DS 数据段 存放数据
      • ES 附加段 存放数据
      • SS 堆栈段 暂时不用但是要保存的数据

    实地址寻址

    • 物理地址=段基地址*16+偏移地址

    • 一个内存单元在同一时刻可以属于两个不同类型的段.

    • 堆栈段

    • 该看p23

    • 8位寄存器中存放的均为运算的数据

    • AX CX一定是数据,BX,DX可能是地址

    汇编

    MOV

    • MOV指令不影响标志位

    • 两操作数长度相同

    • 源操作数 寄存器 存储器 立即数 目的操作数 寄存器 存储器

    • 不允许同时为存储器

    • 两操作数不能同时为段寄存器

    • 源操作数是立即数时,目标操作数不能是段寄存器

    • IP和CS不作为目标操作数,FLAGS不作为操作数

    • 不能用立即寻址给段寄存器赋值

    • MOV DX,09H(√)DX高八位是0,低八位是9

    • 将 * 的ASCII码送入内存数据1000H开始的100个单元中

    MOV DI,1000H
    MOV CX,64H//常数100
    MOV AL,2AH
    AGAIN:MOV [DI],AL
    	  INC DI
    	  DEC CX
    	  JNZ AGAIN//CX不为0就跳转
    	  HLT
    

    堆栈

    • 先进先出
    • push先SP--,再存数,pop先取数到AL,再SP++
    • 以字为单位,一定是16位,没有8位
    • 操作数可以是寄存器和存储器,但不能是立即数,但操作指令不能是立即数ddddddddddddd

    底下是高地址,上面是低地址,然后先压低地址,再压高地址

    交换指令

    • 没有源操作数和目的操作数,一个立即数也不能有
    • 不允许使用段寄存器

    查表指令

    • 用BX表示首地址,AL表示位移量
    • BX+AL所指单元送AL
    • 相当于AL是数组首地址,BX是下标,进行一次iloc访问

    字符扩展指令

    • 符号位扩展到高位,无符号数补0,隐含的操作数AX、DX

    • CBW 字节到字

      • AL内容扩展到AX
      • 最高位为1,AH=FFH
      • 最高位为0,AH=00H
    • CWD 字到双字

      • AX内容扩展到DX,AX
      • 最高位1,DX=FFFFH
      • 最高位0,DX=0000H

    LEA指令

    • 源操作数必须是存储器,目的操作数通常是间址寄存器

    • 将变量的16位偏移地址写入到目标寄存器

    • MOV读取的内容,LEA读取的地址

    • 将数据段中首地址为MEM1的50个字节的数据传送到同一逻辑段首地址为MEM2的区域存放,编写相应的程序段。

    • LEA SI,MEM1
      LEA DI,MEM2
      MOV CL,50
      NEXT:MOV AL,[SI]
      	 MOV [DI],AL//两个存储器中间不能直接传,需要通过寄存器
      	 INC SI
      	 INC DI
      	 JNZ NEXT
      	 HLT
      

    LDS、LES

    • 将一个32位的远地址指针写入目标寄存器
    • LDS:将源操作数的偏移地址送目标寄存器
    • LES:将源操作数的偏移地址送目标寄存器,将源操作数的段地址送给ES

    标志传送指令

    • LAHF:将FLAGS低八位装入AH
    • SAHF:AH装入FLAGS的低八位
    • PUSHF:stack<-Flags
    • POPF Flags<-stack
    • PUSHA 所有的Rc16入栈 POPA
    • Rc16:AX,CX,DX,BX,SP,BP,SI,DI

    I/O端口

    • IO接口中用于存储数据,可以直接被CPU访问的寄存器.

    IN acc,PORT 从端口地址读入数据到累加器
    OUT PORT,acc 将累加器的值输出到端口中,acc只能是AL/AX

    8位时,直接给出8位地址,16位时,端口地址由DX指定.

    算术运算类指令

    • ADD

    • ADC 带进位加法 d<-d+s+C

    • INC,DEC将操作数视为无符号数,会影响标志位,但是不影响进位标志C

    • 无符号进位标志看C,有符号看O

    • 在内存的First和Secontd开始的区域中分别 存放着2F365H和 5E024 H两个数,要求求 其和,并存入Third中。

    • 注意字长是32位,加完一次后需要再加2

      MOV AX,First
      ADD AX,Second
      MOV Third,AX
      MOV AX,First+2//要考虑进位,使用ADC
      ADC AX,Second+2
      MOV Third+2,AX
      
    • 求内存数据段中M1为首和M2为首的两个20字节数之和,并将结果写入M2为首的区域.

    //按字节
    LEA SI,M1
    LEA DI,M2
    MOV CX,20
    CLC//make CF = 0
    NEXT:
    	MOV AL,[SI]
    	ADC [DI],AL// [DI]+Al+CF->[DI]
    	INC SI
    	INC DI
    	DEC CX
    	JNZ NEXT
    	HLT//暂停
    //按字2
    LEA SI,M1
    LEA DI,M2
    MOV CX,10
    CLC//make CF = 0
    NEXT:
    	MOV AX,[SI]
    	ADC [DI],AX// [DI]+Al+CF->[DI]
    	ADD SI,2
    	ADD DI,2
    	DEC CX
    	JNZ NEXT
    	HLT//暂停
    
    • SBB (OPRD1-OPRD2-CF->OPRD1)

    • NEG (0-OPRD->OPRD),执行后除非操作数为0,否则CF都是1.
      80H或者8000H执行后结果不变,但是OF置1(溢出),其他情况下均置0.就是各位取反+1

    • CMP仅影响标志位

      • 在减法中,小的减大的表示有借位,C=1;
      • 无符号数 CF=0 AX>=BX, CF=1,AX<BX CF=0,ZF=1,AX=BX
      • 有符号数 OF SF相同时,AX>=BX,否则AX<BX
      • 20个数中找最大数
    LEA BX,MAX
    LEA SI,BUF
    MOV CL,20
    MOV AL,[SI]
    NEXT:
    	INC SI
    	CMP AL,[SI]
    	JNC GOON //CF=0转移
    	XCHG [SI],AL
    GOON:DEC CL
    	JNZ NEXT//如果不为0就跳转
    	MOV [BX],AL
    	HLT
    

    乘除运算指令

    乘法指令隐含了存放被乘数的AL或AX,以及存放结果的AX或AX DX.

    无符号乘法的操作数不能是立即数

    除法

    • OPRD字节数,执行AX/OPRD
    • AL=商,AH=余数
    • OPRD双字节数
    • DXAX/OPRD
    • AX=商,DX=余数

    INC,DEC的执行不会影响CF,其他算术类指令会影响状态标志位

    • 乘法运算中,乘积是乘数的双倍字长
    • 除法要求被除数是除数的双倍字长

    逻辑运算指令

    • 除了"非",其余指令的执行都会影响除AF外的标志

    • 无论运算结果如何,都会使CFOF清零

    • AND AL,0FH 实现掩码

    • AND AX,AX 使得CFOF清零

    • 从地址为3F8H端口读入一个字节数,如果该数bit1位为1,则可从38FH端口将DATA为首地址的1个字输出,否则不能进行数据传送

      MOV DX,3F8H
      WATT:IN AL,DX
      	 AND Al,02H
      	 JZ WATT
      	 MOV DX,38FH
      	 MOV AX,DATA
      	 OUT DX,AX
      
    • OR 使得某些位为1

    • 非运算对标志位无影响

    • XOR AX,AX 清零

    • TEST OPRD1,OPRD2,执行与运算,demo结果不写回

    • 从地址为3F8H端口读入一个字节数,如果该数bit1位 bit3位和bit5位同时为1,则可从38FH端口将DATA为首地址的1个字输出,否则不能进行数据传送

      LEA SI,DATA
      MOV DX,3F8H
      WATT:IN AL,DX
        AND AL,2AH
        XOR AL,2AH//0010 1010,如果这些位都是1,那么XOR后一定为0
        JNZ WATT
        
        MOV DX,38FH
        MOV AX,[SI]
        OUT DX,AX
      

    移位操作指令

    • 当目标操作数为存储器操作数时,需要说明其字长,移动的位数只能是1或者是CL

    • 算术左移逻辑左移:最高位移到CF,最低位为0

    • 逻辑右移:最低位->CF,最高位0

    • 算术右移:最低位->CF,最高位变符号位

    • 循环移位可以戴震进位也可以不带CF

    • 循环指令左右 对于某些状态进行测试

      • 高位和低位的交换
      • 与非循环移位组成32位或者更长字数的移位

      11

    22

    LEA SI,MI
    LEA DI,M2
    MOV CH,4
    NEXT:MOV AL,[SI]
    	 MOV BL,AL
    	 AND AL,0FH
    	 OR AL,30H
    	 MOV [DI],AL
    	 INC DI
    	 MOV AL,BL//还原
    	 MOV CL,4
    	 SHR AL,CL
    	 OR AL,30H
    	 MOV [DI],AL
    	 INC DI
    	 INC SI
    	 DEC CH
    	 JNZ NEXT
    	 HLT
    

    串操作指令

    • 要求两个操作数都在存储器,针对数据块和存储器的操作

    • 串所在的区域 串的首地址 串的长度 方向

    • 源串一般在数据段,偏移地址SI指定

    • 目标串必须在附加段,由DI指定

    • 串的长度由CX指定

    • 操作方向DF=0增地址,DF=1减地址

    • REP CX!=0时,REP后的指令将继续重复执行

    • REPE CX!=0且ZF=1,重复执行

    • REPNE CX!=0且ZF=0,重复指令

    • MOVS

    • img

    • 增地址

      • 串传送 指针指向串尾+1
      • 串比较:指针指向结束位+1
    • 减地址

      • 串尾-1
      • 结束位-1
    • 串扫描指令 用于在指定存储区域中寻找某个关键字

    • SCAS OPRD

    • 1570601639977

    • MOV DI,2000H
      MOV BX,DI
      MOV CX,0AH
      MOV AL,'A'
      CLD//将DF清零,为增方向
      REPNZ SCASB
      JZ FOUND
      MOV DI,0
      JMP DONE
      FOUND:DEC DI//注意停下的时候还在+1的位置
      	  MOV DATA2,DI
      	  INC DI
      	  SUB DI,BX
      DONE:
      	MOV DATA1,DI
      	HLT
      	  
      
    • LODS OPRD

    • AL<-[DS:SI]

    • AX<-[DS:SI]

    • 将某个区域的数据串依次装入累加器,以便显示或输出到接口,

    • 串存储指令
      STOS OPRD

      AL -> [ES:DI]

      AX -> [ES:DI]
      用于将内存中的某个区域置成相同的值

    • 注意事项

      • 需要定义附加段
      • 需要设置数据的操作方向
      • 源串和目标串的指针分别为SI和DI
      • 传送类指令前加无条件重复前缀
      • 串比较类指令前加条件重复前缀,但前缀不影响ZF状态

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Tony100K/p/11653755.html
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