Архитектура микропроцессора Intel 8088. Регистры общего назначения

МИКРОПРОЦЕССОР INTEL8088

Данная глава посвящена архитектуре микропроцессора Intel 8088. Дается описание внутренней структуры типового 16-разрядного микропроцессора и способов его адресации, а также рассматриваются принципы выполнения команд. Приводятся основные концепции использования стековых структур и процедур обработки прерываний, определяющие основные достоинства архитектуры микропроцессора Intel 8088.

Машинный язык

В любой ЭВМ базовыми элементами управления, определяющими характер выполняемых ЭВМ функций, являются машинные команды. Они представляются числами и хранятся в памяти ЭВМ. Множество машинных команд, написанных на машинном языке и выполняемых последовательно, представляют собой основополагающую форму программы. Каждая машинная команда содержит в себе код операции, определяющий действия ЭВМ при ее выполнении.

Программист, владеющий машинным языком, может полностью управлять микропроцессором и имеет доступ ко всем аппаратным и программным средствам микро-ЭВМ. Для написания эффективных программ на машинном языке программист должен хорошо понимать архитектуру микропроцессора, его внутреннюю организацию, способы адресации и правила ис-пользования центрального процессора, а также функции, выполняемые каждой машинной командой.

В соответствии с особенностями операций машинные команды подразделяются на несколько видов: команды пересылки — для передачи данных байтами или словами между памятью микро-ЭВМ и регистрами процессора; команды ввода-вывода — для выполнения

47

связи ЭВМ с внешними периферийными устройствами; арифметические команды — команды операций с 8- и 16-разрядными числами; команды битовых операций — для выполнения логических и циклических сдвигов побитно в байте или слове; команды перехода — для изменения последовательности выполнения команд программы безусловно или в зависимости от определенных условий; команды управления — для координирования и синхронизирования работы микропроцессора с появлением определенных внешних событий.

Архитектура процессора

Микропроцессор 8088 является 16-разрядным процессором третьего поколения, выполненным в кремниевом кристалле, с 8-разрядной внешней магистралью для связи с памятью и устройствами ввода-вывода. Хотя МП 8088 имеет 16-разрядные внутренние регист

Рис. 2.1, Распределение выводов МП 8088_Ч 48

Рис. 2.2. Регистры   МП

ры, в памяти микро-ЭВМ единовременно можно записать или считать из нее только 8 бит. На рис. 2.1 показано распределение внешних выводов микросхемы МП. Центральный процессор 8088 имеет (рис. 2.2) четыре 16-битовых регистра общего назначения АХ, ВХ, СХ, DX, четыре регистра-указателя SI.DI, ВР и SP, четыре регистра сегментов (или сегментных регистра) CS, DS, ES и SS и один 16-битовый регистр флагов.

49

Регистры общего назначения

Эта группа состоит из четырех 16-битовых регистров. Каждый регистр в группе можно рассматривать как пару самостоятельных 8-битовых, для которых возможна отдельная адресация в байтовых операциях.

Регистр-аккумулятор АХ. Используется для хранения промежуточных данных и результатов. Команды, управляющие регистром АХ, компактны и занимают в памяти мало места. При делении однобайтных чисел регистр используется для хранения частного и остат* ка. При делении двухбайтных чисел в АХ содержатся младшие 16 бит 32-разрядного делимого. В командах обработки строковых данных регистр может содержать одно- или двухбайтные данные. Если для обработки данных достаточно использовать 8-разрядные числа, то регистр АХ можно рассматривать как два совершенно независимых 8-битовых регистра, обозначаемых АН и AL (рис. 2.3), причем регистр АН содержит старшие восемь битов, a AL — младшие восемь битов.

Рис. 2.3. Регистр  АХ,

Базовый регистр ВХ. При базовых типах адресации регистр содержит адрес области памяти либо адрес, который суммируется для получения нового значения со смещением. Таким образом, одна и та же машинная команда, используя регистр ВХ, может адресоваться к различным областям памяти путем простого изменения содержимого базового регистра.

Рис. 2.4. Регистр  ВХ,

В данной группе это единственный регистр, который может быть использован в качестве указателя адреса памяти. При исполнении большинства операций с аккумулятором АХ регистр ВХ может выполнять функ».

50

ции регистра общего назначения. При выполнении операций с 8-битовыми операндами регистр ВХ может рассматриваться как два независимых 8-разрядных регистра ВН и BL (рис. 2.4).

Регистр-счетчик, СХ. Предназначен для управления числом итераций в цикле или числом повторений в командах REP (REPeat — повторение) в строковых операциях. При выполнении операций с аккумулятором АХ он также может использоваться как регистр общего назначения. При работе с 8-битовыми операндами регистр СХ можно рассматривать