说明8086 8088 cpu标志寄存器中各位的意义 为什么

2024-12-21 09:43:15
推荐回答(1个)
回答1:

从功能上划分,CPU内部可划分为总线接口单元BIU(Bus Interface Unit)与执行单元EU(Execution Unit):

总线接口单元BIU
BIU负责CPU与存储器、外设之间的数据传送,包括存储器读写,I/O接口读写以及取指令。

BIU由段寄存器(CS、DS、SS、ES)、指令指针寄存器(IP)、地址加法器、内部寄存器、指令队列缓冲器及I/O控制逻辑等部分组成。

2. 指令执行单元部件EU

EU负责指令执行,它由通用寄存器组、专用寄存器组、算术逻辑运算单元(ALU)、标志寄存器(FR)和内部控制逻辑组成。

从上可看出,BIU负责完成取指令与存取操作数,即CPU所有与外部总线有关的操作均由其完成。而EU则负责分析、执行指令,并不需与CPU外部总线直接发生联系,其所需的数据和所产生的结果都通过BIU接收或传送到外部总线。BIU与EU两个单元一起并行工作,使得取指令与执行指令的操作并行进行,从而大大提高了工作效率。

图中的8086中共有4个16位的通用寄存器(AX、BX、CX、DX),4个16位的指针与变址寄存器(BP、SP、SI、DI),4个16位的段寄存器(CS、DS、SS、ES),一个指令指针寄存器(IP)及一个标志寄存器(PSW)。

通 用
寄存器
15 - 8 7 - 0
累 加 器(AX) AH AL
基址寄存器(BX) BH BL
计 数 器(CX) CH CL
数据寄存器(DX) DH DL
指 针
和变址
寄存器
15 - 0
堆栈指示器(SP) SP
基址指示器(BP) BP
源 变址 器(SI) SI
目的变址器(DI) DI
控 制
寄存器 15 - 0
指令指示器(IP) IP
标志寄存器(FR) FR
段寄存器 15 - 0
代码段寄存器(CS) CS
数据段寄存器(DS) DS
堆栈段寄存器(SS) SS
附加段寄存器(ES) ES

注:

其中4个通用寄存器都可以拆成高8位与低8位两个寄存器来使用。
4个变址指针寄存器(SP、BP、SI、DI)中前两个称为“地址指针”,后两个称为“变址寄存器”。
通用寄存器的特殊用途和隐含性质
寄存器名 特殊用途 隐含性质
AX, AL 在输入输出指令中作数据寄存器用 不能隐含
在乘法指令中存放被乘数或乘积;
在除法指令中存放被除数或商 隐含
AH 在LAHF指令中,作目标寄存器用 隐含
AL 在十进制运算指令中作累加器用 隐含
在XLAT指令中作累加器用 隐含
BX 在间接寻址中作基址寄存器用 不能隐含
在XLAT指令中作基址寄存器用 隐含
CX 在串操作指令和LOOP指令中作计数器用 隐含
CL 在移位/循环移位指令中作移位次数计数器用 不能隐含
DX 在字乘法/除法指令中存放
乘积高位或被除数高位或余数 隐含
在间接寻址的输入输出指令中作地址寄存器用 不能隐含
SI 在字符串运算指令中作源变址寄存器用 隐含
在间接寻址中作变址寄存器用 不能隐含
DI 在字符串运算指令中作目标变址寄存器用 隐含
在间接寻址中作变址寄存器用 不能隐含
BP 在间接寻址中作基址指针用 不能隐含
SP 在堆栈操作中作堆栈指针用 隐含

注:EU中设计了一个16位的标志寄存器,用来存放程序状态字PSW(Program Status Word)。PSW中一共定义了9个有效位。

PSW的标志位
OF DF IF TF SF ZF AF PF CF

注:最左边的代表PSW的最高位,最右边(CF)的代表最低位。

PSW中标志位的用法及含义
标志位 用法及含义
DF 方向控制(Direction Flag)位
若设置DF=1,则串操作后,源和目的操作数的地址均向增址方向调整;若设置DF=0,则向减址方向调整。
IF 中断允许控制(Interrupt Enable Flag)位
若设置IF=1,则允许CPU响应可屏蔽中断(开中断);若IF=0,则不允许CPU响应可屏蔽中断(关中断)。
TF 陷井控制(Trap Flag)位
若设置TF=1,则将在CPU运行中设置陷井,此时,CPU每执行一条指令就产生一个单步中断,用户可以在中断服务中对当前指令的执行情况进行调试;若TF=0,表示不设置陷井。该标志主要用于程序的单步调试。
OF 溢出标志(Overflow Flag)位。它反映有符号数的运算结果是否超出其所能表示的范围;字运算的范围为-32768~+32767,字节运算的范围为-128~+127。若OF=1,则表示结果溢出;OF=0,表示结果未溢出。注意,OF标志主要针对有符号运算。
SF 符号标志(Sign Flag)位。它反映运算结果的最高有效位(MSB)为0、还是为1;对有符号运算来说,它反映了运算结果为正、还是为负。若SF=1,反映运算结果的最高有效位为1(或结果为负);若SF=0,则表示最高有效位为0(或结果不为负)。
ZF 零标志(Zero Flag)位。反映运算结果是否为全0。若ZF=1,则表示运算结果为全0(各位均为0);若ZF=0,表示运算结果非全0(各位不全为0)。
AF 辅助标志(Auxiliary Flag)位。该标志主要用于BCD码运算后的调整。它反映运算中低四位向前(即D3向D4)有无进位(针对加运算)或借位(针对减运算)。若AF=1,表示有进位或借位;若AF=0,表示无进位或借位。
PF 校验标志(Parity Flag)位。反映运算结果中1的个数是否为偶数。若PF=1,表示运算结果中有偶数个1;若PF=0,表示结果中有奇数个1。
CF 进位标志(Carry Flag)位。它反映运算中最高有效位(字运算时为D15、字节运算时为D7位)向前有无进位(针对加运算)或借位(针对减运算)。若CF=1,表示有进位或借位;若CF=0,表示无进位或借位。CF标志主要针对无符号运算。

注:DF、 IF、 TF为控制标志位,用户可以通过指令设置它们为0或1。从而控制CPU的状态。OF、SF、 ZF、 AF、 PF、CF 为状态标志位,它们记录程序的运行状态,通过对它们的判断决定程序