8086CPU的两种工作模式 - 8086CPU有哪些寄存器_各有什么用途

　　8086CPU的两种工作模式

　　为了适应各种使用场合，在设计8086CPU芯片时，就考虑了其应能够使它工作在两种模式下，即最小模式与最大模式。

　　所谓最小模式，就是系统中只有一个8086微处理器，在这种情况下，所有的总线控制信号，都是直接由8086CPU产生的，系统中的总线控制逻辑电路被减到最少，该模式适用于规模较小的微机应用系统。

　　最大模式是相对于最小模式而言的，最大模式用在中、大规模的微机应用系统中，在最大模式下，系统中至少包含两个微处理器，其中一个为主处理器，即8086/8086CPU，其它的微处理器称之为协处理器，它们是协助主处理器工作的。

　　与8086CPU配合工作的协处理器有两类，一类是数值协处理器8087另一类是输入/输出协处理器8089。

　　8087是一种专用于数值运算的协处理器，它能实现多种类型的数值运算，如高精度的整型和浮点型数值运算，超越函数（三角函数、对数函数）的计算等，这些运算若用软件的方法来实现，将耗费大量的机器时间。换句话说，引入了8087协处理器，就是把软件功能硬件化，可以大大提高主处理器的运行速度。

　　8089协处理器，在原理上有点象带有两个DMA通道的处理器，它有一套专门用于输入/输出操作的指令系统，但是8089又和DMA控制器不同，它可以直接为输入/输出设备服务，使主处理器不再承担这类工作。所以，在系统中增加8089协处理器之后，会明显提高主处理器的效率，尤其是在输入/输出操作比较频繁的系统中。

　　8086CPU寄存器种类及用途

　　8086有14个16位寄存器，这14个寄存器按其用途可分为通用寄存器、指令指针、标志寄存器和段寄存器等4类。

　　1）通用寄存器

　　通用寄存器有8个，又可以分成2组，一组是数据寄存器（4个），另一组是指针寄存器及变址寄存器（4个）。

　　数据寄存器分为：

　　AH&AL＝AX（accumulator）：累加寄存器，常用于运算;在乘除等指令中指定用来存放操作数，另外，所有的I/O指令都使用这一寄存器与外界设备传送数据。

　　BH&BL＝BX（base）：基址寄存器，常用于地址索引；

　　CH&CL＝CX（count）：计数寄存器，常用于计数；常用于保存计算值，如在移位指令，循环（loop）和串处理指令中用作隐含的计数器。

　　DH&DL＝DX（data）：数据寄存器，常用于数据传递。

　　他们的特点是，这4个16位的寄存器可以分为高8位：AH，BH，CH，DH.以及低八位：AL，BL，CL，DL。这2组8位寄存器可以分别寻址，并单独使用。另一组是指针寄存器和变址寄存器，包括：

　　SP（StackPointer）：堆栈指针，与SS配合使用，可指向目前的堆栈位置；

　　BP（BasePointer）：基址指针寄存器，可用作SS的一个相对基址位置；

　　SI（SourceIndex）：源变址寄存器可用来存放相对于DS段之源变址指针；

　　DI（DestinationIndex）：目的变址寄存器，可用来存放相对于ES段之目的变址指针。

　　这4个16位寄存器只能按16位进行存取操作，主要用来形成操作数的地址，用于堆栈操作和变址运算中计算操作数的有效地址。

　　2） 指令指针IP（Instruction Pointer）

　　指令指针IP是一个16位专用寄存器，它指向当前需要取出的指令字节，当BIU从内存中取出一个指令字节后，IP就自动加1，指向下一个指令字节。注意，IP指向的是指令地址的段内地址偏移量，又称偏移地址（Offset Address）或有效地址（EA，Effective Address）。

　　3）标志寄存器FR（Flag Register）

　　8086有一个18位的标志寄存器FR，在FR中有意义的有9位，其中6位是状态位，3位是控制位。

　　OF： 溢出标志位OF用于反映有符号数加减运算所得结果是否溢出。如果运算结果超过当前运算位数所能表示的范围，则称为溢出，OF的值被置为1，否则，OF的值被清为0。

　　DF：方向标志DF位用来决定在串操作指令执行时有关指针寄存器发生调整的方向。

　　IF：中断允许标志IF位用来决定CPU是否响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求。但不管该标志为何值，CPU都必须响应CPU外部的不可屏蔽中断所发出的中断请求，以及CPU内部产生的中断请求。具体规定如下：

　　（1）、当IF=1时，CPU可以响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求；

　　（2）、当IF=0时，CPU不响应CPU外部的可屏蔽中断发出的中断请求。

　　TF：跟踪标志TF。该标志可用于程序调试。TF标志没有专门的指令来设置或清楚。

　　（1）如果TF=1，则CPU处于单步执行指令的工作方式，此时每执行完一条指令，就显示CPU内各个寄存器的当前值及CPU将要执行的下一条指令。

　　（2）如果TF=0，则处于连续工作模式。

　　SF：符号标志SF用来反映运算结果的符号位，它与运算结果的最高位相同。在微机系统中，有符号数采用补码表示法，所以，SF也就反映运算结果的正负号。运算结果为正数时，SF的值为0，否则其值为1。

　　ZF： 零标志ZF用来反映运算结果是否为0。如果运算结果为0，则其值为1，否则其值为0。在判断运算结果是否为0时，可使用此标志位。

　　AF：下列情况下，辅助进位标志AF的值被置为1，否则其值为0：

　　（1）、在字操作时，发生低字节向高字节进位或借位时；

　　（2）、在字节操作时，发生低4位向高4位进位或借位时。

　　PF：奇偶标志PF用于反映运算结果中“1”的个数的奇偶性。如果“1”的个数为偶数，则PF的值为1，否则其值为0。

　　CF：进位标志CF主要用来反映运算是否产生进位或借位。如果运算结果的最高位产生了一个进位或借位，那么，其值为1，否则其值为0。）

　　4）段寄存器（Segment Register）

　　为了运用所有的内存空间，8086设定了四个段寄存器，专门用来保存段地址：

　　CS（Code Segment）：代码段寄存器；

　　DS（Data Segment）：数据段寄存器；

　　SS（Stack Segment）：堆栈段寄存器；

　　ES（Extra Segment）：附加段寄存器。

　　当一个程序要执行时，就要决定程序代码、数据和堆栈各要用到内存的哪些位置，通过设定段寄存器 CS，DS，SS 来指向这些起始位置。通常是将DS固定，而根据需要修改CS。所以，程序可以在可寻址空间小于64K的情况下被写成任意大小。 所以，程序和其数据组合起来的大小，限制在DS 所指的64K内，这就是COM文件不得大于64K的原因。8086以内存做为战场，用寄存器做为军事基地，以加速工作。