2.1.2.3. Программная модель микропроцессора Intel 8086

Программная модель показывает внутренние регистры МП, память и порты, в которых информацию можно изменить с помощью команд МП, т.е. это программно доступные узлы, однозначно определенные командой или имеющие адрес.

Эти узлы можно разделить на внутренние и внешние регистры (см. рис. 2.6). Внутренние регистры делятся на регистры общего назначения, сегментные регистры и регистры управления. Внешние регистры - на ячейки памяти, порты ввода и порты вывода. Остальные узлы микропроцессора программно недоступны.

Микропроцессор обеспечивает возможность адресации к 2²⁰=1М 8-разрядным ячейкам памяти. Обмен информации с памятью может осуществляться байтами или 16-разрядными словами. Слово представляет собой два последовательных байта памяти. Оно может начинаться с четного и нечетного адреса. Если слово начинается с четного адреса, для доступа к нему требуется одно обращение к памяти, если с нечетного – два. В слове сначала запоминается младший байт, а затем старший. Адресация слова производится указанием адреса младшего байта.

Ввод и вывод информации может осуществляться через порты ввода и вывода байтами или словами, т.е. с использованием как 8-разрядных, так и 16-разрядных портов. Причем обеспечивается возможность адресации к 32768 (32К) 16-разрядным портам ввода и портам вывода или к 65536 (64К) 8-разрядным портам ввода и портам вывода. Порты ввода и вывода, выполняющие обмен байтами, могут быть связаны с шиной данных по младшим разрядам (D0-D7), либо по старшим (D8-D15). Если адрес порта четный, то передача идет по младшим разрядам шины данных, если нечетный –по старшим.

Рис. 2.6. Программная модель микропроцессора Intel 8086

2.1.2.4. Представление информации в мп Intel 8086

Информацию в МП можно разделить на три типа:

• числовую;

• символьную;

• команды.

Числовая информация. В МП Intel 8086 применяется форма представ­ления числовой информации с фиксированной точкой. Микропроцессор позволяет работать с:

• целыми числами без знака;

• целыми числами со знаком;

• десятичными числами.

Целые числа без знака представляются в прямом двоичном коде. При использовании восьми разрядов диапазон представления чисел от 0 до 255, при использовании 16 разрядов - от 0 до 65535.

Целые числа со знаком представляются в дополнительном двоичном коде. Диапазон представления чисел:

• при использовании 8 разрядов - от -128 до +127;

• при использовании 16 разрядов - от -32768 до +32767.

Десятичные числа представляются в двоично-десятичном коде в упакованном формате и распакованном (зонном) формате. Для представления десятичных чисел используются 8 разрядов. Диапазон представления деся­тичных чисел в упакованном формате – от 0 до 99. Диапазон представления десятичных чисел в зонном формате – от 0 до 9. При использовании зонного формата в старший полубайт записывается кодовая комбинация 0000 или 0011.

Необходимо иметь ввиду, что АЛУ микропроцессора выполняет операции над операндами, представленными в двоичном дополнительном коде. Интер­претация же операндов и результата в виде определенной формы чисел производится пользователем.

Символьная информация. Для представления символьной информации в МП используется стандартный код ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Код символа в этом коде занимает один байт. Система команд микропроцессора позволяет выполнять операции с последователь­ностью символов – строками.

Команды. В МП Intel 8086 команда состоит из кода операции (КОП) и адресной части. Команды в зависимости от способа адресации операндов могут содержать от 1 до 6 байт.

Код операции занимает один или два первых байта команды. Команды МП могут иметь от 0 до 2 операндов. Размер операндов – байт или слово. Операнд может находиться в самой команде (это так называемый непосредственный операнд), либо в одном из регистров МП, и тогда в команде указывается этот регистр, либо может находиться в ячейке памяти и тогда в команде тем или иным способом указывается адрес этой ячейки.

Форматы команд МП достаточно разнообразны. Основными форматами команд с двумя операндами являются:

• формат “регистр-регистр” (2 байта);

• формат “регистр-память” (2-4 байта);

• формат “регистр – непосредственный операнд” (3-4 байта);

• формат “память – непосредственный операнд” (3-6 байтов).

Команде может предшествовать однобайтный префикс, который изменяет соглашения предусмотренные кодом операции. Префикс имеет специальную кодировку, позволяющую микропроцессору отличить его от кода команды.