第二章 寄存器
一个典型的CPU(此处讨论的不是某一具体的CPU)由运算器、控制器、寄存器(CPU工作原理)等器件构成,这些器件靠内部总线相连。前一章所说的总线,相对于CPU内部来说是外部总线。内部总线实现CPU内部各个器件之间的联系,外部总线实现CPU和主板上其他器件的联系。简单地说,在CPU中:
- 运算器进行信息处理;
- 寄存器进行信息存储 ;
- 控制器控制各个器件进行工作;
- 内部总线连接各个器件,在它们之间进行数据的传送。
对于一个汇编程序员来说,CPU中的主要部件是寄存器。寄存器是CPU中程序员可以用指令读写的部件。程序员通过改变各个寄存器中的内容来实现对CPU的控制。
不同的CPU,寄存器的个数、结构是不相同的。8086CPU有14个寄存器,每个寄存器有一个名称。这些寄存器是:AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP、IP、CS、SS、DS、ES、PSV。我们不对这些寄存器进行一次性的介绍,在课程的进行中,需要用到哪些寄存器,再介绍哪些寄存器。
2.1 通用寄存器
8086CPU的所有寄存器都是16位的,可以存放两个字节。AX、BX、CX、DX这4个寄存器通常用来存放一般性的数据,被称为通用寄存器。
以AX为例,寄存器的逻辑结构如图2.1所示。
图2.1 16位寄存器的逻辑结构
一个16位寄存器可以存储一个16位的数据,数据在寄存器中的存放情况如图2.2所示。
想一想,一个16位寄存器所能存储的数据的最大值为多少?
$$雪舞答:65535、2^{16}-1)$$
8086CPU的上一代CPU中的寄存器都是8位的,为了保证兼容,使原来基于上代CPU编写的程序稍加修改就可以运行在8086之上,8086CPU的AX、BX、CX、DX这4个寄存器都可以分为两个可独立使用的8位寄存器来用:
- AX可分为AH和AL;
- BX可分为BH和BL;
- CX可分为CH和CL;
- DX可分为DH和DL;
数据:18
二进制表示:10010
在寄存器AX中的存储:
数据:20000
二进制表示:100111000100000
在寄存器AX中的存储:
以AX为例,8086CPU在16位寄存器分为两个8位寄存器的情况如图2.3所示。
图2.3 16位寄存器分为两个8位寄存器
AX的低8位(0位~7位)构成了AL寄存器,高8位(8位~15位)构成了AH寄存器。AH和AL寄存器是可以独立使用的8位寄存器。图2.4展示了16位寄存器及它所分成的两个8位寄存器的数据存储情况。
想一想,一个8位寄存器所能存储的数据的最大值为多少
$$雪舞答:255、2^{8}-1)$$
寄存器 |
寄存器中的数据 |
所表示的值 |
AX |
100111000100000 |
20000(4E20H) |
AH |
01001110 |
20000(4E20H) |
AX |
100111000100000 |
78(4EH) |
AL |
00100000 |
32(20H) |
图2.4 16位寄存器及所分成的两个8位寄存器的数据存储情况
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