Учебное пособие: Физическая и функциональная структура микропроцессора

стековой области памяти (сегмент стека — SS);

дополнительной области памяти данных при межсегментных пересылках (расширенный сегмент — ES), поскольку размер сегмента в реальном режиме работы МП ограничен величиной 64 Кбайт.

Варианты адресации ячеек ОП с использованием регистров сегментов и смещений рассмотрены в главе 14 «Программное управление — основа автоматизации вычислительного процесса», раздел «Адресация регистров и ячеек памяти в ПК».

Регистры смещений

Регистры смещений (внутрисегментной адресации) IP, SP, BP, SI, DI предназначены для хранения относительных адресов ячеек памяти внутри сегментов (смещений относительно начала сегментов):

регистр IP (InstructionPointer) - смещение адреса текущей команды программы;

регистр SP (SlackPointer) смещение вершины стека (текущего адреса стека);

регистр BP (BasePointer) — смещение начального адреса поля памяти, непосредственно отведенного под стек;

регистры SI, DI (SourceIndex и DestinationIndex соответственно) предназначены для хранения адресов индекса источника и приемника данных при операциях над строками и им подобных.

Регистр флагов

Регистр флагов F содержит условные одноразрядные признаки-маски, или флаги, управляющие прохождением программы в ПК; флаги работают независимо друг от друга, и лишь для удобства они помещены в единый регистр. Всего в регистре содержится 9 флагов: 6 из них статусные, они отражают результаты операций, выполненных в компьютере (их значения используются, например, при выполнении команд условной передачи управления — команд ветвления программы), а 3 других — управляющие, непосредственно определяют режим исполнения программы.

Статусные флаги:

CF (CarryFlag) — флаг переноса. Содержит значение «переносов» (0 или 1) из старшего разряда при арифметических операциях и некоторых операциях сдвига и циклического сдвига;

PF (Parity Flag) — флагчетности. Проверяет младшие восемь битов результатов операций над данными. Нечетное число единичных битов приводит к установке этого флага в 0, а четное — в 1;

AF (AuxiliaryCarryFlag) — флаг логического переноса в двоично-десятичной арифметике. Вспомогательный флаг переноса устанавливается в 1, если арифметическая операция приводит к переносу или заему четвертого справа
бита однобайтового операнда. Этот флаг используется при арифметических операциях над двоично-десятичными кодами и кодами ASCII;

ZF (ZeroFlag) — флаг нуля. Устанавливается в 1, если результат операции равен нулю; если результат не равен нулю, ZF обнуляется;

SF (Sign Flag) — флагзнака. Устанавливается в соответствии со знаком результата после арифметических операций: положительный результат устанавливает флаг в 0, отрицательный — в 1;

OF (OverflowFlag) — флаг переполнения. Устанавливается в 1 при арифметическом переполнении: если возник перенос в знаковый разряд при выполнении знаковых арифметических операций, если частное от деления слишком велико и переполняет регистр результата и т. д.

Управляющие флаги:

TF (TrapFlag) — флаг системного прерывания (трассировки). Единичное состояние этого флага переводит процессор в режим пошагового выполнения программы (режим трассировки);

IF (Interrupt Flag) флагпрерываний. При нулевом состоянии этого флага

прерывания запрещены, при единичном — разрешены;

DF (DirectionFlag) — флаг направления. Используется в строковых операциях для задания направления обработки данных. При нулевом состоянии флага команда увеличивает содержимое регистров SI и DIна единицу, обусловливая обработку строки «слева направо»; при единичном - «справа налево».

Интерфейсная часть МП

Интерфейсная часть МП предназначена для связи и согласования МП с системной шиной ПК, а также для приема, предварительного анализа команд выполняемой программы и формирования полных адресов операндов и команд. Интерфейсная часть включает в свой состав:

адресные регистры МПП;

узел формирования адреса;

блок регистров команд, являющийся буфером команд в МП;

внутреннюю интерфейсную шину МП;