8086微处理器：内部结构与标志寄存器FR详解

"8086/8088微型计算机体系结构，标志寄存器FR（PSW），状态标志，计算机体系结构" 在8086/8088微型计算机体系结构中，标志寄存器（Flag Register，简称FR，也常被称为程序状态字PSW）扮演着关键角色。它是处理器中的一个特殊寄存器，用于存储运算结果的特征，这些特征通常反映算术和逻辑运算的状态。FR中包含6个主要的状态标志： 1. 进位标志（Carry Flag, CF）：当运算过程中产生了进位或借位，如加法超出最高位或减法不足时，CF置1，否则置0。 2. 奇偶标志（Parity Flag, PF）：该标志用于检查运算结果的二进制位中1的个数。如果1的个数为偶数，则PF置1，表示结果为偶数；反之，如果1的个数为奇数，PF置0。 3. 辅助进位标志（Auxiliary Carry Flag, AF）：主要用于半进位或半借位的情况，例如在二进制加减运算的低4位中产生进位或借位时，AF置1，否则置0。 4. 零标志（Zero Flag, ZF）：当运算结果为0时，ZF置1，表示结果为零；否则，ZF置0。 5. 符号标志（Sign Flag, SF）：根据运算结果的最高位（符号位）确定，若结果为正数，SF置0；若结果为负数，SF置1。 6. 溢出标志（Overflow Flag, OF）：用于检测二进制运算是否超出可表示的范围。在二补数运算中，当结果导致符号位翻转时，OF置1，表明发生了溢出；否则，OF置0。 了解这些标志位的含义，可以帮助我们理解运算过程，并在编写程序时进行条件判断和控制流的转移。 8086/8088CPU由执行单元（Execution Unit, EU）和总线接口单元（Bus Interface Unit, BIU）两部分组成。它们协同工作，EU负责执行指令，BIU则处理内存和I/O设备的访问。内部寄存器包括通用寄存器、段寄存器、指令指针寄存器和标志寄存器等，它们在数据处理和地址计算中起到关键作用。 在8086/8088的系统存储器中，采用分段机制来管理1MB的地址空间。每个段由16位的段地址和16位的偏移地址组成，共同构成20位的物理地址。堆栈是一种特殊的存储区，遵循后进先出（LIFO）原则，用于临时存放数据和指令。 微处理器的性能指标包括字长、主频、外频、倍频以及地址总线宽度等。8086/8088的字长为16位，主频决定了其运算速度，而地址总线宽度决定了可直接访问的内存大小。高速缓存Cache的存在提高了数据存取速度，增强了处理器性能。 8086和8088的主要区别在于，8086具有16位的内部和外部数据总线，而8088的外部数据总线为8位，但两者都支持16位的内部运算。此外，8086还支持多处理器系统和两种工作模式。 理解这些基础知识是深入学习8086/8088微处理器和相关计算机体系结构的关键，对于编程、系统设计和故障排查都有极大的帮助。