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【微机原理作业】8086的寄存器和汇编程序的编译过程
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一.内容摘要
1、 利用 Proteus 和 emu8086 学习寄存器的相关知识 2、 利用 emu8086 简单程序编译仿真过程学习汇编程序与机器码的对应过程，掌握编译完成后的代码的存储原理。 二.8086寄存器8086微处理器的结构： 8086CPU的指令执行部件EU有4个16位的寄存器：AX、BX、CX、DX，8个8位的寄存器：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。 寄存器名称作用AX（累加器）存放参与运算的数据和结果BX（基址寄存器）可以作为数据寄存器，也可以存放内存的逻辑偏移地址CX（数据寄存器）可以作为数据寄存器，也可以在串指令和移位指令中计数DX（数据寄存器）可以作为数据寄存器，也可以用在乘、除法运算、带符号数的拓展 2.指针和变址寄存器8086CPU的EU中有2个地址指针寄存器SP、BP和2个变址寄存器SI、DI。 寄存器名称作用SP（堆栈指针寄存器）保存栈顶的偏移地址（隐含的逻辑段地址在堆栈段寄存器中）BP（基址指针寄存器）保存内存的偏移地址（隐含的逻辑段地址在堆栈段寄存器中）SI（源变址寄存器）保存内存的偏移地址（隐含的逻辑段地址在数据段寄存器中），也可以存放数据DI（目的变址寄存器）保存内存的偏移地址（隐含的逻辑段地址在数据段寄存器中），也可以存放数据 3.段寄存器8086CPU的总线接口部件（BIU）中有4个16位段寄存器。 寄存器名称作用CS（代码段寄存器）存放程序代码段起始地址的高16位DS（数据段寄存器）存放数据段起始地址的高16位SS（堆栈段寄存器）存放堆栈段起始地址的高16位ES（拓展段段寄存器）存放拓展数据段起始地址的高16位 4.指令指针寄存器指令指针寄存器IP存放当前代码段中的偏移地址，它与CS联用，可以形成下一条要取出指令的物理地址。 5.标志寄存器8086CPU有一个16位标志寄存器（FR），规定了9个标志位，包括6个状态标志（CF、PF、AF、ZF、SF和OF）和3个控制标志（IF、DF和TF）。 CF：进位标志位PF：奇偶标志位AF：辅助进位标志位ZF：零标志位SF：符号标志位OF：溢出标志位IF：中断允许标志位DF：方向标志位OF：溢出标志位 三.emu8086编译仿真过程 1.运行过程打开emu8086软件，新建一个asm文件，输入汇编程序。 下面以从1到100，100个数求和的程序作为例子，展示编译仿真的过程。 汇编程序： ; ;***************************************************************************** ; @file add.asm ; @author Xiaoxiao ; @date 2020-9-23 ; @brief 100个数求和(1+2+3+...+100) ; @blog https://blog.csdn.net/weixin_43470383/article/details/108625782 ;***************************************************************************** ; DATA SEGMENT total DW 0000H ENDS STACK SEGMENT dw 128 dup(0) ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:DATA START: mov AX, DATA mov DS, AX mov ES, AX MOV CX, 100 MOV AX, 0 MOV BX, 1 add_100: ADD AX, BX INC BX LOOP add_100 MOV TOTAL, AX JMP $ ENDS END START
在机器码的左边可以看到8086的寄存器 当执行完 MOV CX, 100 时，CX寄存器变成 00 64（100D = 64H）；执行完 MOV AX, 0 时，AX寄存器变成00 00；执行完 MOV BX, 1 时，BX寄存器变成 00 01。 继续运行，循环 add_100 共100次，每一次循环把BX的值加到AX上，然后BX加1，下一次 LOOP 循环的时候CX自动减1。 最终运行结果：AX变成 13 BA （5050D = 13BAH），BX变成 00 65（101D = 65H），CX变成 00 00。 （2）段寄存器汇编程序中用 段名 SEGEMNT … 段名 ENDS 来完成段的定义，用 ASSUME 段寄存器名:段名[, …] 来将某段分配给指定段寄存器 例如： ASSUME CS:CODE, DS:DATA即为段假设 mov AX, DATA mov DS, AX mov ES, AX即为给除CS以外的其他用到的段的段寄存器赋值 运行结果：
CS:IP 两个寄存器共同指示了 CPU 当前将要读取的指令的地址。 单步执行指令，CPU 就要将偏移地址向下移动，IP地址将发生改变。 （4）标志寄存器在 view -> flags 中可以查看标志寄存器
在 view -> memory 中可以查看代码存储
将emu8086编译生成的 exe/com/bin 文件，输入到proteus的8086CPU，点击运行，然后在 调试 > 8086 > Registers 中可以查看8086的寄存器。 参考：《微机原理与接口技术》（第4版）电子工业出版社 |
点击 emulate（绿色小箭头），开始仿真，这时会弹出两个窗口：
右边的蓝色区域为汇编原码，左边的蓝色区域为汇编原码编译形成的机器码
第一个窗口中的蓝色区域和第二个窗口中黄色区域是对应的。 load：加载文件。 reload：重新运行代码。 single step：单步运行程序，可以查看每一步运行的结果。 step back：返回上一步运行结果。 run：运行程序，直到结束。
程序完整运行结果：
可以看到程序终止于 JMP $，这条指令的意思程序停在这个位置，等待中断。
上面的程序把1+2+…+100的和存入寄存器AX，BX用来存放加数（1、2…100），CX用来存放计数值，一共100个数相加，所以是100D（64H）。
由于程序起始地址为 0710 : 0000 ，所以将地址改一下，然后update 或者按 enter 键，就可以看到程序运行的存储结果了
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