cpu有多少寄存器? 微机原理篇——8086CPU寄存器结构

8086寄存器和标志位

8086微处理器内部共有14个16位寄存器。这14个寄存器按其用途可分为数据寄存器、段寄存器、地址指针与变址寄存器和控制寄存器。

• 数据寄存器

数据寄存器

数据寄存器包括：累加器AX（Accumulator）、基址寄存器BX（Base）、计数器CX（Counter）和数据寄存器DX（Data）。这4个16位寄存器又可分别分成高8位（AH、BH 、CH、DH）和低8位（AL、BL、CL、DL）。因此，它们既可作为4个16位数据寄存器使用，也可作为8个8位数据寄存器使用，在编程时可存放源操作数、目的操作数或运算结果。

• 段寄存器

段寄存器

在8086系统中，访问存储器的物理地址由段地址和段内偏移地址两部分组成。段寄存器用来存放各分段的逻辑段基值 ，并指示当前正在使用的4个逻辑段，包括代码段寄存器CS、堆栈段寄存器SS、数据段寄存器DS和附加段数据寄存器ES。
①代码段寄存器CS（Code Segment）
存放当前正在运行的程序代码所在段的段基值，表示当前使用的指令代码可以从该段寄存器指定的存储器段中取得，相应的偏移地址则由IP（指令指针寄存器）提供。
②数据段寄存器DS（Data Segment）
指出当前程序使用的数据所存放的段的最低地址，即存放数据段的段基值 。
③堆栈段寄存器SS（Stack Segment）
指出当前堆栈的底部地址，即存放堆栈段的段基值。
④附加段寄存器ES（Extra Segment）
指出当前程序使用附加数据段的段基值，该段是串操作指令中目的串所在的段。

• 地址指针与变址寄存器

地址指针与变址寄存器

地址指针与变址寄存器一般用来存放主存地址的偏移量（即相对于段起始地址的距离），用于参与地址运算。在BIU（总线接口部件）的地址寄存器中，与左移4位后的段寄存器内容相加产生20位的物理地址。另外它们也可作为16位通用寄存器存放操作数或结果。

地址指针与变址寄存器包括堆栈指针寄存器SP、基址指针寄存器BP、源变址寄存器SI和目的变址寄存器DI。
①堆栈指针寄存器SP（Stack Pointer）
用以指出在堆栈段中当前栈顶的地址，入栈（PUSH）和出栈（POP）指令由SP给出栈顶的偏移地址。
②基址指针寄存器BP（Base Pointer）
指出要处理的数据在堆栈段中的起始地址。特别值得注意的是，凡包含BP的寻址方式中，如无特别说明，其段地址由段寄存器提供。
③变址寄存器：源变址寄存器SI（Source Index）和目的变址寄存器DI（Destination Index）
在某些间接寻址方式中，用来存放段内偏移量的全部或一部分。在字符串操作指令中，SI用作源变址寄存器，DI用作目的变址寄存器。

• 控制寄存器

控制寄存器

控制寄存器包括指令指针寄存器IP和标志寄存器FLAGS。
①指令指针寄存器IP（Instruction Pointer）
用来存放下一条要执行指令在代码段中的偏移地址，程序员不可以直接使用，但程序控制类指令会用到。它具有自动加1功能，每当执行一次取指令操作，它将自动加1，总是指向下一条要取的指令在现行代码段中的偏移地址。它和CS（代码段寄存器）相结合，形成指向指令存放单元的物理地址。注意，每取一个字节后IP内容加1，但取一个字后IP内容加2。
②标志寄存器FLAGS

它是16位的寄存器，但实际上8086只用到9位，其中的6位是状态标志位，3位为控制标志位，如图所示。状态标志位是当一些指令执行后，所产生数据的一些特征的表征。 而控制标志位则可以由程序写入，以达到控制处理机状态或程序执行方式的表征。

标志寄存器

状态标志位反映了当前运算和操作结果的状态条件，可作为程序控制转移与否的依据。它们分别是CF、PF、AF、ZF、SF和OF。
1）CF是进位标志位。算术运算指令执行后，若运算结果最高位（字节运算时为第7位，字运算时为第15位）产生进位或借位，则CF=1；否则CF=0。
2）PF是奇偶标志位。反映运算结果中1的个数是偶数还是奇数。运算指令执行后，若运算结果的低8位中含有偶数个1，则PF=1；否则CF=0。
3）AF是辅助进位标志位。算术运算指令执行后，若运算结果的低4位向高4位（即第3位向第4位）产生进位或借位，则AF=1；否则AF=0。
4）ZF是零标志位。若指令运算结果为0，则ZF=1；否则ZF=0。
5）SF是符号标志位。它与运算结果的最高位相同。若字节运算时第7位为1或字运算时第15位为1，则SF=1；否则SF=0。用补码运算时，它能反映结果的符号特征。
6）OF是溢出标志位。当补码运算有溢出时，（字节运算时为-128 ～+127，字运算时为-32768～+32767），OF=1；否则OF=0。
控制标志位用来控制CPU的操作，由指令进行置位和复位，它包括DF、IF 、TF。
1）DF是方向标志位。用于串操作指令，指定字符串处理时的方向。如设置DF=0时，那么每执行一次串操作指令，地址指针内容将自动递增；设置DF=1时，地址指针内容将自动递减。可用指令设置或清除DF位。
2）IF是中断允许标志位。用来控制8086是否允许接收外部中断请求。如设置IF=1，则允许响应可屏蔽中断请求；设置IF=0时，禁止响应可屏蔽中断请求。可用指令设置或清除IF位。注意，IF的状态不影响非屏蔽中断请求（NMI）和CPU内部中断请求。
3）TF是单步标志位。它是为调试程序而设定的陷阱控制位。如设置TF=1，使CPU进入单步执行指令工作方式，则此时CPU每执行完一条指令就自动产生一次内部中断。当该位复位后，CPU恢复正常工作。可用指令设置或清除TF位。