Die interne Struktur des 8086 Mikroprozessors - Speicherorganisation und Verwaltung

Inhaltsverzeichnis:

1. Interner Aufbau des 80 86 Mikroprozessors
2. Register des 80 86 Mikroprozessors
3. Verwendung der Register für spezialisierte Funktionen
4. Die Flags-Register und ihre Bedeutung
5. Segmentierung und Adressierung im 80 86 Mikroprozessor
6. Vor- und Nachteile der Segmentierung
7. Multitasking-Fähigkeiten des 80 86 Mikroprozessors
8. Direkte Adressierung und ihre Vorteile
9. Initialisierung des 80 86 Mikroprozessors
10. Adressierungsscheinweisen und Programmstart

📗 Interner Aufbau des 80 86 Mikroprozessors

Der 80 86 Mikroprozessor verfügt über vierzehn interne Register, darunter die allgemeinen Register AX, DX, CX und BX. Diese Register können als 16-Bit-Register oder als zwei 8-Bit-Register verwendet werden. Zusätzlich gibt es spezialisierte Register wie den Akkumulator-Register AX, den Baseregister BX, das Zählerregister CX und das Datenregister DX. Weitere Register sind die Zeigerregister sowie die Segmentregister CS, DS, SS und ES. Das Flags-Register enthält Indikatoren für verschiedene Bedingungen und Flags, die das Verhalten des Mikroprozessors steuern.

📗 Register des 80 86 Mikroprozessors

Die allgemeinen Register des 80 86 Mikroprozessors, wie AX, DX, CX und BX, können als 16-Bit-Register oder als zwei 8-Bit-Register verwendet werden. Sie dienen zur Speicherung von Daten und zur Durchführung von Berechnungen. Darüber hinaus gibt es spezialisierte Register wie den Akkumulator-Register AX, das Baseregister BX, das Zählerregister CX und das Datenregister DX. Diese Register werden in verschiedenen Situationen und Anweisungen als spezialisierte Register verwendet.

📗 Verwendung der Register für spezialisierte Funktionen

Die allgemeinen Register AX, DX, CX und BX können in bestimmten Situationen als spezialisierte Register verwendet werden. Zum Beispiel können sie als Akkumulatorregister, Baseregister, Zählerregister und Datenregister fungieren. Diese Verwendung hängt von den Anweisungen und den konkreten Anforderungen des Programms ab. Durch die Nutzung dieser Register können effiziente und spezialisierte Berechnungen durchgeführt werden.

📗 Die Flags-Register und ihre Bedeutung

Das Flags-Register des 80 86 Mikroprozessors enthält verschiedene Indikatoren, die den Status und die Bedingungen der ausgeführten Anweisungen anzeigen. Zum Beispiel gibt es das Carry-Flag, das Parity-Flag, das Auxiliary-Flag, das Zero-Flag, das Sign-Flag, das Trap-Flag, das Interrupt-Flag und das Overflow-Flag. Jedes Flag hat eine spezielle Bedeutung und dient dazu, das Verhalten des Mikroprozessors zu steuern und auf bestimmte Bedingungen zu reagieren.

📗 Segmentierung und Adressierung im 80 86 Mikroprozessor

Der 80 86 Mikroprozessor verwendet die Technik der Segmentierung, um den Speicher in separate Bereiche aufzuteilen, die jeweils separat angesprochen werden können. Jedes Segment hat eine Größe von 64 KB und muss eine Adresse haben, die ein Vielfaches von 16 ist. Die Segmentregister und die Offset-Register werden verwendet, um logische Adressen in physikalische Adressen umzuwandeln. Die Segmentierung ermöglicht eine effiziente Verwendung des Speichers und erleichtert den Zugriff auf Daten und Programme.

📗 Vor- und Nachteile der Segmentierung

Die Segmentierung bietet mehrere Vorteile für die Verwaltung von Speicher im 80 86 Mikroprozessor. Einer der Hauptvorteile besteht darin, dass Daten und Programme voneinander getrennt werden können, was die Organisation und Verwaltung erleichtert. Außerdem ermöglicht die Segmentierung die Verwendung desselben Programms mit verschiedenen Daten oder Datensätzen. Dies ermöglicht eine flexible und effiziente Programmierung. Es gibt jedoch auch einige Nachteile, wie die Begrenzung auf vier Segmente von jeweils 64 KB und die mögliche Überlappung von Segmenten.

📗 Multitasking-Fähigkeiten des 80 86 Mikroprozessors

Der 80 86 Mikroprozessor verfügt über Multitasking-Fähigkeiten, was bedeutet, dass er in der Lage ist, mehrere Programme gleichzeitig auszuführen. Dies wird durch die Verwendung von Segmentierung und Adressierung ermöglicht. Indem verschiedene Programme in verschiedenen Segmenten platziert werden, kann zwischen ihnen gewechselt und effizient multitasking-fähig sein. Dies ermöglicht eine effiziente Nutzung der Ressourcen des Mikroprozessors und eine verbesserte Leistung.

📗 Direkte Adressierung und ihre Vorteile

Die direkte Adressierung ist eine Methode, die im 80 86 Mikroprozessor verwendet wird, um Daten und Anweisungen direkt anzusprechen. Dies geschieht durch die Verwendung von logischen Adressen, die dann in physikalische Adressen umgewandelt werden. Der Vorteil der direkten Adressierung besteht darin, dass sie eine einfache und effiziente Methode zur Speicheradressierung bietet. Sie ermöglicht direkten Zugriff auf Speicherbereiche und ist besonders nützlich für schnelle Berechnungen und Operationen.

📗 Initialisierung des 80 86 Mikroprozessors

Bei der Initialisierung des 80 86 Mikroprozessors werden die Register auf bestimmte Werte gesetzt. Dies geschieht beim Einschalten des Mikroprozessors oder bei einem Neustart. Die Register CS, DS, SS und ES können eine Wert von 0 haben, während die Register IP, SP, SI und DI die Wert von 0 oder anderer spezifischer Werte haben können. Nach der Initialisierung führt der Mikroprozessor automatisch die Anweisung an der Adresse IP aus.

📗 Adressierungsscheinweisen und Programmstart

Im 80 86 Mikroprozessor wird zwischen Segmentadressen und Offsetadressen unterschieden. Eine logische Adresse besteht aus einer Segmentadresse und einer Offsetadresse. Die Segmentadresse wird durch einen speziellen Segmentregister angegeben, während der Offset durch ein allgemeines Register wie IP, BX oder SI angegeben wird. Durch Kombination dieser Adressen kann auf bestimmte Speicherbereiche zugegriffen werden. Der programmatische Startpunkt ist die Adresse, an der das Programm gestartet wird, normalerweise die Adresse des BIOS-Programms oder anderer Startprogramme.