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- 一个典型的 CPU 由运算器、控制器、寄存器等器件构成，这些器件靠内部总线相连。前一章所说的总线，相对于 CPU 内部来说是外部总线。内部总线实现 CPU 内部各个器件之间的联系，外部总线实现 CPU 和主板上其他器件的联系。
- 简单地说，在 CPU 中：（1）运算器进行信息处理；（2）寄存器进行信息存储；（3）控制器控制各种器件进行工作；（4）内部总线连接各种器件，在它们之间进行数据的传送。
- 对于一个汇编程序员来说，CPU 中的主要部件是寄存器。寄存器是 CPU 中程序员可以用指令读写的部件。程序员通过改变各种寄存器中的内容来实现对 CPU 的控制。
- 不同的 CPU，寄存器的个数、结构是不相同的。8086 CPU 有 14 个寄存器，每个寄存器有一个名称。这些寄存器是：AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP、IP、CS、SS、DS、ES、PSW。
2.1 通用寄存器
- 8086 CPU 的所有寄存器都是 16 位的，可以存放两个字节。
- AX、BX、CX、DX 这 4 个寄存器通常用来存放一般性的数据，被称为通用寄存器。
- 以 AX 为例，寄存器的逻辑结构如下图所示：
- 一个 16 位寄存器可以存储一个 16 位的数据，数据在寄存器中的存放情况如下图所示：
- 8086 CPU 的上一代 CPU 中的寄存器都是 8 位的，为了保证兼容，使原来基于上代 CPU 编写的程序稍加修改就可以运行在 8086 PC 机之上，8086 CPU 的 AX、BX、CX、DX 这 4 个寄存器都可分为两个可独立使用的 8 位寄存器：（1）AX 可分为 AH 和 AL；（2）BX 可分为 BH 和 BL；（3）CX 可分为 CH 和 CL；（4）DX 可分为 DH 和 DL。
- 以 AX 为例，8086 CPU 的 16 位寄存器分为两个 8 位寄存器的情况如下图所示：
- AX 的低 8 位（0 位 ~ 7 位）构成了 AL 寄存器，高 8 位（8 位 ~ 15 位）构成了 AH 寄存器。AH 和 AL 寄存器是可以独立使用的 8 位寄存器。
- 下图展示了 16 位寄存器及它所分成的两个 8 位寄存器的数据存储的情况：
2.2 字在寄存器中的存储
- 出于对兼容性的考虑，8086 CPU 可以一次性处理以下两种尺寸的数据：
- 字节：记为 byte，一个字节由 8 个 bit 组成，可以存在 8 位寄存器中。
- 字：记为 word，一个字由两个字节组成，这两个字节分别称为这个字的高位字节和低位字节，如下图所示：
- 一个字可以存在一个 16 位寄存器中，这个字的高位字节和低位字节自然就存在这个寄存器的高 8 位寄存器和低 8 位寄存器中。如图 2.4 所示，一个字型数据 20000，存在 AX 寄存器中，在 AH 中存储了它的高 8 位，在 AL 中存储了它的低 8 位。AH 和 AL 中的数据，既可以看成是一个字型数据的高 8 位和低 8 位，这个字型数据的大小是 20000；又可以看成是两个独立的字节型数据，它们的大小分别是 78 和 32。
- 任何数据，到了计算机中都是以二进制的形式存放的。为了描述不同的问题，又经常将它们用其他的进制来表示。例如，对于十进制数
20000，它的二进制形式是0100 1110 0010 0000，而它的十六进制形式是4E20。二进制是这个数在计算机中存储的真实形式；十进制是人类所习惯使用的数制，用它来表示数可以让我们直观地感受到这个数的大小；十六进制是汇编课程中经常用到的一种数制。 - 十六进制数的一位相当于二进制数的四位，例如
0100 1110 0010 0000可以表示为4（0100）E（1110）2（0010）0（0000）这个四位十六进制数。 - 由于一个内存单元可存放 8 位数据，CPU 中的寄存器又可存放 n 个 8 位的数据。也就是说，计算机中的数据大多是由 1 ~ N 个 8 位数据构成的。很多时候，我们需要直观地看出组成数据的各个字节数据的值，用十六进制来表示数据可以直观地看出这个数据是由哪些 8 位数据构成的。比如 20000 写成 4E20 就可以直观地看出，这个数据是由 4E 和 20 两个 8 位数据构成的，如果 AX 中存放 4E20，则 AH 里是 4E，AL 里是 20。这种表示方法便于许多问题的直观分析。
- 为了区分不同的进制，常在十六进制数的后面加“H”，例如
4E20H；常在二进制数的后面加“B”，例如0100111000100000B；在十进制数的后面则什么也不加。
2.3 几条汇编指令
- 通过汇编指令控制 CPU 进行工作，看一下下表中的几条指令：
- 在写一条汇编指令或一个寄存器的名称时不区分大小写。
- 接下来看一下 CPU 执行下表中所列的程序段中的每条指令后，对寄存器中的数据进行的改变：
[问题 2.1] 指令执行后 AX 中的数据为多少？
[我的答案] 044CH
- 程序段中的最后一条指令
add ax,bx，在执行前 ax 和 bx 中的数据都为 8226H，相加后所得的值为 1044CH。但是 ax 为 16 位寄存器，只能存放 4 位十六进制的数据，所以最高位的 1 不能在 ax 中保存，ax 中的数据为 044CH。 - 请阅读下表中所列的一段程序及其执行情况：
[问题 2.2] 指令执行后 AX 中的数据为多少？
[我的答案] 0058H
- 程序段中的最后一条指令
add al,93H，在执行前，al 中的数据为 C5H，相加后所得的值为 158H。但是 al 为 8 位寄存器，只能存放两位十六进制的数据，所以最高位的 1 丢失，ax 中的数据为 0058H。（这里的丢失，指的是进位值不能在 8 位寄存器中保存，但是 CPU 并不真的丢弃这个进位值。这个问题在以后的学习中再讨论。） - 注意，此时的 al 是作为一个独立的 8 位寄存器来使用的，和 ah 没有关系，CPU 在执行这条指令时认为 ah 和 al 是两个不相关的寄存器。不要错误地认为，诸如
add al,93H的指令产生的进位会存储在 ah 中，add al,93H进行的是 8 位运算。 - 在进行数据传送或运算时，要注意指令的两个操作对象的位数应当是一致的，例如：
mov ax,bx
mov bx,cx
mov ax,18H
mov al,18H
add ax,bx
add al,bl
add ax,20000
- 这些指令则是错误的：
mov ax,bl
mov bh,ax
mov al,20000
add al,100H
检测点 2.1
[我的答案]
- （1）F4A3H。（2）31A3H。（3）3123H。（4）6246H。（5）826CH。（6）6246H。（7）826CH。（8）04D8H。（9）0482H。（10）6C82H。（11）D882H。（12）D888H。（13）D810H。（14）6246H。
- 依题意编写的程序如下：
mov ax,2
add ax,ax
add ax,ax
add ax,ax