Contenido 1.- SISTEMAS QUE COMPONEN LA COMPUTADORA XT ............................................................................... 3 2.- CARACTERISTICAS DEL PROCESADOR 8088/8086 ................................................................................... 3 3.-FUNCIONAMIENTO EN GENERAL .............................................................................................................. 4 4.- SISTEMAS DESCRITOS POR BLOQUES Y POR CIRCUITOS ......................................................................... 5 5.- ESQUEMATICO DEL SISTEMA COMPLETO DE APLICACIÓN ..................................................................... 8 6.- MUESTRA DE UNA MAINBOARD XT CON IDENTIFICACION DE DISPOSITIVOS D ISPOSITIVOS ............. ...................... .................. ................ ....... 10 7.- REGISTROS DEL 8088 ............................................................................................................................. 12 7.1- Registros de Propósito General ....................................................................................................... 12 7.1.1Registro AX .................................................................................................................................. 12 7.1.2 Registro BX: ................................................................................................................................ 12 7.1.3 Registro Registr o CX .................................. ................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ........................ ...... 12 7.1.4 Registro DX ................................................................................................................................. 12 7.2 Registros Índice ................................................................................................................................. 13 7.1.1 Registro SI .................................................................................................................................. 13 7.1.2 Registro Registr o DI: .................................. ................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ........................ ...... 13 7.3 Registros Regist ros de punteros ................................... .................. ................................... ................................... ................................... ................................... .............................. ............. 13 7.3.1 Registro SP: ................................................................................................................................ 13 7.3.2 Registro BP ................................................................................................................................. 13 7.4 Registros de Estado ........................................................................................................................... 13 7.5 Registros de Segmento ..................................................................................................................... 14 7.5.1 Registro CS ................................................................................................................................. 14 7.5.2 Registro DS ................................................................................................................................. 14 7.5.3 Registro SS .................................................................................................................................. 14 7.5.4 Registro Registr o ES................................... .................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ........................ ...... 15 7.6 Registro Puntero de Instrucciones .................................................................................................... 15 8.- MODOS DE DIRECCIONAMIENTO .......................................................................................................... 15 9.- SET DE INSTRUCCUIONES ...................................................................................................................... 17 9.1 Instrucciones de Transferencia de Datos. ......................................................................................... 17 9.2 Control de Bucles (instrucciones simples) ........................................................................................ 18
9.3 Instrucciones de Prueba, Comparación y Saltos. ............... ........................ ................... ................... .................. .................. .................. ................. ........ 18 9.4 Instrucciones de Llamado y Retorno de Subrutinas. ....................... ................................ .................. .................. .................. ................... ............. ... 19 9.5 Instrucciones Aritméticas. ................................................................................................................. 19 9.6 Instrucciones Lógicas. ....................................................................................................................... 21 9.7 Instrucciones de Desplazamiento, Rotación y Adeudos. ................... ............................ .................. .................. .................. .................. ........... .. 21 9.8 Instrucciones de Pila. ........................................................................................................................ 21 9.10 Instrucciones de Control del microprocesador. .............................................................................. 22 9.11 Instrucciones de Interrupción. ........................................................................................................ 22 10.- LENGUAJE DE MAQUINA, MACROENSANBLADOR DEL 8088 .................. ........................... .................. .................. .................. ................. ........ 24 11.- DEBUGER Y SIMULADORES DEL 8088 .................................................................................................. 26 BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................................................. 29 REFERENCIAS ............................................................................................................................................... 29
HARDWARE COMPUTADORA PERSONAL PC XT 8088
– 8086
1.- SISTEMAS QUE COMPONEN LA COMPUTADORA XT El XT son las siglas de eXtended Technology (Tecnología eXtendida).
El estándar XT traía de serie 128KB de memoria RAM Una disquetera 5 1/4" de doble cara de doble densidad de 360KB de tamaño completo Un disco duro Seagate de 10MB (ST-412) Un adaptador asíncrono (tarjeta serial) Una fuente de alimentación de 130W q suministraba energía eléctrica a todos los componentes. La placa base tenía ocho ranuras de expansión ISA de 8 bits, y un microprocesador Intel 8088 corriendo a 4,77 MHz (con un zócalo para coprocesador matemático Intel 8087).
Las ocho ranuras de expansión eran un aumento de las cinco del IBM PC, aunque tres de ellas eran utilizadas por el adaptador de la unidad de disquetes, el adaptador del disco duro, y la tarjeta asíncrona. Pronto se actualizó la especificación básica para estandarizarla a 256KB de memoria RAM. Había dos versiones de la placa base del XT. La original podía admitir hasta 256kB en la misma placa (en cuatro bloques de chips de 64kB), con un máximo de 640kB alcanzados usando tarjetas de expansión. La segunda revisión de la placa, introducida en 1986, podía admitir los 640kB enteros en la placa base (en dos bloques de chips de 256kb y dos bloques de 64kB). Las placas más recientes podían ser adaptadas para las "últimas" especificaciones después de un par de modificaciones menores. La segunda revisión de la placa tenía además un IBM BIOS revisado, que incluía soporte para el teclado expandido y reducía el tiempo de arranque a la mitad. Los últimos XTs venían con unidades de disquetes de media altura instaladas de fábrica, así como con la opción para un disco duro de 20MB y para el teclado "expandido". Sin embargo, en 1985, algunas unidades fueron manufacturadas con solo dos disqueteras de tamaño completo y sin disco duro.
2.- CARACTERISTICAS DEL PROCESADOR 8088/8086
Bus de datos de 8 bits Arquitectura interna de 16 bits
Direccionamiento de 1Mb Clock de 5 MHz Modo máximo y modo mínimo Bus de direcciones y datos multiplexados
Poseen una arquitectura interna de 16 bits y pueden trabajar con operandos de 8 y 16 bits; una capacidad de direccionamiento de 20 bits (hasta 1 Mb) y comparten el mismo juego de instrucciones. El diseño de la familia del 8086 se basa en la compatibilidad y la creación de sistemas informáticos integrados, por lo que disponen de diversos coprocesadores como el 8089 de E/S y el 8087, coprocesador matemático de punto flotante. De acuerdo a esta filosofía y para permitir la compatibilidad con los anteriores sistemas de 8 bits, el 8088 se diseñó con un bus de datos de 8 bits, lo cual le hace más lento que el 8086, pues éste es capaz de cargar una palabra ubicada en una dirección par en un solo ciclo de memoria mientras el 8088 debe realizar dos ciclos leyendo cada vez un byte. Disponen de 92 tipos de instrucciones, que pueden ejecutar con hasta 7 modos de direccionamiento. Tienen una capacidad de direccionamiento en puertos de entrada y salida de hasta 64K (65536 puertos), por lo que las máquinas construidas entorno a estos microprocesadores no suelen emplear la entrada/salida por mapa de memoria. Las frecuencias internas de reloj típicas son 4.77 MHz en la versión 8086; 8 MHz en la versión 8086-2 y 10 MHz en la 8086-1. Por lo que un PC estándar a 4,77 MHz puede ejecutar de 20.000 a unos 0,5 millones de instrucciones por segundo, según la complejidad de las mismas (un 486 a 50 MHz, incluso sin memoria caché externa es capaz de ejecutar entre 1,8 y 30 millones de estas instrucciones por segundo).
3.-FUNCIONAMIENTO EN GENERAL El 8086 y el 8088 tienen internamente dos componentes, la Unidad de Interfaz del Bus y la Unidad de ejecución (Bus Interface Unit (BIU) y Execution Unit (EU)). La Unidad de Ejecución procesa las instrucciones del CPU. Está conformada por los registros generales, los registros índices y apuntadores, los flags, la unidad aritmética lógica, y la lógica de control que maneja todo el proceso para ejecutar las instrucciones.
La Unidad de Interfaz del Bus maneja la lectura y escritura desde y hacia la memoria y los puertos de entrada/salida. Está conformada por los registros de segmento, una cola de 4 bytes para instrucciones en el 8088 y de 6 en el 8086, y lógica para controlar los buses externos del microprocesador. La Unidad de Ejecución y la Unidad de Interfaz del Bus están interconectadas mediante un bus interno.
Al ser inicializado el microprocesador, lo primero que hace es gene rar la dirección de memoria 0000h, para el ROM BIOS. Luego activa el pin ALE, para que el los bits bajos de la dirección (AD0-AD7) queden almacenados en el circuito de Báscula Cerrojo. Luego de ello, activa el pin RD, con lo que recibe el dato correspondiente al código de operación de la primera instrucción almacenada el ROM BIOS a través de sus líneas de datos (con ello se explica la necesidad del circuito báscula cerrojo). Una vez recibido este primer dato, el microprocesador busca en su tabla de códigos, a qué operación se refiere y según ello, puede generar una nueva dirección al siguiente dato para completar su operación. Este ciclo se repite siempre, la variación puede estar en que el periférico direccionado, puede ser ROM, RAM o un periférico. En caso que el microprocesador desee escribir en la memoria, se genera primero la dirección, como en el caso anterior, sólo que esta vez se ponen los datos en el bus de datos y luego se activa el pin WR.
4.- SISTEMAS DESCRITOS POR BLOQUES Y POR CIRCUITOS
Diagrama de bloque de los microprocesadores Intel 8086 y 8088.
1 Bloque de registros de propósito general 2 Bloque de registros de segmento y registro IP 3 Sumador de direcciones 4 Bus de direcciones interno 5 Cola de instrucciones (4 bytes para el 8088 y 6 bytes para el 8086) 6 Unidad de control (muy simplificada) 7 Interfaz del bus 8 Bus de datos interno 9 Unidad aritmético lógica (ALU) 10, 11, 12 Bus de direcciones, datos y control externos
+--\_/--+ GND
1|
|40 Vcc (+5V)
<-- A14
2|
|39 A15 -->
<-- A13
3|
|38 A16 --> S3 -->
<-- A12
4|
|37 A17 --> S4 -->
<-- A11
5|
|36 A18 --> S5 -->
<-- A10
6|
|35 A19 --> S6 -->
<--
A9
7|
|34 !SSO....HIGH,
-->
<--
A8
8|
|33 MN/!MX
<--
<-> D7 <--
A7
9| Intel |32 !RD
<-> D6 <--
A6 10| 8088
|31 HOLD....!RQ/!GTO <->
<-> D5 <--
A5 11|
|30 HLDA!RQ/!GT1 <->
<-> D4 <--
A4 12|
|29 !WR.....!LOOK
-->
<-> D3 <--
A3 13|
|28 M/!IO...!S2
-->
<-> D2 <--
A2 14|
|27 DT/!R...!S1
-->
<-> D1 <--
A1 15|
|26 !DEN....!S0
-->
<-> D0 <--
A0 16|
|25 ALE.....QS0
-->
--> NMI 17|
|24 !INTA...QS1
-->
-->INTR 18|
|23 !TEST
<--
--> CLK 19|
|22 READY
<--
GND 20|
|21 RESET
<--
-->
+-------+
Los 40 pines del 8088 en modo mínimo tienen las siguientes funciones: 1. GND (Masa) 2. A14 (Bus de direcciones) 3. A13 (Bus de direcciones) 4. A12 (Bus de direcciones) 5. A11 (Bus de direcciones) 6. A10 (Bus de direcciones) 7. A9 (Bus de direcciones) 8. A8 (Bus de direcciones) 9. AD7 (Bus de direcciones y datos) 10. AD6 (Bus de direcciones y datos) 11. AD5 (Bus de direcciones y datos) 12. AD4 (Bus de direcciones y datos) 13. AD3 (Bus de direcciones y datos)
14. AD2 (Bus de direcciones y datos) 15. AD1 (Bus de direcciones y datos) 16. AD0 (Bus de direcciones y datos) 17. NMI (Entrada de interrupción no enmascarable) 18. INTR (Entrada de interrupción enmascarable) 19. CLK (Entrada de reloj generada por el 8284) 20. GND (Masa) 21. RESET (Para inicializar el 8088) 22. READY (Para sincronizar periféricos y memorias lentas) 23. /TEST 24. /INTA (El 8088 indica que reconoció la interrupción) 25. ALE (Cuando está uno indica que salen direcciones por AD, en caso contrario, es el bus de datos) 26. /DEN (Data enable: cuando vale cero debe habilitar los transceptores 8286 y 8287 (se conecta al pin de "output enable"), esto sirve para que no se mezclen los datos y las direcciones). 27. DT/R (Data transmit/receive: se conecta al pin de dirección de los chips recién indicados). 28. IO/M (Si vale 1: operaciones con ports, si vale 0: operaciones con la memoria) 29. /WR (Cuando vale cero hay una escritura) 30. HLDA (Hold Acknowledge: el 8088 reconoce el HOLD) 31. HOLD (Indica que otro integrado quiere adueñarse del control de los buses, generalmente se usa para DMA o acceso directo a memoria). 32. /RD (Cuando vale cero hay una lectura) 33. MN/MX (Cuando esta entrada está en estado alto, el 8088 está en modo mínimo, en caso contrario está en modo máximo) 34. /SSO (Junto con IO/M y DT/R esta salida sirve para determinar estados del 8088) 35. A19/S6 (Bus de direcciones/bit de estado) 36. A18/S5 (Bus de direcciones/bit de estado) 37. A17/S4 (Bus de direcciones/bit de estado) 38. A16/S3 (Bus de direcciones/bit de estado) 39. A15 (Bus de direcciones) 40. Vcc (+5V)
5.- ESQUEMATICO DEL SISTEMA COMPLETO DE APLICACIÓN De forma esquemática podemos suponer que un procesador se compone de cinco elementos: Memoria Unidad Artimético-Lógica ALU ("Arithmetic and Logic Unit" )
Unidad de Control CU ("Control Unit" ) Bus interno Conexiones con el exterior
6.- MUESTRA DE UNA MAINBOARD XT CON IDENTIFICACION DE DISPOSITIVOS
PROCESADOR VELOCIDAD Chip Set
8088 12MHz Unidentified
Max. Onboard DRAM
640KB
Cache
None
BIOS
Unidentified
DIMENSIONES I/O Opciones
220mm x 220mm None
7.- REGISTROS DEL 8088 Los registros del i8086 e i8088 se basaron en el diseño del Intel 8080. El conjunto de registros también es similar al del i8080, pero ampliados a 16 bits. Tanto el i8086 como el i8088 tienen cuatro registros de propósito general de 16 bits, que también pueden ser accedidos como ocho registros de 8 bits, y tienen cuatro registros índices de 16 bits. Los registros de datos se usan a veces de forma implícita por las instrucciones, haciendo más difícil la organización de los registros para emplearlos con valores temporales. Los registros del procesador, se usan para contener los datos con que se está trabajando ya que el acceso a los registros es mucho más rápido que los accesos a memoria. Se pueden realizar operaciones aritméticas y lógicas, comparaciones, entre otras. Se pueden hacer estas operaciones con todos los registros excepto los de segmento, el IP, y los flags.
7.1- Registros de Propósito General Los registros de propósito general son el AX, BX, CX, y DX, de 16 bits. Cada uno de ellos se divide en dos registros de 8 bits, llamados AH y AL, BH y BL, CH y CL, y, DH y DL, H significando Hight (alto) y L significando Low (bajo), indicando la parte alta o la parte baja del registro correspondiente de 16 bits (ver esquema). Un programa podía usar tanto los registros de 16 bits como los registros de 8 bits. Aparte del uso general de los registros para hacer cálculos aritméticos y lógicos, existen instrucciones que usan estos registros con un uso particular especializado, como se indica a continuación: 7.1.1Registro AX: El registro AX es el registro acumulador, es utilizado para operaciones
que implican entrada/salida, y multiplicación y división (estas dos últimas en conjunto con el registro DX) 7.1.2 Registro BX: El registro BX es el registro base, y es el único registro de propósito
general que puede ser un índice para direccionamiento indexado 7.1.3 Registro CX : El registro CX es conocido como el registro contador. Puede contener
un valor para controlar el número de veces que un ciclo se repite o un valor para corrimiento de bits 7.1.4 Registro DX : El registro DX es el registro de datos. En algunas operaciones se
indica mediante este registro el número de puerto de entrada/salida, y en las operaciones de multiplicación y división de 16 bits se utiliza junto con el acumulador AX
7.2 Registros Índice Los registros SI y DI están disponibles para direccionamiento indexado y para operaciones de cadenas de caracteres. 7.1.1 Registro SI : El registro índice fuente de 16 bits es requerido por algunas
operaciones con cadenas de caracteres. El SI está asociado con el segmento DS. 7.1.2 Registro DI: El registro índice destino también es requerido por algunas
operaciones con cadenas de caracteres. El DI está asociado con el segmento ES.
7.3 Registros de punteros Los registros SP (apuntador de pila) y BP (apuntador base) están asociados con el registro SS y permiten al sistema acceder a datos en el segmento de la pila. 7.3.1 Registro SP: El apuntador de pila de 16 bits está asociado con el segmento SS y
proporciona un valor de desplazamiento que se refiere a la palabra actual que está siendo procesada en la pila. El sistema maneja de manera automática este registro, aunque el programa puede hacer ciertas manipulaciones con él. 7.3.2 Registro BP: El apuntador base de 16 bits facilita la referencia de parámetros
dentro de la pila.
7.4 Registros de Estado Es un registro de 16 bits, de los cuales nueve sirven para indicar el estado actual de la máquina y el resultado del procesamiento. Muchas instrucciones aritméticas y de comparación cambian el estado de las banderas y apoyándose en ellas se pueden tomar decisiones para determinar la acción subsecuente. La tabla contiene 16 posiciones (de 0 a 15), que son los 16 bits del registro de banderas, numeradas de derecha a izquierda. La posición 0 la encontraremos a la derecha y la posición 15 a la izquierda. - - - - OF DF IF TF SF ZF - AF - PF - CF Los bits de las banderas son las siguientes:
OF (overflow, desbordamiento): Indica desbordamiento del bit de mayor orden después de una operación aritmética de números con signo (1=existe overflow; 0=no existe overflow). Para operaciones sin signo, no se toma en cuenta esta bandera.
DF (dirección): Controla la selección de incremento o decremento de los registros SI y DI en las operaciones con cadenas de caracteres (1=decremento automático; 0=incremento). La bandera DF se controla con las instrucciones STD y CLD.
IF (interrupción): Indica que una interrupción sea procesada o ignorada (1=habilita las interrupciones; 0=deshabilita las interrupciones). El estado de la bandera IF se controla con las instrucciones STI y CLI.
TF (trampa): Permite la operación del procesador en modo de depuración (paso a paso)
S F (s ig no): Contiene el signo resultante de una operación aritmética (0=positivo; 1=negativo).
ZF (cero): Indica el resultado de una operación aritmética o de comparación (0=resultado diferente de cero; 1=resultado igual a cero).
A F (acarreo auxiliar): Contiene el acarreo del bit 3. Esta bandera se prueba con las instrucciones DAA y DAS para ajustar el valor de AL después de una suma o resta BCD.
PF (paridad): Indica si el número de bits 1, del byte menos significativos de una operación, es par (0=número de bits 1 es impar; 1=número de bits 1 es par).
CF (acarreo): Contiene el acarreo del bit de mayor orden después de una operación aritmética; también almacena el contenido del último bit en una operación de desplazamiento o de rotación.
7.5 Registros de Segmento Definen áreas de 64 Kb dentro del espacio de direcciones de 1 Mb del 8086. Estas áreas pueden solaparse total o parcialmente. No es posible acceder a una posición de memoria no definida por algún segmento: si es preciso, habrá de moverse alguno. 7.5.1 Registro CS : El DOS almacena la dirección inicial del segmento de código de un
programa en el registro CS. Esta dirección de segmento, más un valor de desplazamiento en el registro apuntador de instrucción (IP), indica la dirección de una instrucción que es buscada para su ejecución. Para propósitos de programación normal, no se necesita referenciar el registro CS. 7.5.2 Registro DS : La dirección inicial de un segmento de datos de programa es
almacenada en el registro DS. Esta dirección, más un valor de desplazamiento en una instrucción, genera una referencia a la localidad de un byte específico en el segmento de datos. 7.5.3 Registro SS : El registro SS permite la colocación en memoria de una pila, para
almacenamiento temporal de direcciones y datos. El DOS almacena la dirección de inicio del segmento de pila de un programa en el registro SS. Esta dirección de segmento, más un valor de desplazamiento en el registro del apuntador de la pila (SP),
indica la palabra actual en la pila que está siendo direccionada. Para propósitos de programación normal, no se necesita referenciar el registro SS. 7.5.4 Registro ES : Algunas operaciones con cadenas de caracteres utilizan el registro
extra de segmento para manejar el direccionamiento de memoria. El registro ES está asociado con el registro DI (Índice). Un programa que requiere el uso del registro ES puede inicializarlo con una dirección de segmento apropiada.
7.6 Registro Puntero de Instrucciones El registro IP de 16 bits contiene el desplazamiento de dirección de la siguiente instrucción que se ejecuta. El IP está asociado con el registro CS en el sentido de que el IP indica la instrucción actual dentro del segmento de código que se está ejecutando actualmente en la memoria.
8.- MODOS DE DIRECCIONAMIENTO En el 8086/8088, los parámetros (operadores) de una instrucción pueden ser de tres tipos: 1. registros internos de la CPU, 2. valores inmediatos, 3. direcciones de memoria, de las que hay cinco tipos diferentes de representación. En total son siete las clases de parámetros que se pueden utilizar y conjuntamente forman los llamados siete modos de direccionamiento.
1. Registros internos: el origen y destino de la operación son los registros internos de la CPU. 2. Valores inmediatos: en este modo, el origen de los datos (y sólo el origen) es un valor numérico. 3. Valores de memoria. Hay cinco modos de acceso a memoria: 3.1 Modo directo: Se indica la dirección de memoria a la que se quiere acceder. 3.2 Modo indirecto mediante registro: Es similar al modo anterior sólo que el valor del desplazamiento del operando no se indica directamente sino que se encuentra en un registro de la CPU. 3.3 Modo relativo a base: Es unir los dos modos anteriores. Consiste en indicar la posición del operando utilizando como desplazamiento el valor de un registro sumado con una cantidad constante. 3.4 Modo directo indexado: Idéntico al anterior pero usando como registro de desplazamiento el registro SI o el DI. 3.5 Modo indexado a base: Este es el modo más complejo, y se podría decir que es el resultado de unir los cuatro anteriores. En este modo, el desplazamiento del operando se compone a partir de un registro que hace de base, un registro índice y un valor inmediato que se les suma. Los procesadores 8086 y 8088 tenían los siguientes modos de direccionamiento:
Implícito. El dato está implícito en la propia instruciión. Ej. STC, STD y STI, (Set Carry, Set Direcction y Set Interrupts) encienden el flag correspondiente indicado en la propia instrucción. CBW (Convert Byte to Word) extiende el registro AL a AX. Ni el AL ni el AX son especificados, CBW implícitamente trabaja sobre ellos. Inmediato. El dato a operar está inmediatamente después del opcode de la instrucción. Ej, MOV AX, 5 Registro . El dato está en un segundo registro. Ej. MOV AX, BX. Aquí, el dato está en el registro BX Directo. La dirección del dato está en el campo de la dirección del opcode. Ej. MOV AX, [100h]. Aquí se mueve (copia) el contenido de las direcciones 100h y 101h al registro AX. En este caso se mueven dos bytes puesto que AX es de 16 bits. Si fuera MOV BL, [100h] se movería solo un byte pues BL es un registro de 8 bits Indirecto. El dato es especificado mediante una combinación de registros índice y base, y puede haber un desplazamiento
o o o
o
o o
Base. Un registro base (BX o BP) tienen la dirección de donde se tomará el dato. Ej. MOV AX, [BX] Índice. Un registro índice (SI o SI) tienen la dirección de donde se tomará el dato. Ej. MOV AX, [SI] B ase + Des plazamiento. El dato se tomará de la dirección apuntada por la suma de un registro base más un desplazamiento. Ej. MOV AX, [BP + 7] Índice + Desplazamiento. El dato se tomará de la dirección apuntada por la suma de un registro índice más un desplazamiento. Ej. MOV AX, [DI + 7] B as e + Índice. El dato se tomará de la dirección apuntada por la suma de un registro base más un registro índice. Ej. MOV AX, [BX + SI] B as e + Índice + Desplazamiento . El dato se tomará de la dirección apuntada por la suma de un registro base, más un registro índice, más un desplazamiento. Ej. MOV AX, [BX + SI + 9]
9.- SET DE INSTRUCCUIONES Se pueden clasificar en los siguientes grupos:
9.1 Instrucciones de Transferencia de Datos. Estas instrucciones mueven datos de una parte a otra del sistema; desde y hacia la memoria principal, de y a los registros de datos, puertos de E/S y registros de segmentación. Las instrucciones de transferencia de datos son las siguientes: MOV transfiere XCHG intercambia IN entrada OUT salida XLAT traduce usando una tabla LEA carga la dirección efectiva LDS carga el segmento de datos LES carga el segmento extra LAHF carga los indicadores en AH
SAHF guarda AH en los indicadores PUSH FUENTE (sp) fuente POP DESTINO destino (sp)
9.2 Control de Bucles (instrucciones simples) Estas posibilitan el grupo de control más elemental de nuestros programas. Un bucle es un bloque de código que se ejecuta varias veces. Hay4 tipos de bucles básicos:
Bucles sin fin Bucles por conteo Bucles hasta Bucles mientras
Las instrucciones de control de bucles son las siguientes: INC incrementar DEC decrementar LOOP realizar un bucle LOOPZ,LOOPE realizar un bucle si es cero LOOPNZ,LOOPNE realizar un bucle si no es cero JCXZ salta si CX es cero
9.3 Instrucciones de Prueba, Comparación y Saltos. Este grupo es una continuación del anterior, incluye las siguientes instrucciones: TEST verifica CMP compara JMP salta JE, JZ salta si es igual a cero JNE, JNZ salta si no igual a cero JS salta si signo negativo JNS salta si signo no negativo JP, JPE salta si paridad par
JNP, JOP salta si paridad impar JO salta si hay capacidad excedida JNO salta si no hay capacidad excedida JB, JNAE salta si por abajo (no encima o igual) JNB, JAE salta si no está por abajo (encima o igual) JBE, JNA salta si por abajo o igual (no encima) JNBE, JA salta si no por abajo o igual (encima) JL, JNGE salta si menor que (no mayor o igual) JNL, JGE salta si no menor que (mayor o igual) JLE, JNG salta si menor que o igual (no mayor) JNLE, JG salta si no menor que o igual (mayor)
9.4 Instrucciones de Llamado y Retorno de Subrutinas. Para que los programas resulten eficientes y legibles tanto en lenguaje ensamblador como en lenguaje de alto nivel, resultan indispensables las subrutinas: CALL llamada a subrutina RET retorno al programa o subrutina que llamó
9.5 Instrucciones Aritméticas. Estas instrucciones son las que realiza directamente el 8086/8088 a. Grupo de adición: ADD suma ADC suma con acarreo AAA ajuste ASCII para la suma DAA ajuste decimal para la suma b. Grupo de sustracción: SUB resta
SBB resta con acarreo negativo AAS ajuste ASCII para la resta DAS ajuste decimal para la resta c. Grupo de multiplicación: MUL multiplicación IMUL multiplicación entera AAM ajuste ASCII para la multiplicación d. Grupo de división: DIV división IDIV división entera AAD ajuste ASCII para la división e. Conversiones: CBW pasar octeto a palabra CWD pasar palabra a doble palabra NEG negación f. Tratamiento de cadenas:
Permiten el movimiento, comparación o búsqueda rápida en bloques de datos: MOVC transferir carácter de una cadena MOVW transferir palabra de una cadena CMPC comparar carácter de una cadena CMPW comparar palabra de una cadena SCAC buscar carácter de una cadena SCAW buscar palabra de una cadena LODC cargar carácter de una cadena LODW cargar palabra de una cadena
STOC guardar carácter de una cadena STOW guardar palabra de una cadena REP repetir CLD poner a 0 el indicador de dirección STD poner a 1 el indicador de dirección
9.6 Instrucciones Lógicas. Son operaciones bit a bit que trabajan sobre octetos o palabras completas: NOT negación AND producto lógico OR suma lógica XOR suma lógica exclusiva
9.7 Instrucciones de Desplazamiento, Rotación y Adeudos. Básicamente permiten multiplicar y dividir por potencias de 2 SHL, SAL desplazar a la izquierda (desplazamiento aritmético) SHR desplazar a la derecha SAR desplazamiento aritmético a la derecha ROL rotación a la izquierda ROR rotación a la derecha RCL rotación con acarreo a la izquierda RCR rotación con acarreo a la derecha CLC borrar acarreo STC poner acarreo a 1
9.8 Instrucciones de Pila. Una de las funciones de la pila del sistema es la de salvaguardar (conservar) datos (la otra es la de salvaguardar las direcciones de retorno de las llamadas a subrutinas): PUSH introducir
POP extraer PUSHF introducir indicadores POPF extraer indicadores
9.10 Instrucciones de Control del microprocesador. Hay varias instrucciones para el control de la CPU, ya sea a ella sola, o en conjunción con otros procesadores: NOP no operación HLT parada WAIT espera LOCK bloquea ESC escape
9.11 Instrucciones de Interrupción. STI poner a 1 el indicador de interrupción CLI borrar el indicador de interrupción INT interrupción INTO interrupción por capacidad excedida (desbordamiento) IRET retorno de interrupción
Las instrucciones de transferencia condicional del control del programa se pueden clasificar en 3 grupos: 1. Instrucciones usadas para comparar dos enteros sin signo: a. JA o JNBE . Salta si está arriba o salta si no está abajo o si no es igual (jump
if above o jump if not below or equal) El salto se efectúa si la bandera ce CF = 0 o si la bandera de ZF = 0 b. JAE o JNB. Salta si está arriba o es igual o salta si no está abajo (jump if above or
equal o jump if not below) El salto se efectúa si CF = 0. c. JB o JNAE . Salta si está abajo o salta si no está arriba o si no es igual (jump if below
or equal o jump if not above or equal) El salto se efectúa si CF=1.
d. JBE o JNA. Salta si está abajo o si es igual o salta si no está arriba (jump if below or
equa o jump if not above) El salto se efectúa si CF = 1. e. JE o JZ. Salta si es igual o salta si es cero (jump equal o jump if zero) El salto se
efectúa si ZF = 1 (también se aplica a comparaciones de enteros con signo) f. JNE o JNZ. Salta si no es igual o salta si no es cero (jump if not equal o jump if not
zero) El salto se efectúa si ZF = 0 (también se aplica a comparaciones de enteros con signo) 2. Instrucciones usadas para comparar dos enteros con signo: a. JG o JNLE. Salta si es más grande o salta si no es menor o igual (jump if
greater o jump if not less or equal) El salto se efectúa si ZF = 0 oOF = SF. b. JGE o JNL . Salta si es más grande o igual o salta si no es menor que (jump if
greater or equal o jump if not less) El salto se efectúa si SF = OF. c. JL o JNGE. Salta si es menor que o salta si no es mayor o igual (jump if less o jump
if not greater or equal) El salto se efectúa si SF = OF. d. JLE o JNG. Salta si es menor o igual o salta si no es más grande (jump if less or
equal o jump if not greater) El salto se efectúa si ZF = 1 o SF = OF. 3. Instrucciones usadas según el estado de banderas: a. JC Salta si hay acarreo (jump if carry) El salto se efectúa si CF = 1. b. JNC Salta si no hay acarreo (jump if not carry) El salto se efectúa si CF = 0. c. JNO Salta si no hay desbordamiento (jump if not overflow) El salto se efectúa
si OF = 0. d. JNP o JPO Salta si no hay paridad o salta si la paridad en non. El salto se efectúa
si PF= 0. e. JNS Salta si el signo está apagado (jump if not sign) El salto se efectúa si SF = 0. f. JO Salta si hay desbordamiento El salto se efectúa si OF= 1. g. JP o JPE Salta si hay paridad o salta si la paridad es par (jump if parity o jump if
parity even) El salto se efectúa si PF = 1. h. JS Salta si el signo está prendido El salto se efectúa si SF = 1.
10.- LENGUAJE DE MAQUINA, MACROENSANBLADOR DEL 8088 El lenguaje de máquina está compuesto por una serie de instrucciones, que son las únicas que pueden ser reconocidas y ejecutadas por el microprocesador. Este lenguaje es un conjunto de números que representan las operaciones que realiza el microprocesador a través de su circuitería interna. Estas instrucciones, por decirlo así, están grabadas o "alambradas" en el hardware y no pueden ser cambiadas. El nivel más bajo al que podemos aspirar a llegar en el control de un microprocesador es precisamente el del lenguaje de máquina. Ahora bien, siendo el lenguaje de máquina un conjunto de números, ¿cómo es capaz el microprocesador de saber cuándo un número representa una instrucción y cuándo un dato? El secreto de esto reside en la dirección de inicio de un programa y en el estado del microprocesador. La dirección de inicio nos indica en qué localidad de memoria comienza un programa, y en consecuencia que datos deberemos considerar como instrucciones. El estado del microprocesador nos permite saber cuándo éste espera una instrucción y cuándo éste espera un dato. Obviamente, el lenguaje de máquina de un microprocesador no puede ser ejecutado por otro microprocesador de arquitectura distinta, a menos que haya cierto tipo de compatibilidad prevista. Por ejemplo, un 80486 es capaz de ejecutar lenguaje de máquina propio y soporta el código generado para microprocesadores anteriores de la misma serie (desde un 8086 hasta un 80386). Por otra parte, un PowerPC es capaz de ejecutar instrucciones de los microprocesadores Motorola 68xxx y de los Intel 80xx/80x86. En ambos casos, el diseño de los microprocesadores se hizo tratando de mantener cierto nivel de compatibilidad con los desarrollados anteriormente. En el segundo caso, este nivel de compatibilidad se extendió a los de otra marca. Sin embargo, un 8088 no puede ejecutar código de un 80186 o superiores, ya que los procesadores más avanzados poseen juegos de instrucciones y registros nuevos no contenidos por un 8088. Un caso similar es la serie 68xxx, pero de ninguna manera podemos esperar que un Intel ejecute código de un Motorola y viceversa. Y esto no tiene nada que ver con la compañía, ya que Intel desarrolla otros tipos de microprocesadores como el 80860 y el iWARP, los cuales no pueden compartir código ni entre ellos ni entre los 80xx/80xxx. Ahora bien, mientras que con el lenguaje de máquina, nosotros obtenemos un control total del microprocesador, la programación en este lenguaje resulta muy difícil y fácil para cometer errores. No tanto por el hecho de que las instrucciones son sólo números, sino porque se debe calcular y trabajar con las direcciones de memoria de los datos, los saltos y las direcciones de llamadas a subrutinas, además de que para poder hacer ejecutable un programa, se deben enlazar las rutinas de run-time y servicios del sistema operativo. Este proceso es al que se le denomina ensamblado de código. Para
facilitar la elaboración de programas a este nivel, se desarrollaron los Ensambladores y el Lenguaje Ensamblador. Existe una correspondencia 1 a 1 entre las instrucciones del lenguaje de máquina y las del lenguaje ensamblador. Cada uno de los valores numéricos del lenguaje de máquina tiene una representación simbólica de 3 a 5 letras como instrucción del lenguaje ensamblador. Adicionalmente, este lenguaje proporciona un conjunto de pseudooperaciones (también conocidas como directivas del ensamblador) que sirven para definir datos, rutinas y todo tipo de información para que el programa ejecutable sea creado de determinada forma y en determinado lugar. Lenguaje de máquina es el sistema de códigos directamente interpretable por un circuito microprogramable, como el microprocesador de una computadora o el microcontrolador de un autómata. Este lenguaje está compuesto por un conjunto de instrucciones que determinan acciones a ser tomadas por la máquina. Un programa consiste en una cadena de estas instrucciones de lenguaje de máquina (más los datos). Estas instrucciones son normalmente ejecutadas en secuencia, con eventuales cambios de flujo causados por el propio programa o eventos externos. El lenguaje de máquina es específico de cada máquina o arquitectura de la máquina, aunque el conjunto de instrucciones disponibles pueda ser similar entre ellas. Los circuitos microprogramables son sistemas digitales, lo que significa que trabajan con dos únicos niveles de tensión. Dichos niveles, por abstracción, se simbolizan con el cero, 0, y el uno, 1, por eso el lenguaje de máquina sólo utiliza dichos signos. Esto permite el empleo de las teorías del álgebra booleana y del sistema binario en el diseño de este tipo de circuitos y en su programación.
Lenguaje de máquina del Intel 8088. El código de máquina en hexadecimal se resalta en rojo, el equivalente en lenguaje ensamblador en magenta, y las direcciones de memoria donde se encuentra el código, en azul. Abajo se ve un texto en hexadecimal y ASCII.
11.- DEBUGER Y SIMULADORES DEL 8088 Usamos el DEBUG para ejecutar el programa en lenguaje de máquina DEBUG.EXE (o DEBUG.COM) es un programa DOS que permite a los programas de 16 bits que se ejecute una instrucción a la vez con pausas para buscar en los registros y la memoria. Ejecutarlo desde la línea de comandos MS-DOS como: DEBUG name.EXE Donde nombre es el nombre del archivo ejecutable. DEBUG tiene una interfaz de usuario de línea de comandos. Cada línea comienza con una letra clave posiblemente seguida de otra información. Todos los números están en hexadecimal. Por lo general, puede omitir los espacios en blanco - a veces es necesario hacerlo. El "mini-lenguaje ensamblador" en adelante sólo entiende un código op y números hexadecimales y registrar los nombres - que no entiende las etiquetas del programa. A continuación se muestra un resumen de comandos. Las piezas que comienzan con / / son las explicaciones no parte de los comandos. La notación xxxx representa un número hexadecimal arbitrario (podría ser menos dígitos). q / / quit DEBUG r / / buscar en los registros y la siguiente instrucción a ser ejecutada / u / o desmontaje del lenguaje de máquina de nuevo en asamblea. Sin embargo, note:No hay etiquetas de dirección.Se dan las direcciones en hexadecimal. u xxxx / / desmonte a partir de la dirección xxxx d xxxx / / volcado de memoria en formato hexadecimal y ASCII a partir de la dirección xxxx t / / Ejecutar una sola instrucción p / / Trace través de una llamada procedimiento o instrucción int.
g xxxx / / Ejecutar las instrucciones hasta que llegue a la instrucción en la dirección xxxx. Si la ejecución falla que las instrucciones de su programa puede salirse de control. g / / Ejecuta el programa hasta que sale (o nunca). Los valores de registro se muestran no son los que dan al final de la ejecución de su programa. r nn / / Donde nn es un nombre de registro. Muestra el valor actual del registro y luego a: Puede escribir un nuevo valor para el registro y, a continuación, presione ENTRAR. O simplemente se presiona Enter para salir del valor anterior sin cambios. a / xxxx / Empieza a traducir las líneas de lenguaje ensamblador en ML y poner la instrucción ML por primera vez en la dirección xxxx. Las líneas siguientes de AL irán a las direcciones de la máquina posterior. Al pulsar Intro en una línea vacía AL saldrá de este "mini-ensamblador modo". e xxxx / / Inicia el examen de bytes individuales a partir de la uno a la dirección xxxx. Si escribe un espacio que pasa a la siguiente byte. Si escribe un número hexadecimal, se cambia el byte de edad en lo que ha escrito. Si se pulsa enter, sale este "examinar" el modo. NSSS / / ¿Dónde sss es uno o más caracteres ASCII dando un nombre de archivo. Este sss registros como el nombre de archivo predeterminado . l / / Esta es la carta de ell, NO la de un dígito. Esto carga el archivo con el nombre de archivo predeterminado en la memoria. Si se trata de un archivo. Exe, que se carga correctamente y establece las SS, CS e IP para el inicio del programa. w / / Graba la memoria en el archivo con el nombre de archivo predeterminado . El número de bytes escritos está dada por la división de entero de 32 bits entre los registros BX y CX. BX es el más alto en 15 bits, CX es el más bajo en 15 bits. Esto presenta problemas para crear un programa ejecutable.. Se puede utilizar para crear un programa. Com.
Utilizando el emulador de un microprocesador
Si desea cargar el código en el emulador, haga clic en Emular . Pero también se puede utilizar para cargar ejecutables emulador incluso si usted no tiene el código fuente original. Seleccione Mostrar emulador desde el menú del emulador.
BIBLIOGRAFIA
Intel, Datasheet 8088 8-bit Hmos Microprocessor 8088/8088-2 , agosto 1990, pag 1-7. Ibm corp. Ibm at technical reference. - 1984. 600 páginas. IBM, Technical Reference Pc xt 8088 User Guide, Section Hardware Ralf Brown. Lenguaje Ensamblador de los 80XX
REFERENCIAS
http://www.configurarequipos.com/doc585.html http://www.monografias.com/ http://www.alpertron.com.ar/8088.HTM
http://www.wikilearning.com/
http://atc.ugr.es/docencia/udigital/ http://www.emu8086.com/
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/Intel/mXrysuv.pdf Esta dirección es un ensamblador para los 80xx: msx88.zip
