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文档简介
微机原理与接口技术微机原理与接口技术复习参考资料复习资料说明:1、标有红色星号“%”的内容为重点内容3、本资料末尾附有“微机原理与接口技术综合练习题与答案错误修正”和“微机原理与接口技术综合练习题与答案中不作要求的部分”,请注意查看。第一章 概 述一、计算机中的数制1、无符号数的表示方法:(1)十进制计数的表示法特点:以十为底,逢十进一;共有0-9十个数字符号。(2)二进制计数表示方法:特点:以2为底,逢2进位;只有0和1两个符号。(3)十六进制数的表示法:特点:以16为底,逢16进位;有0-9及AF(表示1015)共16个数字符号。 2、各种数制之间的转换(1)非十进制数到十进制数的转换 按相应进位计数制的权表达式展开,再按十进制求和。(2)十进制数制转换为二进制数制 l十进制 二进制的转换:整数部分:除2取余; 小数部分:乘2取整。l十进制 十六进制的转换: 整数部分:除16取余; 小数部分:乘16取整。以小数点为起点求得整数和小数的各个位。(3)二进制与十六进制数之间的转换用4位二进制数表示1位十六进制数(4)二进制与八进制之间的转换八进制 二进制:一位八进制数用三位二进制数表示。二进制 八进制:从小数点开始,分别向左右两边把三位二进制数码划为一组,最左和最右一组不足三位用0补充,然后每组用一个八进制数码代替。3、无符号数二进制的运算无符号数:机器中全部有效位均用来表示数的大小,例如N=1001,表示无符号数9带符号数:机器中,最高位作为符号位(数的符号用0,1表示),其余位为数值位机器数:一个二进制连同符号位在内作为一个数,也就是机器数是机器中数的表示形式真值:机器数所代表的实际数值,一般写成十进制的形式例:真值: x1 = +1010100B =+84 x2 = 1010100B=-84 机器数:x1原 = 01010100 x2原 = 11010100 4、二进制数的逻辑运算特点:按位运算,无进借位(1)与运算只有A、B变量皆为1时,与运算的结果就是1(2)或运算A、B变量中,只要有一个为1,或运算的结果就是1(3)非运算(4)异或运算A、B两个变量只要不同,异或运算的结果就是1二、计算机中的码制(重点%)1、对于符号数,机器数常用的表示方法有原码、反码和补码三种。数X的原码记作X原,反码记作X反,补码记作X补。1、注意:对正数,三种表示法均相同。它们的差别在于对负数的表示。(1)原码定义:符号位:0表示正,1表示负;数值位:真值的绝对值。例:真值: x1 = +1010100B =+84 x2 = 1010100B=-84 机器数:x1原 = 01010100 x2原 = 11010100 注意:数0的原码不唯一 真值0有两种不同的表示形式,0 或-0。 0原=0.000 -0原=1.000 (2)反码定义:正数的反码与其原码相同,最高位为0表示正数,其余位为数值位。 负数的反码符号位为1,数值位为其原码数值位按位取反若X0 ,则 X反=X原若X0, 则X补= X反= X原若X0, 则X补= X反+1注意:机器字长为8时,数0的补码唯一,同为000000002、8位二进制的表示范围:原码:-127+127反码:-127+127补码:-128+127(因为8位二进制数有28=256种表达方式,原码,反码都是+0+127;-0-127,而反码的+0,0的表达方式都为00000000,为+0+127;-1-128)3、特殊数10000000l该数在原码中定义为: -0l在反码中定义为: -127l在补码中定义为: -128l对无符号数:(10000000) = 128补码加法: A+B补= A补+B补 补码运算步骤 1) 将参加运算的操作数用补码表示。 2) 进行加法得到两数和的补码(符号位作为数的一部分参加运算) 3)判断是否溢出 若没有溢出,则可进一步求和的真值:和为正数可直接求出,和为负数,则再次“求反加1”,得到真值。 溢出的判断:溢出:带符号数运算的结果超出计算机可以表示的范围,就是溢出。两个同符号数相加有可能产生溢出;两个负数补码相加后得到正数的补码,或两个正数的补码相加后到负数的补码,都是产生了溢出。计算(-70)补+(-60)补 解:(-70)补+(-60)补 =10111010+11000100=1 01111110两个负数之和却产生了正的结果,同样是因为产生了溢出。因是超出了负的最大范围,所以是负向溢出 溢出的解决:扩大数的表示范围可以防止溢出。数的扩展不能改变数的大小,只能改变数的位数。 正数扩展:高位全部加0; 负数扩展:高位全部加1。 如:-70 (10111010)补 (1111111110111010)补三、信息的编码1、 十进制数的二进制数编码用4位二进制数表示一位十进制数。有两种表示法:压缩BCD码和非压缩BCD码。(1)压缩BCD码的每一位用4位二进制表示,00001001表示09,一个字节表示两位十进制数。(2)非压缩BCD码用一个字节表示一位十进制数,高4位总是0000,低4位的00001001表示092、 字符的编码计算机采用7位二进制代码对字符进行编码(1)数字09的编码是01100000111001,它们的高3位均是011,后4位正好与其对应的二进制代码(BCD码)相符。(2)英文字母AZ的ASCII码从1000001(41H)开始顺序递增,字母az的ASCII码从1100001(61H)开始顺序递增,这样的排列对信息检索十分有利。(4位二进制数表示1位十进制数)四、微型计算机基础微处理器 利用超大规模集成电路技术把运算器和控制器集成在一个半导体芯片上形成微处理器,也称CPU,是计算机的核心部件。 组成:运算器ALU (Arithmetic Logic Unit);控制器CU (Control Unit);寄存器组Registers 按照微型计算机数据总线的宽度,也就是按照一次操作所能传送的二进制数位数的最大值来进行划分,可分为4位,8位,32位,64位 字长:是微型计算机能够直接处理的二进制数据的位数。字长越长,能表示数值的有效位数越多,在同样的运算速度下精度也越高。主存容量:主存储器所能存储的最大信息总量为主存容量,是衡量微型计算机处理能力大小的一个重要指标主频:决定计算机的处理速度,频率越高,处理速度越快运算速度:计算机每秒运算的次数第二章 微机组成原理第一节、微机的结构1、计算机的经典结构冯.诺依曼结构(1)计算机由运算器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成(运算器和控制器又称为CPU)(2)数据和程序以二进制代码形式不加区分地存放在存储器总,存放位置由地址指定,数制为二进制。(3)控制器是根据存放在存储器中的指令序列来操作的,并由一个程序计数器控制指令的执行。3、 系统总线的分类(1)数据总线(Data Bus),它决定了处理器的字长。用来传送数据,数据既可从CPU送往其他部件,也可以从其他部件送往CPU,故为双向总线。(2)地址总线(Address Bus),它决定系统所能直接访问的存储器空间的容量。用来传送地址信息,使由CPU送出的单向总线(3)控制总线(Control Bus),用来传输控制信号,包括CPU送往其他部件的控制信号,如读信号,写信号;也包括其他部件送往CPU的,如中断请求信号,总线请求信号。为双向总线第二节、8086微处理器1、8086与8088是一种单片微处理芯片,其内部数据总线的宽度是16位,8086外部数据总线宽度也是16位,8088的外部数据总线是8位,为准16位CPU 8086地址总线的宽度为20位,有1MB(220)寻址空间。2、 8086CPU由总线接口部件BIU和执行部件EU组成。BIU和EU的操作是异步的,是并行的,为8086取指令和执行指令的并行操作体统硬件支持。BIU是CPU与存储器和I/O设备的接口,负责与存储器,I/O接口进行数据传送8086CPU的BIU中的指令队列为6字节,可以预取6字节的指令代码:8088CPU为4字节。BIU要保证指令队列始终是满的,当指令队列有2个空字节(8088为1个)时,BIU将自动取指令到指令队列。遵循的是先进先出原则(按顺序存放,并按顺序取到EU中去)而堆栈是先进后出3、 8086处理器的启动4、寄存器结构(重点%)8086微处理器包含有13个16位的寄存器和9位标志位。4个通用寄存器(AX,BX,CX,DX)4个段寄存器(CS,DS,SS,ES)4个指针和变址寄存器(SP,BP,SI,DI)指令指针(IP)1)、通用寄存器(1)8086含4个16位数据寄存器,它们又可分为8个8位寄存器,即:lAX AH,ALlBXBH,BLlCXCH,CLlDXDH,DL常用来存放参与运算的操作数或运算结果(2)数据寄存器特有的习惯用法lAX:Accumulator累加器。多用于存放中间运算结果。所有I/O指令必须都通过AX与接口传送信息;lBX:(Base Register)基址寄存器。在间接寻址中用于存放基地址;lCX:(Count Register)计数寄存器用于在循环或串操作指令中存放循环次数或重复次数;lDX:Data Register数据寄存器。在32位乘除法运算时,存放高16位数;在间接寻址的I/O指令中存放I/O端口地址。2)、指针和变址寄存器(专用寄存器)(16位)lSP:(Stack Pointer)堆栈指针寄存器,其内容为栈顶的偏移地址;lBP:(Base Pointer)基址指针寄存器,常用于在访问内存时存放内存单元的偏移地址。lSI:(Source Index)源变址寄存器(传送数据串时用)lDI:(Destination Index)目标变址寄存器(传送数据串时用)变址寄存器常用于指令的间接寻址或变址寻址。3)、段寄存器(属于BIU)CS:(Code Segment)代码段寄存器,代码段用于存放指令代码DS:(Data Segment)数据段寄存器(与SI,DI共用)ES:(Extra Segment)附加段寄存器,数据段和附加段用来存放操作数SS:(Stack Segment)堆栈段寄存器,堆栈段用于存放返回地址,保存寄存器内容,传递参数(与SP,BP共用)主要功能是暂时存放数据和地址,通常用来保护断点和现场。4)、指令指针(IP)16位指令指针寄存器,其内容为下一条要执行的指令的偏移地址。(与CS共同表示)5)、标志寄存器(1)状态标志:l进位标志位(CF):运算结果的最高位有进位或有借位,则CF=1l辅助进位标志位(AF):运算结果的低四位有进位或借位,则AF=1(一般在BCD码运算中)l溢出标志位(OF):运算结果有溢出,则OF=1l零标志位(ZF):反映指令的执行是否产生一个为零的结果l符号标志位(SF):指出该指令的执行是否产生一个负的结果,当最高位为1时,SF=1,l奇偶标志位(PF):表示指令运算结果的低8位“1”个数是否为偶数,则PF=1(2)控制标志位l中断允许标志位(IF):表示CPU是否能够响应外部可屏蔽中断请求,IF=1,允许中断l跟踪标志(TF):CPU单步执行l方向标志(DF):若用指令STD将DF=1,数据串操作过程中地址自动递减5、8086的引脚及其功能(重点掌握以下引脚)lAD15AD0:双向三态的地址总线,输入/输出信号。传送地址时,单向,三态输出;传送数据,双向,三态输入输出lINTR:可屏蔽中断请求输入信号,高电平有效。可通过设置IF的值来控制。lNMI:非屏蔽中断输入信号。不能用软件进行屏蔽。lRESET:复位输入信号,高电平有效。复位的初始状态见lMN/MX:最小最大模式输入控制信号。最小工作模式,指系统中只有8088/8086CPU一个微处理器,最小模式也称为单处理器模式(MN/MX接电源)最大工作模式,指系统包含两个或两个以上的微处理器(MN/MX接地)6.存储器组织字:低位字节放在低地址中,高位字节放在高地址中地址从上到下,从低到高字:1123H当一个字存入存储器时需要占用两个存储单元,字单元的地址采用它的低地址来表示例如(0004H)=1234H,即字单元:(0004H)单元存放的是34H,(0005H)单元存放的是12H。而(0004H)=34H为字节单元双字:(32位),高位字存段地址,低位字存偏移量规则字:低位字节存放在偶数地址(高位字节放在奇数地址)(如F0000H,FFFFEH为偶数地址)非规则字:低位字节存放在奇数地址读写一个字节时,只需访问某个存储体(奇地址存储体或偶地址存储体),相应的8位数据在数据总线上有效,而另外一个字节数据被忽略,只需要一个总线周期读写一个字时,若该字单元地址是从偶地址开始的,即其高字节在奇地址单元,低地址在偶地址单元,则只需执行一个总线读写周期便可完成对改字的读写操作若该字地址从奇地址开始,则CPU需要执行连续的两个读写周期才能完成对该字的读写操作,第一次取奇地址存储体上的事数据,偶地址存储体上的8位数据被忽略,第二次取偶地址存储体上的数据,奇地址存储体上的8位数据被忽略,要两个总线读写周期为了加快运行速度,通常从偶地址开始存放字数据存储器操作涉及的类型正常使用段基址可使用段基址偏移地址取指令CS无IP堆栈操作SS无SP变量DSCS,ES,SS有效地址源数据用DSCS,ES,SSSI目的数据用ES无DI作为基址寄存器使用SSCS,DS,ES有效地址第三章 8086指令系统说明:8086指令系统这章为重点章节,对下面列出的指令都要求掌握。8086寻址方式一、数据寻址方式(重点%)8086指令格式: 操作码 目的操作数 源操作数 无操作数:控制类指令,如HLT(暂停指令)单操作数:只给出一个操作数地址,该操作数可在寄存器或存储器中,或指令直接给出立即数,如INC AL ; 将AL中的内容加1(增量指令)双操作数:目的操作数 源操作数;一个操作数在寄存器中,另一个在寄存器或存储器中,或指令中直接给出立即数,不允许两个都在存储器中,目的操作数是一个地址操作数的来源:1. 指令中: MOV AX, 1234H2. 寄存器中: MOV AX, BX3. 存储器中: MOV AX, 1234H1、立即寻址 操作数(为一常数)直接由指令给出 (此操作数称为立即数)立即寻址只能用于源操作数(立即数可以是8位,或16位)例: MOV AX, 1C8FHMOV BYTE PTR2A00H, 8FH(BYTE PTR 指字节单元)MOV AL, 01H错误例: MOV 2A00H,AX ; 错误!指令操作例:MOV AX,3102H; AX3102H执行后,(AH) = 31H,(AL) = 02H主要用来给寄存器赋初值2、寄存器寻址(1)操作数放在某个寄存器中(2)源操作数与目的操作数字长要相同(3)寄存器寻址与段地址无关(4)注意:CS不能当目的操作数!例: MOV AX, BX MOV 3F00H, AX MOV CL, AL 错误例: MOV AX,BL ; 字长不同 MOV ES:AX,DX ; 寄存器与段无关3、直接寻址(1)指令中直接给出操作数的16位偏移地址 偏移地址也称为有效地址(EA, Effective Address)(2)默认的段寄存器为DS,但也可以显式地指定其他段寄存器称为段超越前缀(3)偏移地址也可用符号地址来表示,如ADDR、VAR例: MOV AL, 2A00H(2A00H内容存入AL中) MOV AX ,2A00H(2A00H内容存入AL中,2A01H内容存入AH中) MOV DX ,ES:2A00H(段超前)P54MOV SI,TABLE_PTR加了 表示存储单元的地址,4、间接寻址l 操作数的偏移地址(有效地址EA)放在寄存器中l以SI、DI、BX间接寻址,操作数在当前数据段(DS)区域中,即数据段寄存器DS乘以16加上SI,DI或BX中的16位偏移量后作为操作数的物理地址例如指令MOV AX,SI中,源操作数的物理地址是DS16+SIl以寄存器BP间接寻址时,操作数在堆栈段(SS)区域中,即堆栈寄存器SS乘以16与BP的内容相加作为操作数的物理地址。若在指令中规定是段超越的,则BP的内容也可以与其他段寄存器相加,如MOV AX,DS:BP的源操作数的物理地址是DS16+BPl 例: MOV AX,BX MOV CL,CS:DI 错误例 : MOV AX, DX MOV CL, AX MOV SP,AX 5、寄存器变址寻址lEA=间址寄存器的内容加上一个8/16位的位移量l 例: MOV AX, BX+8 MOV CX, TABLESI MOV AX, BP; 默认段寄存器为SSl 指令操作例:MOV AX,DATABX 若(DS)=6000H, (BX)=1000H, DATA=2A00H, (63A00H)=66H, (63A01H)=55H 则物理地址 = 60000H + 1000H + 2A00H = 63A00H指令执行后:(AX)=5566H6、相对基址变址寻址l 在基址-变址寻址的基础上再加上一个相对位移量EA=(BX)+(SI)或(DI)+8位或16位位移量;EA=(BP)+(SI)或(DI)+8位或16位位移量l 若操作数的偏移地址:由基址寄存器(BX或BP)给出 基址寻址方式由变址寄存器(SI或DI)给出 变址寻址方式同一组内的寄存器不能同时出现。注意:除了有段跨越前缀的情况外,当基址寄存器为BX时,操作数应该存放在数据段DS中,当基址寄存器为BP时,操作数应放在堆栈段SS中。例: MOV AX, BX+SI MOV AX, DS: BP DI指令操作例:MOV AX,BXSI假定:(DS)=8000H, (BX)=2000H, SI=1000H则物理地址 = 80000H + 2000H + 1000H = 83000H指令执行后: (AL)=83000H(AH)=83001H指令操作例:MOV AX,DATADIBX若(DS)=8000H, (BX)=2000H, (DI)=1000H, DATA=200H则指令执行后(AH)=83021H, (AL)=83020H寄存器间接、寄存器相对、基址变址、相对基址变址四种寻址方式的比较: 寻址方式 指令操作数形式n 寄存器间接 只有一个寄存器(BX/BP/SI/DI之一)n 寄存器相对 一个寄存器加上位移量n 基址变址 两个不同类别的寄存器n 相对基址-变址 两个不同类别的寄存器加上位移量二、地址寻址方式(了解有4类,能判断)简要判断依据(指令中间的单词):段内直接 short,near段内间接 word段间直接 far段间间接 dword第一节 8086指令系统一、数据传送指令(重点%)1、通用传送指令(1) MOV dest,src; destsrc传送的是字节还是字取决于指令中涉及的寄存器是8位还是16位。传送指令不影响标志位具体来说可实现: 寄存器间(除CS,IP)实现数据任意传送MOV BX ,AXMOV BH, ALMOV SI , BP指令中两操作数中至少有一个为寄存器 立即数送寄存器MOV BX, 50H; MOV BX, 500H;MOV AX, 0 (AX清零)MOV AX, 12H=MOV AL,12HMOV AL, 1000H 立即数送存储单元MOV BX, 500H (将00H送入存储器数据段中偏移地址BX的字节单元;将05H送入偏移地址为BX+1的字节单元)MOV BYTE PTR 2000H ,25H (完成将存储器数据段中偏移地址为2000H的字节单元赋值为25H)MOV WORD PTR 2000H,25H(将存储器数据段偏移地址为2000H的字节单元赋值为25H,同时将偏移地址为2001H的字节单元赋值为0)物理地址=段基址*10H+EA 存储单元送寄存器 MOV AX, BX 取数据(将存储器偏移地址为BX所指的字节单元内容送AL,BX+1所指的字节内容送AH) 寄存器送存储单元 MOV BX, AX (将AL的字节单元内容送偏移地址为BX,AH的字节内容送BX+1)存储单元/寄存器送段寄存器 MOV BX, DS 保护段地址 Mov DS ,BX 给地址赋值段寄存器送存储单元/寄存器MOV DS , AX 给段地址赋值MOV AX , DS 保护段地址MOV指令的使用规则1. 两个操作数的类型必须一致;2. 两个操作数不能同时为存储器操作数;可写成:MOV AX,SI; MOV DI,AX3. 不能用CS做目的操作数;4. 不允许用立即数做目的操作数;要写成:MOV AX,H; MOV DS,AX5. 不允许立即数直接向段寄存器传送数据;6. 不允许在段寄存器之间直接传送数据。7. MOV指令可传送8位数据,也可传送16位数据(2)、堆栈指令什么是堆栈?按“后进先出(LIFO)”方式工作的存储区域。堆栈以字为单位进行压入弹出操作。规定由SS指示堆栈段的段基址,堆栈指针SP始终指向堆栈的顶部,SP的初值规定了所用堆栈区的大小。堆栈的最高地址叫栈底。栈顶是堆栈操作的唯一出口,是栈地址较小的一端,栈底是不变的,为加快堆栈操作的速度,均以字为单位进行,一次操作只能是SP+2(出栈)或SP-2(入栈) 压栈指令PUSHPUSH src ; src为16位操作数(因为先入的数据会被压入栈底,而后的数据地址会越来越小)例:PUSHAX;将AX内容压栈执行操作:SP(SP)-1SP高字节AHSP (SP)-1SP低字节AL故 (SP)(SP)- 2注意进栈方向是高地址向低地址发展。 出栈指令POPPOPdest 执行操作:OPRD的低字节SP SPSP+1 OPRD的高字节SP SPSP+1例:POP BX;将栈顶内容弹至BX执行操作:(BL)(SP)(BH)(SP)+1(SP)(SP)+2堆栈指令在使用时需注意的几点: 堆栈操作总是按字进行 不能从栈顶弹出一个字给CS 堆栈指针为SS:SP,SP永远指向栈顶SP自动进行增减量(-2,+2)(3)、交换指令XCHG格式:XCHG reg,mem/reg功能:交换两操作数的内容。要求:两操作数中必须有一个在寄存器中;操作数不能为段寄存器和立即数;源和目地操作数类型要一致。举例: XCHGAX,BX将AX与BX的值相交换XCHG2000,CL将CL与数据段中偏移地址为2000H的单元交换(4)查表指令XLAT执行的操作:AL(BX)+(AL)又叫查表转换指令,它可根据表项序号查出表中对应代码的内容。执行时先将表的首地址(偏移地址)送到BX中,待查的码存于AL中。(使用之前要有相应的设置) 实验 一(8255)中涉及2、累加器输入输出指令只限于用累加器AL或AX来传送信息。功能: (累加器)I/O端口(1) 输入指令IN格式:IN累加器,端口 端口号0255(00HFFH)(28-1)8位立即数直接给出IN 累加器, DX ;DX表示的端口范围达64K例:IN AL,80H ;(AL)(80H端口)字节IN AL,DX ;(AL)(DX)IN AL n(从端口地址为n的端口)IN AX, n(AHn+1,ALn)IN AL, DX (从端口地址DX指明的端口读一个字节直接送AL)IN AX, DX (AHDX+1,ALDX)字,相邻的两个单位的内容送到AX中例IN AL,40H,CS=1000H,IP=0050H,8位端口40H中内容为55H端口40H的内容55H送入寄存器AL中(2) 输出指令OUT格式:OUT 端口,累加器OUT DX,累加器(CPU写数据到外设当中)例:OUT 68H,AX ;(69H,68H)(AX)OUT DX,AL ;(DX)(AL)在使用间接寻址的IN/OUT指令时,要事先用传送指令把I/O端口号设置到DX寄存器如: MOV DX,220HIN AL,DX;将220H端口内容读入AL如 OUT DX,AL,(AL=66H);将累加器AL中的数据字节66H,输出到DX指定的端口3、目标地址传送指令(1) LEA传送偏移地址格式:LEA reg,mem ; 将指定内存单元的偏移地址送到指定寄存器 LEA BX, 2000H ; 把2000H单元的偏移地址送到BX,执行后BX=2000H要求:1) 源操作数必须是一个存储器操作数;2) 目的操作数必须是一个16位的通用寄存器。例:LEA BX,SI+10H设:(SI)=1000H则执行该指令后,(BX)=1010Hl注意以下二条指令差别:LEA BX,BUFFER MOV BX,BUFFER前者表示将符号地址为BUFFER的存储单元的偏移地址取到 BX中;后者表示将BUFFER存储单元中的内容取到 BX中。下面两条指令等效:LEA BX,BUFFERMOV BX, OFFSET BUFFER其中OFFSET BUFFER表示存储器单元BUFFER的偏移地址。二者都可用于取存储器单元的偏移地址,但LEA指令可以取动态的地址,OFFSET只能取静态的地址。(2)LDS功能:完成一个地址指针的传送,地址指针包括段地址部分和偏移量部分。前两个字节偏移量部分送入一个16位的指针寄存器或变址寄存器,后两字节,段地址送入DS, 例如:指令“LDS SI,2000H”,将当前数据段2000H及2001H单元的内容送SI,同时将2002H及2003H单元的内容送DS(3)LES功能:除将段地址送入ES外,其他与LDS指令相同标志寄存器传送1 LAHF (LOAD AH WITH FLAG)将标志寄存器中的SF、ZF、AF、PF和CF(即低8位)传送至AH寄存器的指定位,空位没有定义。(2)SAHF (STOREAH WITH FLAG)将寄存器AH的指定位,送至标志寄存器的SF、ZF、AF、PF和CF位。根据AH的内容,影响上述标志位,对O、D和I无影响。(3)PUSHF(Push flag)将标志寄存器压入堆栈顶部,同时修改堆栈指针(此指令不影响标志寄存器)(4)POPF(Pop flag)将堆栈顶部的一个字传送到标志寄存器中,同时修改堆栈指针(完成出栈入栈的地址应该相同PUSHF与POPF是成对出现的,入栈指针前SP送入标志寄存器,出栈后将SP送入寄存器,看标志寄存器的值是否相同)二、算术运算指令(会影响标志位)1、 加法指令(1) 不带进位的加法指令ADD格式: ADD OPRD1,OPRD2源操作数:8/16位通用寄存器,存储器,立即数目的操作数:8/16位通用寄存器,存储器 ADD 寄存器,立即数 ADD AL,30 AL与立即数30相加,结果放在AL中ADD 存储器1/寄存器1,存储器2/寄存器2实例:ADD AL,30H (AL与立即数30相加,结果放在AL中)ADD SI,BX+20H (SI与BX+20H及BX+21H两单元组成的一个字相加,结果放在SI中)ADD CX,SI (SI的内容与CX的内容相加,结果放在CX中) ADD DI,200H (立即数200H与存储器内容相加,结果放在存储器中)ADD指令对6个状态标志均产生影响。例:已知(BX)=D75FH指令 ADD BX,8046H 执行后,状态标志各是多少?D75FH = 1110 0111 0101 11118046H = 1000 0000 0100 01101 1 11 11 0110 0111 1010 0101结果:因为最高位有进位,故CF=1;最后8位有4个1,故PF=1;最后4位向第5位有进位,故AF=1;运算结果不全为0,故ZF=0;最高位为0,故SF=0;有溢出,故OF=1加法指令结果存放在OPRD1判断溢出与进位(重点%)从硬件的角度:默认参与运算的操作数都是有符号数,当两数的符号位相同,而和的结果相异时有溢出,则OF=1,否则OF=0(2) 带进位的加法ADCADC指令在形式上和功能上与ADD类似,只是相加时还要包括进位标志CF的内容,例如:ADC AL,68H ; AL(AL)+68H+(CF)ADC AX,CX ;AX(AX)+(CX)+(CF)ADC BX,DI ;BX(BX)+DI+1DI+(CF)ADC指令一般用于16位以上的多字节数字相加(3)加1指令INC格式:INC reg/mem功能:类似于C语言中的+操作:对指定的操作数加1 例: INC ALINC SIINC BYTE PTRBX+4 (知道字节加1)注:本指令不影响CF标志。(4)非压缩BCD码加法调整指令AAAAAA指令的操作:如果AL的低4位9或AF=1,则: AL(AL)+6,(AH)(AH)+1,AF1 AL高4位清零 CFAF否则AL高4位清零(5)压缩BCD码加法调整指令DAAl两个压缩BCD码相加结果在AL中,通过DAA调整得到一个正确的压缩BCD码.l指令操作(调整方法):若AL的低4位9或AF=1则(AL)(AL)+6,AF1若AL的高4位9或CF=1则(AL)(AL)+60H,CF1l除OF外,DAA指令影响所有其它标志。lDAA指令应紧跟在ADD或ADC指令之后。2、 减法指令(1)不考虑借位的减法指令SUB格式: SUB OPRD1,OPRD2操作: destOPRD1-OPRD2注:1.源和目的操作数不能同时为存储器操作数2.立即数不能作为目的操作数3.不能进行段寄存器减法指令例子:SUB AL,60HSUB BX+20H,DXSUB AX,CX(2)考虑借位的减法指令SBBSBB指令主要用于多字节的减法。格式: SBB dest, src操作: dest(dest)-(src)-(CF)指令例子:SBB AX,CXSBB WORD PTRSI,2080HSBB SI,DX(3)减1指令DEC作用类似于C语言中的”操作符。格式:DEC opr操作:opr(opr)-1在循环程序中,该指令对地址指针和循环计数值进行修改(执行一次,减1,直到位0)指令例子:DEC CLDEC WORD PTRDI+2 由DI+2寻址的数据段中,字存储单元内容减1DEC SI (4)求补指令NEG格式: NEG opr操作: opr 0-(opr)(相当于用0作被减数的SUB指令一样,但进位标志为1)对一个操作数取补码相当于用0减去此操作数,故利用NEG指令可得到负数的绝对值。相当于: NOT opr INC opr例:若(AL)=0FCH,则执行 NEG AL后,(AL)=04H,CF=1(5)比较指令CMP格式: CMP OPRD1,OPRD2操作: OPRD1-OPRD2CMP也是执行两个操作数相减,但结果不送目标操作数,其结果只反映在标志位上。有符号数,进行比较后,溢出标志位OF与符号标志位SF的值相同时,则OPRD1OPRD2,否则OPRD1OPRD2无符号数,CF=0,则OPRD1OPRD2,若CF=1,OPRD1OPRD2指令例子:CMP AL,0AHCMP CX,SICMP DI,BX+03注意:(1)目的操作数不能为立即数 (2)源操作数和目的操作数不能同时为存储器(6)十进制调制指令 例如十进制数12,用BCD码表示0001 0010,十进制的每一位用二进制数表示(4位4位是二进制,而相邻的四位却是十进制的),故要调整一类为压缩BCD码,即规定每个字节表示两位BCD数;另一类为非压缩BCD码,即用一个字节表示1位BCD数,因09可以用4位二进制数表示(在字节的高4位用0填充)。例如,十进制数25,压缩BCD数时为25H,非压缩BCD数为0205H减法调整指令AAS对AL中由两个非压缩的BCD码相减的结果进行调整。调整操作为:若AL的低4位9或AF=1,则: AL(AL)-6,AH(AH)-1,AF1 AL的高4位清零 CFAF否则:AL的高4位清零压缩BCD码减法调整指令DAS对AL中由两个压缩BCD码相减的结果进行调整。调整操作为:若AL的低4位9或AF=1,则:AL(AL)-6, 且AF1若AL的高4位9或CF=1,则:AL(AL)-60H,且CF1DAS对OF无定义,但影响其余标志位。DAS指令要求跟在减法指令之后。3、 乘法指令进行乘法时:8位*8位16位乘积16位*16位32位乘积相乘后是双倍长的积(1) 无符号数的乘法指令MUL(MEM/REG)格式: MUL OPRD操作:字节操作数 (AX)(AL) (src) 其16位积的高8位放在AH中,低8位放在AL中(因为两数相乘可以为10位或以上)字操作数 (DX, AX)(AX) (src) 其32位积的高16位放在DX中,低16位放在AX中其中一个操作数默认放在AL或AX中,而另外一个由OPRD给出,注意OPRD不能是立即数高位字节或高位字无效:即AH=0或DX=0,将CF和OF两标志位同时0(因为高位全为0,肯定不存在溢出和进位)高位字节或高位字有效:即AH0,或DX0,即将CF和OF同时置1(高位不全为1)指令例子:MUL BL ;(AL)(BL),乘积在AX中MUL CX ;(AX)(CX),乘积在DX,AX中MUL BYTE PTRBX(2)有符号数乘法指令IMUL格式与MUL指令类似,只是要求两操作数均为有符号数。指令例子:IMUL BL ;(AX)(AL)(BL)IMUL WORD PTRSI;(DX,AX)(AX)(SI+1SI)注意:MUL/IMUL指令中 AL(AX)为隐含的乘数寄存器;(其中一个操作数默认放在AL或AX中,而另一个操作数由指令给出) AX(DX,AX)为隐含的乘积寄存器; OPRD不能为立即数; 除CF和OF外,对其它标志位无定义。 8位数相乘,结果16位数放在AX中,16位数相乘结果为32位数,其中高16位放在DX中,低16位放在AX中。4、除法指令进行除法时:16位/8位8位商32位/16位16位商对被除数、商及余数存放有如下规定:被除数 商 余数字节除法 AX AL AH字除法 DX:AX AX DX字节运算时被除数放在AX中,运算结果商放在AL中,而余数放在AH中;字运算时被除数位DX与AX构成32位数(DX中放高16位),运算结果的商放在AX中,而余数放在DX中(1)无符号数除法指令DIV格式: DIV src操作:字节操作 (AL)(AX) / (SRC) 的商(AH)(AX) / (SRC) 的余数字操作 (AX) (DX, AX) / (SRC) 的商(DX) (DX, AX) / (SRC) 的余数指令例子:DIV CLDIV WORD PTRBX(2)有符号数除法指令IDIV格式: IDIV src操作与DIV类似。商及余数均为有符号数,且余数符号总是与被除数符号相同。注意: 对于DIV/IDIV指令AX(DX,AX)为隐含的被除数寄存器。(被除数放在AX中)AL(AX)为隐含的商寄存器。(运算结果商放在AL中)AH(DX)为隐含的余数寄存器。(运算余数放在AH中)src不能为立即数。对所有条件标志位均无定32位(一个字)被除数为DX,AX(DX中放高16位),运算结果AX放商,DX放余数关于除法操作中的字长扩展问题除法运算要求被除数字长是除数字长的两倍,若不满足则需对被除数进行扩展,否则产生错误。对于无符号数除法扩展,只需将AH或DX清零即可。对有符号数而言,则是符号位的扩展。可使用前面介绍过的符号扩展指令CBW和CWD字节扩展指令CBW格式:CBW该指令执行时将AL寄存器的最高位扩展到AH,即若(最高位)D7=0,则AH=0;否则AH=0FFH。字扩展指令CWD格式:CWD该指令执行时将AX寄存器的最高位扩展到DX,即若(最高位)D15=0,则DX=0;否则DX=0FFFFH三、逻辑运算和移位指令(会影响标志位)1、逻辑运算指令(1)逻辑与AND对两个操作数进行按位逻辑“与”操作。格式:AND OPRD1,OPRD2用途:保留操作数的某几位,清零其他位。(保留用1,清零用0)例 保留AL中低4位,高4位清0。AND AL,0FH(2)逻辑或OR对两个操作数进行按位逻辑”或”操作。格式:OR dest, src用途:对操作数的某几位置1;对两操作数进行组合。例1:把AL中的非压缩BCD码变成相应十进制数的ASCII码。OR AL, 30H例2:BH保持不变,BL置为0FFH OR BX , 00FFH例3:AND AL,0FHAND AH,0F0H OR AL,AH ; 完成拼字的动作 OR AX,0FFFH ;将AX低12位置1(3)逻辑非NOT对操作数进行按位逻辑”非”操作。格式:NOT mem/reg例:NOT CXNOT BYTE PTRDINOT AX 执行前 AX=0503H,执行后 AX=FAFCH (4)逻辑异或XOR对两个操作数按位进行”异或”操作。格式:XOR dest, src用途:两个操作数相反,结果为1
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