微机原理与接口.ppt

1,算术运算（Arithmetic）指令(1）,ADD (Addition） 加法 (dest)(dest)+(src) ADD dest,src; 8位/16位操作数, 影响FLAGS ADD AX,BX; ADD CL,10H;ADD SP,2； ADD 2000H, AL; ADD WORD PTRBX, 20 例 AL=7EH(01111110B) AH=5BH(01011011B); ADD AL,AH AL=D9H(11011001B) SF=1,CF=0 ZF=0;AF=1;PF(EVEN)=0;OF=1 ; CF=1 无符号数进位（256/65536） OF=1 有符号数加溢出（-128127/-3276832767）,2,算术运算（Arithmetic）指令(2）,ADC (ADD with Carry) (dest)(dest)+(src)+(CF) 例：MOV BX, OFFSET FIRST； 多位数连加: LH MOV SI,OFFSET SECOND MOV AX, SI ADD BX, AX MOV AX, SI+2 ADC BX+2,AX；类似P77例 四字节LH逐个ADC,INC (Increment by 1) (dest)(dest)+1 加一操作 INC AX; INC DL; INC WORD PTR ES:2000H INC BYTE PTRBX; INC WORD PTR CS:DI+20,？问题1：运算符 专用指令：目标操作数加1,？问题2：如何在二进制运算基础上实现十进制BCD运算指令,3,算术运算（Arithmetic）指令(3）,AAA*(ASCII adjust for Addition) 非压缩BCD加法调整 （单字节）只对Unpacked BCD (00-09H)有意义； 隐含为:AL,AH(AH:0008,AL:0009) 等效：IF（AL） (AH=1,AL=5) 连加？,打*指令一般了解,4,算术运算（Arithmetic）指令(4）,DAA*(Decimal adjust for Addition) 压缩BCD加法调整 （单字节）只对Packed BCD (00-99H) 有意义； 等效：IF（AL）(CF=1=AF , AL=27H, 可连加),打*指令一般了解,5,算术运算（Arithmetic）指令(5）,减法 乘法 除法 SUB/SBB/DEC/ MUL/AAM DIV/AAD AAS/DAS*（调整） IMUL(有符号乘) IDIV (有符号除) 减法：CF=1 借位 SUB AL,CH; SBB AX,BX; SUB BYTE PTR2000H, 20 SBB AX, BP+1000 DEC SI; DEC WORD PTR 2000H DEC BYTE PTR SI;,打*指令一般了解,6,算术运算（Arithmetic）指令(6）,NEG (Negate) 8位/16位求补(改变符号)绝对值不变 NEG dest; (dest)0-(dest) 改F 例:NEG AL; NEG BX; NEG BYTE PTR CS:2000H 例: LEA SI,AREA1 LEA DI,AREA2 MOV CX,100 CHECK: MOV AL,SI OR AL,AL JNS NEXT NEG AL NEXT: DI,AL INC SI INC DI DEC CX JNZ CHECK,7,算术运算（Arithmetic）指令(6）,CMP (Compare) (dest)-(src) 改F（CSOF） 例: CMP AL,CH; CMP AX,BX; CMP BYTE PTR2000H, 20 JC NEXT ; 利用FLAGS结果,无符号数比较 JG NEXT ; 有符号数比较: 满足 SF OF =0 时 大于,（1）两个无符号数比较 用CF CF=0 无借位 CF=1 有借位 （2）两个有符号数比较 用SF OF=0: SF=0 为正数 SF=1 为负数 OF=1: SF=1 为正数 SF=0 为负数,8,比较两数大小 LEA BX,DATA MOV AL,BX INC BX CMP AL,BX JNC DONE MOV AL,BX DONE: MOV MAX,AL,9,算术运算（Arithmetic）指令(7）,16位乘法 MUL CX; MUL WORD PTR BX 默认AX*OPRD 积= DX(高16位）|AX(低16位） 8位乘法 MUL CL; MUL BYTE PTR BX+1 默认AL*OPRD 积= AX 16位除法 DIV CX; DIV WORD PTR BX 默认被除数DX(高16位）|AX(低16位) /OPRD(16位) 结果 DX=余数 AX=商 8位除法 DIV CL; DIV BYTE PTR BX+1 默认AX/OPRD(字节） 结果 AH=余数 AL=商,注意： 除0/溢出 （字节除：商255 OR 字:商65535）除零中断,10,算术运算（Arithmetic）指令(八）,IMUL/IDIV 有符号数乘/除法 CBW/CWD 符号扩展 AAM* (ASCII adjust for Multiply) AL(100) 转换成Unpacked BCD (00-09H)到AX 等效：AH(AL)/10; （商）； (AL)(AL)%10 (余数)SF，ZF，PF 单字节! AAD*（ ASCII adjust for Divide）:UPKed-BCD AX: AL=AH*10+AL;AH=0 单字节! （AX HEX) 注意：AAD-DIV（B）-AAM,打*指令一般了解,11,逻辑运算与移位（Logical & shifting）,逻 辑 运 算 AND dest,src; AND AX, BX; AND CL,08H OR dest, src; OR AL,55HH; OR WORD PTR BX, DH XOR dest, src (logical Exclsive or ) XOR AX,AX; XOR CL, BX NOT dest ;B:dest=255-dest; W:dest=65535-dest NOT AL; NOT WORD PTR BX NOT BYTE PTR ES: 2000H,12,逻辑运算与移位（Logical & shifting）,逻 辑 运 算 . 8086/8088无直接位操作： 如 SETB/CLRB/JB/JNB） 置位（1）OR AL, 80H ;BIT7=1 OR CL, 04H 复位（0）AND AL, 7FH ;BIT7=0 TEST dest,src 逻辑与测试 TEST AL,80H; TEST AX,0FFFFH；ZF= AND AL,80H; AND AX,0FFFFH .TEST与AND指令 的差别. 位判别,13,逻辑移位( Logical shifting) SHL/SAL （SHift logical Left/Shift Arithmetic Left） 1位/CL位 相当于无符号数*2 SHL/SAL dest,1 ; SHL AL,1; SHL CX,1 SHL/SAL dest,CL SHL WORD PTRBX,CL CF dest(MSB LSB) 0 移一次 当 MSBCF则OF=1,逻辑运算与移位（Logical & shifting）,14,逻辑移位( Logical shifting) SHR（Shift logical right） /2 SHR dest, 1(CL) 0dest(MSBLSB)CF 当只移动1位，新的最高位和次高位不同时，OF=1 超过1位时，OF不定。,逻辑运算与移位（Logical & shifting）,FACTOR*10 MOV AX,FACTOR SHL AX,1 MOV BX,AX SHL AX,1 SHL AX,1 ADD AX,BX,15,算术移位（Arithmetic Shifting) SAR(Shift Arithmetic right) 带符号/2 SAR dest, 1; SAR dest,CL MSBdest(MSBLSB)CF MOV AL, 10001000B; SAR AL,1 ;10001000B=(88H= -78H) AL=11000100B(C4H=-60=-3CH) SAR AL,11111111B; (0FFH=-1),逻辑运算与移位（Logical & shifting）,16,循环移位指令(Rotate Shifting) ROL（Rotate left） ROL dest 1/CL AL=10001000B ROL AL, 1 AL= ROR(Rotate right) ROR dest 1/CL ROR WORD PTRBX, CL 8位或16位操作数移位/循环,逻辑运算与移位（Logical & shifting）,00010001B CF=1,17,循环移位指令(Rotate Shifting) RCL(Rotate Through Carry Flag left) RCL dest 1/CL RCR(Rotate Through Carry Flag right) RCR dest 1/CL AL=84H 48H (高低四位交换） AL=10001000B00010001B （高低 顺序交换）,逻辑运算与移位（Logical & shifting）,C F,Dmax D1 D0,18,例2-3 将ASCII码转换成BCD码,mov ax,3000h mov ds,ax mov si,0100h mov di,0200h mov cx,0032h next: mov al,si inc si and al,0fh mov bl,al,mov al,si inc si push cx mov cl,4 shl al,cl pop cx add al,bl mov di,al inc di loop next,19,串操作（String Manipulation）,MOVSB-W/CMPSB-W/ SCANSB-W/LODSB/STOSW,SI,DI,B/W,B/W,CX个单元 （字节或字）,方向+ DF=0,SI=src pointer (DS) DI=dest pointer(ES) DF控制INC（DF=0）/DEC B+-1/W+-2 重复前缀： REP(Z)=REPEREPNZ=REPNE,20,movsb movsw,mov ax,3000h mov ds,ax mov es,ax mov si,0100h mov di,0200h mov cx,100 cld nt: movsb loop nt,mov ax,3000h mov ds,ax mov es,ax mov si,0100h mov di,0200h mov cx,100 cld rep movsb,21,串操作功能与默认操作数,REP(Z) MOVS （CX次） REPE（Z）CMPS/SCAS （重复至CX=0或ZF=0） REPNE（ZF=0）Repeat while (CX0 )and (ZF=0)。以指令结果与CX计数为条件 -重复前缀本身影响标志位（CX-1）？ MOVSB /W-(ES):(DI)(DS): ( SI)不影响标志位 CMPSB/W-(DS): ( SI) -(ES):(DI)影响标志位 SCASB/W- (AL)/(AX)(ES): (DI) 影响标志位 LODSB/W(load String): (AL/AX)(DS): (SI) STOSB/W(Store string) : (AL/AX)(ES): (DI),22,cmpsb cmpsw,lea si,str1 lea di,str2 mov cx,l1 cmp cx,l2 jne uneq cld repz cmpsb,mov al,0ffh jcxz exit1 uneq: mov al,00h exit1: mov m1,al 比较两个字符串是否相同,23,转移控制 （Control Transfer),转移指令-无条件跳转(Unconditional Jump) CS:IP= Instruction Pointer 下条指令地址（指针） JMP SHORT_LABEL; 近短跳转 IP 128+127 SHORT 向前引用！ IP=IP+disp8 JMP（JUMP）NEAR_LABEL IP=IP+disp16段内跳转 JMP FAR_LABEL; 段间地址 CS:IP=新地址 JMP SHORT JMP NEAR PTR JMP FAR PTR REG16/mem16 JMP 2000H; JMP BX; JMP 0FFFFH：0 (热启动) JMP FAR PTR TABLESI; JMP NEAR PTR BPDI,24,转移控制 （Control Transfer),转移指令-条件跳转(conditional Jump) (利用CMP,TEST、计算、移位指令等结果改变程序流) JCC SHORT_LABEL; 限近短跳转 IP 128+127 满足条件 IP=IP+disp8，否则顺序执行 （IF ELSE) JZ/JE -JNZ/JNE (ZF)=1 -(ZF)=0 JS -JNS (SF)=1 -(SF)=0 JP/JPE -JNP/JPO (PF)=0 -(PF)=1 JO -JNO (OF)=1 -(OF)=0 JC -JNC (CF)=1 -(CF)=0,25,转移控制 （Control Transfer),转移指令-条件跳转(conditional Jump) Unsigned大小比较 JB/JNAE -JNB/JAE (CF)=1 -(CF)=0 JA/JNBE -JNA/JBE (CF)=0&(ZF)=0 -(CF)=1 OR (ZF)=1 （运算+，+-，-，-+后） 无符号数大于条件 signed大小比较 JG/JNLE -JNG/JLE (SF)=(OF) &(ZF)=0 -(SF)(OF)OR(ZF)=1 JL/JNGE -JNL/JGE (SF) (OF) &(ZF)=0 -(SF)= (OF) OR（ZF）=1,26,转移控制 （Control Transfer),LOOP short_label ; loop CX times 循环控制 (Loop) LOOPZ/LOOPE short_label; （loop while zero/equal） 循环直到(CX)=0 or (ZF=0) LOOPNE/LOOPNZ short_label; (Loop while NZ/NE) 循环直到(CX)=0 or (ZF=1) JCXZ if CX=0 Jump to (Jump On CX Zero) CX为零控制调转 . 循环跳转超过-128/+127时？ . Do while/ while Do/ For (i=0;i100;i+)的实现,27,CALL 段内段间:直接/间接调用（过程/子程序Subroutine) RET (RETF) 过程返回 (分远近，产生不同RET码(C3/CBH),过程调用指令 （ Call a procedure ),P66图2.11,28,过程调用指令 （ Call a procedure ),CALL NEAR_PROC; (SP)(SP)-2,(SP)+1,(SP)(IP); (IP)(IP)+proc_disp CALL reg16/mem16 . ; (IP)reg16/mem16 CALL FAR_PROC; (SP)(SP)-2,(SP)+1,(SP)(CS); (CS)SEG F_PROC (SP)(SP)-2,(SP)+1,(SP)(IP); (IP)OFFSET F_PROC CALL MEM32; (CS)MEM32+2, (IP)MEM32 例：CALL 2000H; CALL BX; CALL NEAR PTR ES:SI CALL 2000:3000H; CALL FAR PTR2000H,29,过程返回指令 （ Return From Call ),RET(C3H ); (IP)(SP)+1:(SP), (SP)(SP)+2 RET pop_value ;(C2H data_low data_high) (IP)(SP)+1:(SP), (SP)(SP)+2; (SP)(SP)+pop_value =ADD SP,Pop_value RETF (CBH) ; (IP)(SP)+1:(SP), (SP)(SP)+2 (CS)(SP)+1:(SP), (SP)(SP)+2 RETF pop_value ; (CAH data_low data_high) IP:CS弹出 (SP)(SP)+pop_value,30,子程序(Subroutine)与函数(Function),C函数调用 传递参数从右到左压入堆栈,再压入返回地址（W/DW）后转移,返回后修改SP（ADD SP，n）; (Small/Compact) Int T_PROC(int a,int b) ;C函数 _ T_PROC proc NEAR ；汇编子程序（过程） PUSH BP; MOV BP,SP : BP=保存BP, BP+2=RET_IP, BP+4=a BP+6=b , POP BP RET; 返回后ADD SP,4-C_DECL 返回值：char,short,int =AX, float ,double:AX=EA, long:DX,AX; Near Pointer:AX,Far Pointer :DX,AX 其他模式Large, Huge,PASCAL函数调用传递参数地址从左到右,先参数后转移, 返回同时修改SP(RET n),31,中断指令 Interrupt,INT（Interrupt） INT n ; (SP)(SP)-2,(SP)+1,(SP)(FLAGS); (IF)0 (TF)0 (SP)(SP)-2,(SP)+1,(SP)(CS); (CS)0:n*4+2 书6.3 (SP)(SP)-2,(SP)+1,(SP)(IP); (IP)0:n*4 IRET(Interrupt Return) (IP) (SP)+1,(SP)， (SP)(SP)2 (CS) (SP)+1,(SP)， (SP)(SP)2 (FALGS)(SP)+1,(SP)(IP), (SP)(SP)2 特例：INTO (Interruop if overflow) =INT 4(CS)(0:12H),(IP)(0:10H) 单字节指令,(n中断类型号)中断向量xxxxCS:xxxxIP,32,MPU控制 （Processor Control,CLC（Clear Carry flag）CF=0 STC(Set Carry flag) CF=1 CMC(CoMplement Carry flag) CF=NOT CF CLD(CLear Direction flag) DF=0 Up STD(SeT Direction Flag) DF=1 Down CLI(CLear Interrupt flag) IF=0 STI(SeT Interrupt flag) IF=1 空操作/暂停 NOP ；No OPeration) （3*T） HLT（halt）CPU暂停-（有效INTR/NMI/RESET退出）,标志位操作,33,MPU控制 （Processor Control),（ WAIT（WAIT while TEST# pin not asserted） 有效INTR/TEST#=0结束-CPU与外部硬件同步 ESC（Escape） 扩展指令： 使其他器件（External Device）使用8086/88的寻址方式。 11011xxx modxxxr/m -8087 FLD FST FSTP FMUL FTEST, FSTSW Z,PI,Log2,loge. LOCK（lock bus）-指令前缀。 控制总线锁定信号LOCK#=0（有效）直到执行完下一条指令,等待、扩展和锁定,34,MPU控制 （Processor Control),段超越、重复前缀 段超越前缀ES：/CS：/DS：/SS MOV AL,BX; 8A 07 MOV AL,ES:BX 26 8A 07 重复前缀REP/ REPE/REPZ/ REPNE/REPN MOVSB A4 REP MOVSB F3 A4,35,IA-16 指令汇总,80286以后IA-16：扩展： PUSH SRC； PUSH 2000H SAL dst, count(不再限于1)； IMUL src ;(AL/AX*src) IMUL reg16,data ; (reg16)(reg16)*data 三操作数：IMUL reg16-1,reg16-2/mem16,data； (reg16-1)(reg16-2/mem16)*data IMUL DL IMUL AX,10 IMUL DI,BX,3 IMUL BX,CX,6 新指令：PUSHA POPA REP INS/OUTS （B，W）（DX）ES:DI 虚地址保护模式指令 （16M，24位AB）,P430-445 8086/8088指令,第3章汇编程序