《微机原理与接口》PPT课件.ppt

1,算术运算（Arithmetic）指令(1）,ADD(Addition）加法(dest)(dest)+(src)ADDdest,src;8位/16位操作数,影响FLAGSADDAX,BX;ADDCL,10H;ADDSP,2；ADD2000H,AL;ADDWORDPTRBX,20例AL=7EH(01111110B)AH=5BH(01011011B);ADDAL,AHAL=D9H(11011001B)SF=1,CF=0ZF=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(ADDwithCarry)(dest)(dest)+(src)+(CF)例：MOVBX,OFFSETFIRST；多位数连加:LHMOVSI,OFFSETSECONDMOVAX,SIADDBX,AXMOVAX,SI+2ADCBX+2,AX；类似P77例四字节LH逐个ADC,INC(Incrementby1)(dest)(dest)+1加一操作INCAX;INCDL;INCWORDPTRES:2000HINCBYTEPTRBX;INCWORDPTRCS: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*(ASCIIadjustforAddition)非压缩BCD加法调整（单字节）只对UnpackedBCD(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*(DecimaladjustforAddition)压缩BCD加法调整（单字节）只对PackedBCD(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/AAMDIV/AADAAS/DAS*（调整）IMUL(有符号乘)IDIV(有符号除)减法：CF=1借位SUBAL,CH;SBBAX,BX;SUBBYTEPTR2000H,20SBBAX,BP+1000DECSI;DECWORDPTR2000HDECBYTEPTRSI;,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NEGdest;(dest)0-(dest)改F例:NEGAL;NEGBX;NEGBYTEPTRCS:2000H例:LEASI,AREA1LEADI,AREA2MOVCX,100CHECK:MOVAL,SIORAL,ALJNSNEXTNEGALNEXT:DI,ALINCSIINCDIDECCXJNZCHECK,7,算术运算（Arithmetic）指令(6）,CMP(Compare)(dest)-(src)改F（CSOF）例:CMPAL,CH;CMPAX,BX;CMPBYTEPTR2000H,20JCNEXT;利用FLAGS结果,无符号数比较JGNEXT;有符号数比较:满足SFOF=0时大于,（1）两个无符号数比较用CFCF=0无借位CF=1有借位（2）两个有符号数比较用SFOF=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LEABX,DATAMOVAL,BXINCBXCMPAL,BXJNCDONEMOVAL,BXDONE:MOVMAX,AL,9,算术运算（Arithmetic）指令(7）,16位乘法MULCX;MULWORDPTRBX默认AX*OPRD积=DX(高16位）|AX(低16位）8位乘法MULCL;MULBYTEPTRBX+1默认AL*OPRD积=AX16位除法DIVCX;DIVWORDPTRBX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DIVCL;DIVBYTEPTRBX+1默认AX/OPRD(字节）结果AH=余数AL=商,注意：除0/溢出（字节除：商255OR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*(ASCIIadjustforMultiply)AL(100)转换成UnpackedBCD(00-09H)到AX等效：AH(AL)/10;（商）；(AL)(AL)%10(余数)SF，ZF，PF单字节!AAD*（ASCIIadjustforDivide）:UPKed-BCDAX:AL=AH*10+AL;AH=0单字节!（AXHEX)注意：AAD-DIV（B）-AAM,打*指令一般了解,11,逻辑运算与移位（LogicalANDAX,BX;ANDCL,08HORdest,src;ORAL,55HH;ORWORDPTRBX,DHXORdest,src(logicalExclsiveor)XORAX,AX;XORCL,BXNOTdest;B:dest=255-dest;W:dest=65535-destNOTAL;NOTWORDPTRBXNOTBYTEPTRES:2000H,12,逻辑运算与移位（LogicalBIT7=1ORCL,04H复位（0）ANDAL,7FH;BIT7=0TESTdest,src逻辑与测试TESTAL,80H;TESTAX,0FFFFH；ZF=ANDAL,80H;ANDAX,0FFFFH.TEST与AND指令的差别.位判别,13,逻辑移位(Logicalshifting)SHL/SAL（SHiftlogicalLeft/ShiftArithmeticLeft）1位/CL位相当于无符号数*2SHL/SALdest,1;SHLAL,1;SHLCX,1SHL/SALdest,CLSHLWORDPTRBX,CLCFdest(MSBLSB)0移一次当MSBCF则OF=1,逻辑运算与移位（LogicalSARdest,CLMSBdest(MSBLSB)CFMOVAL,10001000B;SARAL,1;10001000B=(88H=-78H)AL=11000100B(C4H=-60=-3CH)SARAL,11111111B;(0FFH=-1),逻辑运算与移位（Logical近短跳转IP128+127SHORT向前引用！IP=IP+disp8JMP（JUMP）NEAR_LABELIP=IP+disp16段内跳转JMPFAR_LABEL;段间地址CS:IP=新地址JMPSHORTJMPNEARPTRJMPFARPTRREG16/mem16JMP2000H;JMPBX;JMP0FFFFH：0(热启动)JMPFARPTRTABLESI;JMPNEARPTRBPDI,24,转移控制（ControlTransfer),转移指令-条件跳转(conditionalJump)(利用CMP,TEST、计算、移位指令等结果改变程序流)JCCSHORT_LABEL;限近短跳转IP128+127满足条件IP=IP+disp8，否则顺序执行（IFELSE)JZ/JE-JNZ/JNE(ZF)=1-(ZF)=0JS-JNS(SF)=1-(SF)=0JP/JPE-JNP/JPO(PF)=0-(PF)=1JO-JNO(OF)=1-(OF)=0JC-JNC(CF)=1-(CF)=0,25,转移控制（ControlTransfer),转移指令-条件跳转(conditionalJump)Unsigned大小比较JB/JNAE-JNB/JAE(CF)=1-(CF)=0JA/JNBE-JNA/JBE(CF)=0loopCXtimes循环控制(Loop)LOOPZ/LOOPEshort_label;（loopwhilezero/equal）循环直到(CX)=0or(ZF=0)LOOPNE/LOOPNZshort_label;(LoopwhileNZ/NE)循环直到(CX)=0or(ZF=1)JCXZifCX=0Jumpto(JumpOnCXZero)CX为零控制调转.循环跳转超过-128/+127时？.Dowhile/whileDo/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（Callaprocedure),P66图2.11,28,过程调用指令（Callaprocedure),CALLNEAR_PROC;(SP)(SP)-2,(SP)+1,(SP)(IP);(IP)(IP)+proc_dispCALLreg16/mem16.;(IP)reg16/mem16CALLFAR_PROC;(SP)(SP)-2,(SP)+1,(SP)(CS);(CS)SEGF_PROC(SP)(SP)-2,(SP)+1,(SP)(IP);(IP)OFFSETF_PROCCALLMEM32;(CS)MEM32+2,(IP)MEM32例：CALL2000H;CALLBX;CALLNEARPTRES:SICALL2000:3000H;CALLFARPTR2000H,29,过程返回指令（ReturnFromCall),RET(C3H);(IP)(SP)+1:(SP),(SP)(SP)+2RETpop_value;(C2Hdata_lowdata_high)(IP)(SP)+1:(SP),(SP)(SP)+2;(SP)(SP)+pop_value=ADDSP,Pop_valueRETF(CBH);(IP)(SP)+1:(SP),(SP)(SP)+2(CS)(SP)+1:(SP),(SP)(SP)+2RETFpop_value;(CAHdata_lowdata_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（ADDSP，n）;(Small/Compact)IntT_PROC(inta,intb);C函数_T_PROCprocNEAR；汇编子程序（过程）PUSHBP;MOVBP,SP:BP=保存BP,BP+2=RET_IP,BP+4=aBP+6=b,POPBPRET;返回后ADDSP,4-C_DECL返回值：char,short,int=AX,float,double:AX=EA,long:DX,AX;NearPointer:AX,FarPointer: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(RETn),31,中断指令Interrupt,INT（Interrupt）INTn;(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*4IRET(InterruptReturn)(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(Interruopifoverflow)=INT4(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（ProcessorControl,CLC（ClearCarryflag）CF=0STC(SetCarryflag)CF=1CMC(CoMplementCarryflag)CF=NOTCFCLD(CLearDirectionflag)DF=0UpSTD(SeTDirectionFlag)DF=1DownCLI(CLearInterruptflag)IF=0STI(SeTInterruptflag)IF=1空操作/暂停NOP；NoOPeration)（3*T）HLT（halt）CPU暂停-（有效INTR/NMI/RESET退出）,标志位操作,33,MPU控制（ProcessorControl),（WAIT（WAITwhileTEST#pinnotasserted）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（ExternalDevice）使用8086/88的寻址方式。11011xxxmodxxxr/m-8087FLDFSTFSTPFMULFTEST,FSTSWZ,PI,Log2,loge.LOCK（lockbus）-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（ProcessorControl),段超越、重复前缀段超越前缀ES：/CS：/DS：/SSMOVAL,BX;8A07MOVAL,ES:BX268A07重复前缀REP/REPE/REPZ/REPNE/REPNMOVSBA4REPMOVSBF3A4,35,IA-16指令汇总,80286以后IA-16：扩展：PUSHSRC；PUSH2000HSALdst,count(不再限于1)；IMULsrc;(AL/AX*src)IMULreg16,data;(reg16)(reg16)*data三操作数：IMULreg16-1,reg16-2/mem16,data；(reg16-1)(reg16-2/mem16)*dataIMULDLIMULAX,10IMULDI,BX,3IMULBX,CX,6新指令：PUSHAPOPAREPINS/OUTS（B，W）（DX）ES:DI虚地址保护模式指令（16M，24位AB）,P430-4458086/8088指令,第3章汇编程序,36,微机计算机原理,三80486微处理器简介,37,微机计算机原理,基本部件运算部分：进行定点运算时需要算术逻辑运算单元、移位器和寄存器组；进行浮点运算时需要浮点运算单元和浮点寄存器组。高速缓存：用来存放最近运行程序所需要的指令代码和数据。减少访问内存次数从而提高CPU运行速度。存储器段页管理：为实现虚以存储器而设置。指令译码与控制：根据指令的信息产生微指令对CPU内部进行控制。80486外部地址线有32根，主存空间为4GB。数据线有32根，同时可访问4个字节的内存数据。,38,微机计算机原理,基本结构寄存器8个32位的通用寄存器，6个16位的段寄存器，1