微机原理与接口技术(3).ppt

1、1,朱亚萍 杭州电子科技大学自动化学院,微机原理与接口技术,2,第三章 8086的寻址方式和指令系统,8086的寻址方式 微机系统指令的机器码表示方法(自学) 8086的指令系统,内 容 提 要,3,3-1 8086的寻址方式,概述,3-1 8086的寻址方式 概述,计算机的指令包括：操作码 操作数 操作的性质操作的对象 存放在 寄存器、存储器、I/O端口地址、立即数 （由寻址方式决定） 寻址方式：指令中说明操作数所在地址的方法。 指令分类：单操作数、双操作数、无操作数。 （双操作数指令形式：操作码 目的操作数，源操作数）,4,3-1 8086的寻址方式 概述,各种寻址方式的指令执行速度不同：

2、 操作数在寄存器中指令执行速度快：在CPU内部立即执行； 立即数寻址指令执行速度较快：直接从指令队列中取数； 操作数在存储器中指令执行速度较慢：通过总线与CPU交换数据。 CPU进行读/写存储器的操作： 把一个偏移量送到BIU，计算出20位物理地址； 执行总线周期存取操作数。,5,3-1 8086的寻址方式 概述,8086指令的寻址方式类型： 一、立即寻址方式 二、寄存器寻址方式 三、直接寻址方式 四、寄存器间接寻址方式 五、寄存器相对寻址方式 六、基址变址寻址方式 七、相对基址变址寻址方式 八、其它,6,3-1 8086的寻址方式 立即寻址方式,一、立即寻址方式 （Immediate Add

3、ressing）,1含义 操作数是立即数（即8位或16位的常数），直接包含在指令中。 2特点 翻译成机器码时，立即数是指令的一部分，紧跟在操作码之后存放在代码段内。在取出指令的同时也就取出了操作数，立即有操作数可用，所以称之为立即寻址。 16位数：高字节代码段的高地址单元，低字节低地址单元； 3作用 常用于给寄存器赋初值。,7,3-1 8086的寻址方式 立即寻址方式,例 MOV CX，2A50H 解：将立即数2A50H送到CX寄存器中。 （又例： MOV CL，20H）,4注意 立即数可以送到寄存器、一个存储单元（8位）、两个连续的存储单元（16位）中去；,立即数只能作源操作数，不能作目的操

4、作数； 以AF打头的数字出现在指令中时，前面必须加数字0。以免与其它符号相混淆（如：0AF22H）。,8,3-1 8086的寻址方式 寄存器寻址方式,二、寄存器寻址方式 (Register Addressing),1含义 操作数包含在寄存器中，寄存器的名称由指令指定。 2特点 16位操作数：寄存器可以是AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP和BP等。 8位操作数：寄存器AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH和DL。 3作用：寄存器之间传递数据。 例 MOV DX，AX 解： AX送到DX寄存器中。(AX内容不变) （又例： MOV BL，AL） 4注意：源操作数的长度必须与目的操作数一致。

5、,9,3-1 8086的寻址方式 直接寻址方式,三、直接寻址方式（Direct Addressing）,1含义 存储单元的有效地址EA（即：操作数的偏移地址）直接由指令给出。 2特点 机器码中，有效地址存放在代码段中指令的操作码之后，而该地址单元中的数据总是存放在存储器中。须先求出操作数的物理地址，再从存储器中取得操作数。 操作数的物理地址16DSEA 3作用 实现对存储单元的读/写操作。,10,3-1 8086的寻址方式 直接寻址方式,例 MOV AX，2000H 解：设DS = 3000H； （32000H）= 1234H 由指令得：EA = 2000H （16位逻辑地址） 物理地址 =

6、163000H2000H = 32000H,则：AX = 1234H,11,3-1 8086的寻址方式 直接寻址方式,4注意 DS：默认的段寄存器； 指令中有效地址的表示：立即数 ，以便与立即数相区别； 关于段超越前缀：有效地址前用 “：”（称为修改属性运算符）修改运算属性。 可对代码段(CS)、堆栈段(SS)或附加段(ES)寄存器直接寻址。 例：MOV AX，ES : 3000H 源操作数的物理地址16ES3000H,12,3-1 8086的寻址方式 直接寻址方式,关于符号地址：用来代替数值地址，即给存储单元起个名字。 例: AREA1 DW 2000H ；伪指令定义，AREA1代表符号地址

7、 MOV AX，AREA1 ；或：MOV AX，AREA1 解：如右图所示，DS=3000H时，AX = 1234H 例: AREA1 EQU 2000H ；伪指令定义，AREA1 代表立即数 MOV AX，AREA1 解： AX = 2000H,13,3-1 8086的寻址方式 寄存器间接寻址方式,四、寄存器间接寻址方式(Register Indirect Addressing),1含义 操作数的有效地址放在寄存器中。 2特点 使用寄存器：基址寄存器BX、 BP，变址寄存器SI、DI 。 操作数的物理地址 16DSBX/SI/DI 或 16SSBP 3作用 有效地址可以存放在寄存器中。,14

8、,3-1 8086的寻址方式 寄存器间接寻址方式,例 MOV BX，SI 解：设：DS1000H，SI2000H，（12000H）318BH 则：物理地址 16DSSI 10000H2000H 12000H 指令执行后，BX318BH，指令执行过程如图所示。,15,4注意 寄存器名称外必须加方括号，以区别寄存器寻址方式； 段超越前缀来从默认段以外的段中取得数据； 例 MOV BX，ES：SI 关于默认段： 指定寄存器BX、SI或DI，默认操作数存放在数据段中；（DS：BX，SI，DI） 指定寄存器BP，默认操作数存放在堆栈段中；（SS：BP）,3-1 8086的寻址方式 寄存器间接寻址方式,1

9、6,3-1 8086的寻址方式 寄存器相对寻址方式,五、寄存器相对寻址方式(Register Relative Addressing),1含义 操作数的有效地址是基址或变址寄存器的内容与8位或16位 位移量（Displacement）之和。即 EA = BX/SI/DI/BP 8位偏移量/16位偏移量 2特点 使用：BX、BP、SI、DI 。 操作数的物理地址 16DSBX/SI/DICOUNT 或 16SSBP+COUNT,17,3-1 8086的寻址方式 寄存器相对寻址方式,例 MOV BX，COUNT SI ；或 MOV BX，COUNTSI 解：设DS3000H，SI2000H，位移量

10、COUNT4000H， （36000H）=318BH 则物理地址 16DS SICOUNT 30000H2000H4000H 36000H,指令执行后， BX318BH,18,3注意 寄存器名称外必须加方括号，位移量可以在括号内，也可以在括号外； 段超越前缀来从默认段以外的段中取得数据； 例 MOV DH，ES：ARRAYSI 关于默认段： 指定寄存器BX、SI或DI，默认操作数存放在数据段DS中（DS：BX，SI，DI） ； 指定寄存器BP，默认操作数存放在数据段SS中(SS：BP) ；,3-1 8086的寻址方式 寄存器相对寻址方式,19,3-1 8086的寻址方式 基址变址寻址方式,六、

11、基址变址寻址方式 （Register Relative Addressing）,1含义 操作数的有效地址是一个基址寄存器（BX、BP）的内容与一个变址寄存器（SI、DI）的内容之和。 2特点 使用的寄存器：基址寄存器BX、BP，变址寄存器SI、DI 。 操作数的物理地址 16DSBXSI /DI 或 16SSBPSI /DI 3注意 寄存器SI和DI、BP和BX不能同时出现在 中。,20,3-1 8086的寻址方式 基址变址寻址方式,例 MOV AX， BX SI ；或 MOV BX，BXSI 解：设DS3000H，SI0500H，BX1200H， （31700H）=0ABCDH 则物理地址

12、16DSSI BX 30000H0500H1200H 31700H,指令执行后， AX0ABCDH,21,3-1 8086的寻址方式 相对基址变址寻址方式,七、相对基址变址寻址方式（Relative Based Indexed Addressing）,1含义 操作数的有效地址是一个基址寄存器（BX、BP）和一个变址寄存器（SI、DI）的内容，再加上8位或16位位移量之和。即 EA= BX SI/DI或BP SI/DI +位移量 2特点 使用的寄存器：基址寄存器BX、BP，变址寄存器SI、DI 。 操作数的物理地址 16DS BXSI /DI8/16位位移量 或 16SS BPSI /DI8/1

13、6位位移量 3注意 寄存器SI和DI、BP和BX不能同时出现在 中。,22,3-1 8086的寻址方式 相对基址变址寻址方式,例 MOV AX， MASKBX SI 解：设DS2000H，SI0300H，BX1500H，MASK=0200H, （21A00H）=26BFH 则物理地址 16DSSIBXMASK 20000H0300H1500H0200H 21A00H,指令执行后， AX26BFH,23,3-1 8086的寻址方式 寻址方式总结,寻址方式总结： 带方括号的地址表达式必须遵循下列规则： (1) 立即数可以出现在方括号内，表示直接地址，如2000H。 (2)只有BX、BP、SI、DI

14、这四个寄存器可以出现在 内，它们可以单独出现，也可以相加，或与常数相加，但BX和BP寄存器、SI和DI寄存器不允许出现在同一个 内。 (3)方括号表示相加，下面几种写法等价： 6BXSI； BX+6SI； BX+SI+6,24,3-1 8086的寻址方式 寻址方式总结,(4)不同寄存器对应不同的隐含段基址： SS：BP； DS：BX，SI，DI； 物理地址16相应段基址EA EA BX / BPSI / DIDISP （注：可以是单一寄存器、两个寄存器组合、和DISP组合；DISP也可以为0） 可用段超越前缀修改段基址。,25,3-1 8086的寻址方式 其它,八、其它,1隐含寻址 指令中不指

15、明操作数，但有隐含规定的寻址方式。 如：指令DAA ；对寄存器AL中的数据进行十进制数调整，结果仍保留在AL中。 2I/O端口寻址 8086有直接端口和间接端口两种寻址方式。 直接端口寻址方式：指令直接提供端口地址8位立即数。可访问端口00FFH，即256个端口。 例如 IN AL， 63H ；表示将瑞口63H中的内容送进AL寄存器,26,3-1 8086的寻址方式 其它,间接端口寻址方式：端口地址由寄存器DX提供，端口号为0000FFFFH。 例如 MOV DX，213H ；DX=口地址号213H IN AL，DX ；AL端口213H中的内容,27,3-1 8086的寻址方式 其它,3一条指

16、令有多种寻址方式 源操作数和目的操作数同样适用上述寻址方法。 例 MOV BX， AL 解： 设BX3600H，DS1000H，AL=05H 则目的操作数的物理地址16DS BX 10000H3600H 13600H 指令执行结果为（13600H）05H。 源操作数为寄存器寻址，目标操作数为寄存器间接寻址。 4转移类指令寻址（后面讨论）,28,3-1 8086的寻址方式,寻址方式举例：,29,3-3 8086的指令系统,3-3 8086的指令系统 分类,分为以下六类： 数据传送指令 算术运算指令 逻辑运算和移位指令 串操作指令 转移指令 处理器控制指令,30,一、数据传送指令,注：数据传送指令

17、共14条； 除SAHF和POPF指令外，对标志位均没有影响。,3-3 8086的指令系统 数据传送指令,31,1通用数据传送指令(General Purpose Data Tranfers),3-3 8086的指令系统 数据传送指令, MOV传送指令（Move） 指令格式：MOV 目的，源 指令功能：实现CPU的内部寄存器间或寄存器与存储器间的数据传送。,例: MOV AX，0FF00H MOV DI，AX MOV CX，1000H MOV BL，40H MOV WORD PTRSI，01H MOV AL，BL,32,3-3 8086的指令系统 数据传送指令,注意： 指令中至少要有一项明确说明

18、传送的是字节还是字； IP寄存器不能用作源操作数或目的操作数； 立即数和CS寄存器不能用作目的操作数； 除了源操作数为立即数的情况外，两个操作数中必有一个是寄存器，但不能都是段寄存器；这就是说，MOV指令不能在两个存储单元之间直接传送数据，也不能在两个段寄存器之间直接传送数据。,33,3-3 8086的指令系统 数据传送指令,PUSH进栈指令 指令格式：PUSH 源 指令功能：数据入堆栈 工作过程： SPSP-2；（SP+1，SP）源 源操作数要求：可以是16位通用寄存器、段寄存器、存储器中的数据字，但不能是立即数。,34,3-3 8086的指令系统 数据传送指令,POP出栈指令 指令格式：P

19、OP 目的 指令功能：数据出堆栈 工作过程： 目的 （SP+1，SP） ； SPSP2； 目的操作数要求：可以是16位通用寄存器、段寄存器、存储单元，但CS不能作目的操作数。,35,3-3 8086的指令系统 数据传送指令,工作过程：,36,3-3 8086的指令系统 数据传送指令,XCHG交换指令(Exchange),指令格式：XCHG 目的， 源 指令功能：源操作数、目的操作数数据交换。 操作数要求：交换可以在寄存器之间、寄存器与存储器之间进行；段寄存器不能作为操作数；不能直接交换两个存储单元中的内容。 例 设AX=2000H，DS=3000H，BX=1800H， （31A00H）=199

20、5H。 则执行指令XCHG AX，BX+200H后，结果如何？ 解：把内存中的一个字与AX中的内容进行交换。 源操作数的物理地址300010H+1800H+200H31A00H 指令执行后：AX1995H，（31A00H）2000H,37,3-3 8086的指令系统 数据传送指令,指令格式：XLAT 转换表 或：XLAT 指令功能：使累加器（AL）中的一个值变换为内存表格中的某一个值，一般用来实现编码制的转换，即查表功能。 XLAT指令使用步骤： 使用之前必须先建立一个表格，表格中的内容是所需要转换的代码； 将转换表的起始地址装入BX寄存器； 欲查的某项与表头地址的位移量AL，即表格最多包含2

21、56个字节； 执行XLAT指令后，根据位移量从表中查到转换后的代码值AL寄存器中。,XLAT表转换指令(Table LookupTranslation),38,3-3 8086的指令系统 数据传送指令,例 若十进制数字09的LED七段码对照表如表3-4所示，试用XLAT指令求数字5的七段码值。,表34 十进制数的七段显示码表,39,3-3 8086的指令系统 数据传送指令,程序如下： TABLE DB 40H，79H，24H，30H，19H； DB 12H，02H，78H，00H，18H； 建表，表格起始地址为TABLE，七段码存放相于对TABLE的位移量为09的单元中。 MOVAL，5 ；A

22、L数字5的位移量 MOVBX，OFFSET TABLE ；BX表格首地址 XLAT TABLE ；查表得：AL=12H,40,3-3 8086的指令系统 数据传送指令,2输入输出指令(Input nnd Output),IN指令： 从数据端口输入数据或从状态端口输入状态字。 OUT指令：输出数据或命令给指定的I/O端口。 （1）直接输入输出指令 格式：IN AL，PORT ； AL（PORT） IN AX，PORT ； AX（PORT+1，PORT） OUT PORT，AL ；（PORT）AL OUT PORT，AX ；（PORT+1，PORT）AX 注：PORT为输入输出端口号，范围为025

23、5（00 FFH）,41,3-3 8086的指令系统 数据传送指令,（2）间接输入输出指令 格式： IN AL，DX ；AL (DX) IN AX，DX ；AX (DX+1，DX) OUT DX，AL ； (DX) AL OUT DX，AX ； (DX+1，DX) AX 在间接输入输出指令之前，需将端口号送入DX寄存器。 MOV DX，XXXXH; 例 OUT85H，AL；85H端口AL内容 MOVDX，0FF4H；端口地址DX=0FF4H OUTDX，AL；FF4H端口AL内容 MOVDX，300H；DX指向300H OUTDX，AX； 300H端口 AL内容，301H端口AH内容,42,3

24、地址目标传送指令(Address Object Transfers),3-3 8086的指令系统 数据传送指令,专用于传送地址码的指令，它可以用来传送操作数的段地址和偏移地址，含以下三条指令： LEA取有效地址指令(Load Effective Address) 指令格式：LEA 目的，源 指令功能：取源操作数地址的偏移量，传送到目的操作数 例 假设SI1000H，DS5000H，(51000H)1234H LEA BX，SI ；执行完该指令后，BX1000H（送地址） MOV BX，SI ；执行完该指令后，BX1234H（送内容） 操作数要求：源操作数必须是存储单元，目的操作数必须是一个除段

25、寄存器之外的16位寄存器。使用时要注意与MOV指令的区别。,43,3-3 8086的指令系统 数据传送指令,LDS将双字指针送到寄存器和DS指令(Load Pointer using DS),指令格式：LDS 目的，源 指令功能：从源操作数指定的存储单元中，取出一个变量的4字节地址指针，送进一对目的寄存器。其中前两个字节（表示变量的偏移地址）送到指令中指定的目的寄存器中，后两个字节（表示变量的段地址）送入DS寄存器。 操作数要求：源操作数必是存储单元，该单元开始的连续4个字节存放一个变量的地址指针。目的操作数必须是16位寄存器，常用SI寄存器，但不能用段寄存器。 例 设DS1200H，(124

26、50H)F346H，(12452H)0A90H， 执行指令LDS SI，450H 后，SIF346H，DS0A90H,44,3-3 8086的指令系统 数据传送指令,LES将双字指针送到寄存器和ES指令(Load Pointer using Es) 指令格式：LES 目的，源 指令功能：与LDS指令的操作基本相同，不同的是：要将源操作数所指向的 存储单元里存放的地址指针中的段地址部分送到ES寄存器中，而不是DS寄存器，目的操作数常用DI寄存器。 例 设DS0100H，BX0020H，（01020H）0300H， （01022H）0500H。 执行指令LES DI，BX 后，DI0300H，ES0500H,45,4标志传送指令(Flag T