微机原理与接口技术实用教程03.ppt

1、第3章 80X86的寻址方式 及指令系统,2020/7/27,微机原理,2,本章要点,及各类指令的功能和用法,80X86系统的各种寻址方式,80X86的指令系统构成,2020/7/27,微机原理,3,定义：,程序:让计算机完成某种操作的命令，所有指令的集合 称为指令系统。 指令用助记符表示，汇编语言程序经过编译连接后，指令 助记符转换为二进制代码，即指令代码，或称为机器码， 可以由CPU执行。指令代码需要事先存放在微机系统的 内部存储器中由CS寄存器中的内容所指定的代码段中。,2020/7/27,微机原理,4,指令的一般格式： 操作助记符 目的操作数（或其位置），源操作数（或其位置） dst

2、src,例如:MOVAX, SI对应的机器码是8BH,04H MOVAX, ES:SI对应的机器码是26H,8BH,04H,2020/7/27,微机原理,5,3.1 8086的寻址方式（addressing mode）,寻址方式：指令中给出的操作数的表示 （或存放）方式，如果操作数存放在存储器 中，CPU必须先计算出操作数的物理地址,寄存器间接寻址,直接寻址,寄存器寻址,隐含寻址,基址变址相对寻址,基址变址寻址,寄存器相对寻址,立即寻址,寻 址 方 式,2020/7/27,微机原理,6, 立即寻址：操作数（8位或16位）出现在指令 中，与指令代码一起存放在存储器的代码段中。,例： MOV AX

3、，6000H MOV AH，60H MOV AL， 00H,2020/7/27,微机原理,7,寄存器寻址：操作数放在CPU内部的寄存器中， 可为8位或16位寄存器，由指令给出。,例：MOV AX，BX MOV AH, BH,2020/7/27,微机原理,8, 直接寻址：操作数放在存储器的数据段（其段地址由 DS中的内容决定）中，其有效地址（偏移地址 直接用偏（位）移量表示在指令中，占2个字节。偏 移量常用disp表示，是有效地址的一部分或全部, 可以8位也可以16位。 例：MOVAX，DS：0100H,2020/7/27,微机原理,9,寄存器间接寻址：操作数在存储单元中，其有效 由BXSI或D

4、I中的内容给出表示为： (BX) EA= (SI) (DI) 寄存器BXSI或DI在指令中给出。 例： MOVAX，SI,2020/7/27,微机原理,10, 寄存器相对寻址：操作数在存储器中，其有效地址是 位移量（可8位或者16位）与变址或基址寄存器之和， Disp与寄存器在指令中给出。,例： MOV AX，5BX 也可写成 MOV AX，BX5,2020/7/27,微机原理,11, 基址变址寻址：操作数在存储器中，偏移地址由基址寄 存器和变址寄存器中的内容相加确定。,例：MOVAX，BXDI,2020/7/27,微机原理,12, 基址变址相对寻址：寄存器相对寻址与基址变址寻址 方式的结合。

5、,disp与寄存器均在指令中给出。 例： MOV AX，5BPSI,2020/7/27,微机原理,13, 隐含寻址：指令本身隐含了操作数的地址， 例如：字符串操作指令MOVS, 源操作数由DS：SI寄存器间接寻址， 目的操作数由ES：DI寄存器间接寻址。,以各种类型访问存储器时，存储单元地址的组成：,2020/7/27,微机原理,14,3.2 8086/8088的指令系统,a，除SAHF外不影响标志位，SAHF是将AH 内容送到 标志寄存器的低8位; b，不能用CS作为目的操作数; c，源操作数和目的操作数不能同时在存储器中， 即:不能在一条指令中实现数据在存储器中的传送。,3.2.1 数据传

6、送指令,2020/7/27,微机原理,15,.数据传送，由 源-目的 例：MOVAX，BX ；寄存器寻址 MOVDL，AL ；寄存器寻址 MOVAX，02 ；源操作数用立即寻址 MOVSI，BX ；源操作数寄存器间接寻址 MOV AL，4DI ；源操作数用寄存器相对寻址 MOV AX，BX+2 ；源操作数用寄存器相对寻址 MOV BXDI，DX；目的操作数用基址加变址寻址,1、MOV指令：数据传送（复制）,2020/7/27,微机原理,16,立即数、代码段寄存器CS只能作源操作数。 IP寄存器不能作源操作数或目的操作数。 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

7、直接 传送数据。 两个操作数的类型属性要一致。,注意事项！,2020/7/27,微机原理,17,. 堆栈操作指令： 堆栈:是以后进先出规则保存信息的一种存储机构。 （1）8086中堆栈段地址在SS寄存器中，堆栈当前偏移地 址在SP寄存器中，SP称为堆栈指针。SP的初值代表了堆 栈区的大小，若 SP=0100H，有右图所示： ( 2 ) 堆栈操作方式： 以字为单位进行操作，高字节在高地址， 低字节在低地址。,2020/7/27,微机原理,18,(3)堆栈操作指令 a、压入指令： PUSH 例：PUSHAX 如果 AX=1234H，则该指令执行后的结果： SP00FEH， （00FFH）12H，（

8、00FEH）34H,b、弹出指令： POP 例：POPBX,2020/7/27,微机原理,19,. 字节或字交换指令： 寄存器之间或寄存器与存储器之间内容交换。 XCHG OPR1，OPR2 ；（OPR1） （OPR2） 例：xchg ax, cx,2020/7/27,微机原理,20,. 字节转换指令：常用于查表。 格式：XLAT 转换表 即：XLAT ；(BX+AL)AL，BX的内容是表的首地 址，AL的内容是表内的序号。采用隐含寻址方式。 功能：将一个字节从一种代码转换成另一种代码。 XLAT指令是通过查表方式来完成翻译功能的，因此，执行 该指令之前，必须建立好一张翻译表，该表的最大容量为

9、 256个字节。,2020/7/27,微机原理,21,INA，port；数据从 port 端口输入到AL或AX OUTport，A；数据从AL或AX输出到 port 端口 1） A是AL（8位输入输出）或AX（16位输入输出） 2）port 是外设的端口地址，可以是8位立即数表示的直接 地址，也可以用DX寄存器的内容作为端口地址。 例：INAL，3FH MOVDX，3FH OUTDX，AX,2、输入输出指令（I/O指令）,2020/7/27,微机原理,22,SAHF,PUSHF,POPF,标志送AH指令 功能是：将标志寄存器中的SF、ZF、AF、PF传送至AH的指定位，空位没有定义,AH送标志

10、位寄存器低字节指令。 影响标志位，但对OF、DF、IF无影响,标志入栈指令 修改堆栈指针 不影响标志位,标志出栈指令 修改堆栈指针 影响标志位,3、地址目标传送指令,LEA,2020/7/27,微机原理,23,4、标志传送指令,标志送AH 指令LAHF,AH送标志寄 存器低字节 指令SAHF,标志入栈指 令PUSHF,标志出栈指 令POPF,2020/7/27,微机原理,24,3.2.2 算术运算类指令,1.加法与减法指令 a，影响标志位 b，只能有一个操作数在存储器中 c，目的操作数不能采用立即寻址方法,ADDDST，SRC ；DSTDST+ SRC ADC DST，SRC ；DSTDST+

11、 SRC+CF SUB DST，SRC ；DSTDST- SRC SBB DST，SRC ；DSTDST- SRC-CF NEG DST ；DST0-DST，即取补,2020/7/27,微机原理,25,ADDAX，SI ; 完成16位数据的加法运算 ；SRC在存储器中 ；DST是CPU中的AX寄存器,例：,SBBCX，DATA1 ; 完成16位数据的减法运算 ；SRC在存储器中 ；DST是CPU中的CX寄存器,例：,2020/7/27,微机原理,26,2.比较指令 CMPDST，SRC ；DST-SRC，结果不保留 ；只影响标志位 例： CMPAX，BX,a、作为无符号数时，比较后的大小由CF

12、和ZF决定： ZF=1 ：则 AX = BX ZF=0，CF=0 ：则 AX BX ZF=0，CF=1 ：则 AX BX,b、 作为带符号数时，比较后的大小由SF、ZF和OF决定： ZF=1 ：则 AX = BX OF 异或 SF = 0 ：则 AX BX OF 异或 SF = 1 ：则 AX BX,2020/7/27,微机原理,27,例：MOVAX，003AH ；0000 0000 0011 1010 MOVBX，8003H ；1000 0000 0000 0011 CMPAX，BX ；1000 0000 0011 0111 影响标志位： CF=1，OF=1，ZF=0，SF=1，PF=0，A

13、F=0 作为无符号数时，CF=1， 则 AX BX 003AH小于8003H 作为带符号数时，OF 异或 SF = 0，则 AXBX 正数大于负数,2020/7/27,微机原理,28,3. 增量减量指令 影响除CF以外的所有状态标志，只有一个操作数DST， 可以是8位也可以是16位操作数。常用来修改计数器的 计数指针。 INC DST ； DST+1 DST DEC DST ； DST-1 DST 例： INCAX ；AX+1 AX,2020/7/27,微机原理,29,4、乘法与除法指令 只有一个操作数SRC，且不可以是立即数。,IMUL SRC ；符号数的乘法 ；字节运算时，ALSRC AX

14、 ；字运算时， AXSRC DX与AX MUL SRC ；无符号数的乘法，其它同上 IDIV SRC ；符号数除法 ；字节运算时：AXSRC的商AL ； AXSRC的余数AH ；字运算时： DX：AXSRC的商AX ； DX：AXSRC的余数DX DIV SRC ；无符号数除法，其它同上,2020/7/27,微机原理,30,（1）乘法运算后，标志位的使用： CF = OF = 1，说明结果为一个字或双字。 CF = OF = 0，说明结果为一个字节或字， 无符号数时，高字（高字节）全为0； 符号数时，高字（高字节）仅是低字（低字节） 的符号扩展 （2）除法结果的标志位无意义。 （3）除数为0或

15、商溢出时，除法结果无意义， 并引起溢出中断。,注意：,2020/7/27,微机原理,31,5，符号扩展指令 CBW ;将AL中的字节数符号扩展成AX中的字. CWD ;将AX中的字符号扩展成DX与AX中的双字.,扩展时：正数扩0， 负数扩1,已知 AL=85H， BX=0345H，求BXAL的和 执行CBW ；85H是负数，得到 AX=0FF85H ADDAX，BX ；0FF85H+0345H = 02CAH 得到 AX02CAH,例,2020/7/27,微机原理,32,6，BCD数调整指令 操作数使用隐含寻址，且规定为AL或AX,(1) 针 对 组 合 BCD 数,组合BCD数的加法调整指令

16、，半字节1位BCD 相加，超过9或有进位，要加6调整，低半字节 调整后有进位，高半字节再调整。表示为： 若 AL DSTSRCDST，清CF、OF ；根据结果置SF、ZF和PF,标志AF不定 ORDST，SRC ; DSTSRCDST，标志位设置同上 XORDST，SRC ; DST 异或SRC-DST, 标志位设置同上 TEST DST，SRC ; DSTSRC，仅置标志位，标志位设置同上 NOTDST ; DST中各位取反DST，不影响标志位,2020/7/27,微机原理,39,OR CL，03H ；置位CL的D0、D1 AND AL，0F5H ；清AL的D1、D3 XOR AH，0FH

17、；AH的低半字节取反 TEST AL，02H ；判断AL的D1是否为0， ；是,ZF=1,否则,ZF=0 XOR AL，TEST_CODE ； 当AL与TEST_CODE相同时，ZF=1，否则，ZF=0,逻辑运算指令经常用来对寄存器或存储单元的某 些位进行置位（1）或者清零（0）的操作。,例：,2020/7/27,微机原理,40,2、移位指令: 按位进行从左到右或从右到左的移位。以下 CNT 表示移位的次数。 SHR DST，CNT ;逻辑右移 SHL/SAL DST，CNT ;逻辑/算术左移 SAR DST，CNT ;算术右移,2020/7/27,微机原理,41,3、循环移位指令: RORD

18、ST,CNT ;循环右移 ROLDST,CNT ;循环左移 RCR DST,CNT ;带进位循环右移 RCL DST,CNT ;带进位循环左移,a, 移位指令影响AF外的各状态标志位. b, 循环移位指令只影响CF、OF c, CNT可以为立即数1或者寄存器CL(预先设置移位次数)： 当CNT=1时,OF=0表示移位前后DST的最高位相同,OF=1, 表示不同；当CNT1时，OF无意义.,2020/7/27,微机原理,42,（1）串传送：（DS：SI）（ES：DI），隐含寻址， 不影响标志位。 MOVSW；字传送：SI2SI，DI2DI MOVSB；字节传送：SI1SI，DI1DI （2）串比

19、较：（DS：SI）（ES：DI），隐含寻址，仅影响标志位。 CMPSW；字比较：SI2SI，DI2DI CMPSB ；字节比较：SI1SI，DI1DI （3）串扫描：隐含寻址，仅影响标志位。 SCASW ；字扫描：AX（ES：DI），DI2DI SCASB ；字节扫描：AL（ES：DI），DI1DI,3.2.4 串操作指令与重复前缀,2020/7/27,微机原理,43,（4）串取出：隐含寻址，不影响标志位。 LODSW ；字取出：（DS：SI）AX，SI2SI LODSB ；字节取出：（DS：SI）AL，SI1SI （5）串存储：隐含寻址，不影响标志位。 STOSW ；字存储：AX（ES：DI

20、），DI2 DI STOSB ；字节存储：AL（ES：DI），DI1 DI,2020/7/27,微机原理,44,6、串操作可以加重复前缀使得其连续执行多次 REP MINST ；当 CX0 时，重复执行MINST，且CX1CX ；MINST是MOVS或STOS指令 REPE/REPZ CINST ；当 CX0 且 ZF=1 时，重复执行CINST ；且CX1 CX，CINST是CMPS或SCAS REPNE/REPNZ CINST ；当 CX0 且 ZF=0 时，重复执行CINST； 且CX1 CX，CINST是CMPS或SCAS,2020/7/27,微机原理,45,串操作类指令可以与重复前缀

21、配合使用，从而操作得 以重复执行，并在条件符合时停止执行。,无,LODS,REPE/REPZ REPNE/REPNZ,SCAS,REPE/REPZ REPNE/REPNZ,CMPS,REP,MOVS,可添加的重复前缀,REP,STOS,串操作指令,2020/7/27,微机原理,46,转移类指令可以改变代码段寄存器CS与指令指针IP的值或仅 改变IP的值，从而可以以改变指令执行的顺序，以满足程序分 支或跳转的需要。,3.2.5 控制转移指令,1. 无条件转移、调用和返回指令,（1）无条件转移指令JMP 格式：JMP OPRD ；OPRD是转移的目的地址 功能：转移到目的地址所指示的指令去执行。,

22、2020/7/27,微机原理,47,直接转移,短程转移,近程转移,远程转移,JMP SHORT OPRD ； IP=IP+8位位移量，目的地址与JMP指 令所处地址的距离在-128127范围之内。,近程转移：JMP NEAR PTR OPRD IP=IP+16位位移量，NEAR可省略， 目的地址与JMP指令处于同一地址段 范围之内。,JMP FAR PTR OPRD IP=OPRD的段内位移量 CS=OPRD所在段地址。,直接转移的3种形式：,2020/7/27,微机原理,48,间接转移指令的目的地址可以由存储器或寄存器给出， 有以下2种形式： 段内间接转移： JMP WORD PTR OPR

23、D ；IP=EA （由OPRD的寻址方式确定） 例如：JMP WORD PTRBX ；IP=DS16+BX JMP WORD PTR BX ；IP=BX 段间间接转移： JMP DWORD PTR OPRD ； IP=EA，CS=EA+2 该指令指定的双字节地址指针的第一个字单元内容送IP， 第二个字单元内容送CS。 例如： JMP DWORD PTR BX+SI,2020/7/27,微机原理,49,（2）调用和返回 功能：调用CALL指令用来调用一个过程或子程序。,调用指令格式如下：, 段内调用： CALL NEAR PTR OPRD 操作：SP=SP-2，（SP+1，SP）=IP，IP=IP+16位位移量 CALL指令首先将当前IP内容压入堆栈。当执行RET指令后， 再从堆栈中取出一个字放入IP中。,2020/7/27,微机原理,5