指令系统.ppt

1、第二章指令系统,本章主要内容,寻址方式 8086/8088指令系统,学习网站：,指令与指令系统,指令：控制计算机完成指定操作的命令 汇编指令：助记符形式的指令 例如： ADD AX, 1000H 机器指令：指令的二进制代码形式 例如： 05 00 10 指令系统：CPU所有指令及其使用规则的集合,指令的基本构成,示例：ADD AX, 1000H 对应机器指令：05 00 10,05为操作码，表示要执行“与累加器相加”操作， 00 10为操作数，是低位开始存放的操作数1000H,示例,借助系统自带的debug工具，明确机器码的概念,寻址方式,指令由操作码和操作数构成。 操作码在指令中已经显式给出

2、； 如何寻找操作数？,寻址方式,寻址方式是CPU指令中规定的寻找操作数所在地址的方式。,逻辑地址（回顾）,程序设计时，使用的是逻辑地址。逻辑地址由“段基址”和“偏移量”构成（均为16位）。 表示方法：段基址：偏移量 “段基址”由段寄存器CS、DS、SS和ES提供 “偏移量”由BX、BP、IP、SP、SI、DI或根据寻址方式计算出的有效地址EA（Effective Address）提供,由逻辑地址获得物理地址的计算公式（回顾）,物理地址段基址16偏移量,15 0,3 0,19 0,15 0,0000,段基址,偏移量,物理地址,逻辑地址,物理地址,寻址方式的种类,1、立即寻址（Immediate

3、Addressing） MOV AL, 100; MOV CX, 2000H； 2、寄存器寻址（Register Addressing） MOV DS, AX； MOVCX，BX； MOVSI，DX 3、直接寻址（Direct Addressing） MOV AX，2000H ； MOV AL，BUFFER； 4、寄存器间接寻址 (Register Indirect Addressing） MOV AX，SI； MOV BL，DI； MOV CH，BX； MOV DX，BP,寻址方式的种类,5、变址寻址（Indexed Addressing）SI、DI 索引源变址寄存器SI 目标变址寄存器DI

4、 EA=SI/DI+位移量 MOV AX，SI+6； MOV DL，TABLESI 6、基址寻址（Based Addressing） BX、BP MOV AL，BX+100； MOV DX，TABLEBP,基址寻址与变址寻址类似，不同之处在于: 变址寻址中的寄存器是 SI、DI 基址寻址中的寄存器是BX、BP,寻址方式的种类,7、基址-变址寻址（Based Indexed Addressing） EA=BX/BP+SI/DI+COUNT MOV AL，COUNT BXSI MOV DX，BP+DI+COUNT,下面，进行这几种寻址方式的动画演示,立即寻址,MOV AX,0102H,AX,AH,

5、AL,高地址,低地址,存储器,操作码,MOV AX,0102H,01,02,B8,立即数,立即数,01,02,寄存器寻址,MOV AX,AX,AH,AL,BX,BH,BL,MOV AX,BX,BX,12,12,34,12,34,寄存器间接寻址,MOV AX,AX,AH AL,16921H,操作码,高地址,低地址,2000H,BX,BX,90,78,07,8B,DS 1492,H,0,16920H,物理地址,操作数,90,78,DS=1492H,变址寻址 (BX，SI，3000） 允许： RR/M，I（直接数）R/M； R/MSR（段寄存器） 禁止： MM；ISR； SRSR,举例, R/M/S

6、R R 通用寄存器/存储器/段寄存器通用寄存器 MOV AL , BL MOV BX , AL MOV DS , AX R/SR M 通用寄存器/段寄存器 存储器 MOV AL , BX MOV DS , BX+SI R/M SR 通用寄存器/存储器 段寄存器 MOV BX , CS MOV BX , DS R/M I 通用寄存器/存储器 立即数 MOV Al , 9 MOV BX , OFFSET buffer MOV BYTE PTR value , 0 MOV WORD PTR BX , 1,例题,例：编程将CL寄存器的内容传送到200:100H单元中,MOV 200:100H , CL

7、,通用数据传送(GP transfer),堆栈操作指令 PUSH (Push word onto stack) POP(Pop word off stack) 什么是堆栈，为什么需要堆栈? 堆栈是按照先进后出原则组织的一段内存区域, 通常用于存放一些重要数据, 如：程序的地址、或是需要恢复的数据。 为方便数据的存放和恢复， 设置专门的指针，指向堆栈中要操作的单元。 段值由 SS 给出，偏移地址由 SP 给出 SS 堆栈段寄存器 (stack segment) SP 堆栈指针寄存器 (stack point),SS:SP,通用数据传送(GP transfer),PUSH SRC (SP)(SP)

8、- 2；(SP)+1，(SP)(SRC)； POP DST (DST)(SP)+1，(SP)； (SP)(SP)+2； SRC/DST 可以为 R/M/SR （但DST不可为CS） SP只能为偶数! 用途 临时保存数据（INT断点/CALL返回地址/数据） 传递信息（函数/子程序）,通用数据传送(GP transfer),特点与规则 操作 按字（2字节）进行 PUSH指令 从高地址低地址增长, POP相反 操作规则 FILO （First-In-Last-Out) SP 为当前栈顶指针（EA） 使用过程 / 关键 1. 堆栈平衡，防止溢出 2. PUSH、POP配对使用,示例 - PUSH A

9、X,存放CPU寄存器或存储器中暂时不使用的数据,使用数据时将其弹出： PUSH AX; 将(AX)入栈,(AX),(AX),示例 PUSH AX,若执行前： （SS）= 2000H （SP）= 1002H （SS：SP）= 2010H （AX）= 1234H,10,低 高,20,地址,SS:SP 2000:1002,指令执行前,则执行PUSH AX后： （SS）= 2000H （SP）= 1000H （SS：SP）= 1234H （AX）= 1234H,12,34,10,低 高,20,地址,指令执行后,不变 减2 变 不变,SS:SP 2000:1000,示例 POP BX,使用数据时将其弹出

10、：POP BX,示例 POP BX,若执行前： （SS）= 2000H （SP）= 1000H （SS：SP）= 1234H （BX）= 5678H,则执行POP BX后： （SS）= 2000H （SP）= 1002H （SS：SP）= 2010H （BX）= 1234H,不变 加2 变 变,12,34,10,低 高,20,地址,指令执行前,SS:SP 2000:1000,10,低 高,20,地址,SS:SP 2000:1002,指令执行后,（BX）= 5678H,12,34,（BX）= 1234H,调用子程序（或过程）或发生中断时要保护断点的地址， 子程序或中断返回时恢复断点。,子程序嵌套

11、,断点地址压入和弹出情况,程序嵌套调用,通用数据传送(GP transfer),XCHG dest,src ; (dest) (src) 交换操作数。可进行字或字节操作,不影响标志位。 支持RR/M; 禁止MM 例:XCHG AL, AH XCHG AX, BX 例 XCHG AX, BX 字操作 执行前（AX）= 1122H , （BX）= 3344H 执行后（AX）= 3344H , （BX）= 1122H 例 XCHG AH, BL 字节操作 执行前（AX）= 1122H , （BX）= 3344H 执行后（AX）= 4422H , （BX）= 3311H,通用数据传送(GP trans

12、fer),XLAT src_table 字节转换指令（换码指令） 该指令不影响标志位 格式： XLAT str_table； 实现：（AL）（BX ）+（AL） 运行前BX须赋值，例: MOV BX, OFFSET src_table ; (BX) 表首址 MOV AX, SEG src_table ;(AL) 序号 XLAT Hex_table ;查表转换 (详见书P69 例2.4）,I/O端口(Port)传送指令,输入输出指令共两种： IN (Input byte or word) OUT (Output byte or word) 输入指令用于CPU从外设端口接受数据， 输出指令用于CP

13、U向外设端口发送数据。 无论接受还是发送数据，必须通过累加器AX(字)或AL(字节) 使用AX，则输入(输出)字；使用AL，则输入(输出)字节。 输入、输出指令不影响标志位。 当端口地址为16位二进制数时，外部设备最多有65536个I/O端口，由A0A15译码形成。,I/O端口(Port)传送指令,每个外设要占几个端口：数据口，状态口和控制口;信息交换要通过端口。端口是CPU和外设的桥梁。,CPU,IO接口,I/O设备,译 码,数据端口,状态端口,控制端口,总线,I/O端口(Port)传送指令,访问方式 直接： 端口号中前256个端口（0FFH），可以直接写在指令中，端口号代替指令中的PORT

14、 INAL/AX, portNo；8位立即数portNo:0255 OUTportNo , AL/AX； 间接： 当端口号256时,必须先把端口号放到DX寄存器中。 INAL/AX，DX； DX：064K（0FFFFH） OUT DX，AL/AX；,I/O端口(Port)传送指令,例1：实现将（AL) (05H) OUT 05H，AL；（05H）（AL） 例2：实现(29H)（28H）（DATA_WORD） IN AX，28H MOV DATA_WORD，AX 例3：PC串口读写示例 MOV DX, 3F8H IN AL, DX ;PC读COM1 （接收） OUT DX, AL ;发送,目标地

15、址传送指令 LEA,LEA reg16, mem16 取有效地址，近地址指针(段内) reg16 例：LEA DX, BETABXSI 当BX=0400H, SI=003CH, BETA=0F62H 执行后，DX=139EH 比较: LEA AX，BUFFER MOV AX, BUFFER MOV AX, OFFSET BUFFER,目标地址传送指令 LDS、LES,LDS reg16, mem32 mem32存放FAR Pointer数据 (4bytes)DS:reg16 (mem32) reg16, (mem32+2) DS 例：LDS SI, 0010H DS:0010H SI, DS:0012H DS LES reg16,mem32 mem32存放FAR Pointer数据 (4bytes)ES:reg16,标志传送指令 Flag Register Transfer,LAHF (Load AH from