计硬8086指令系统

1、8086/8088寻址方式及指令系统,第二部分,Copyright 2005.9,主要内容,1 寻址方式 2 指令格式及数据类型 3 指令系统,Copyright 2005.9,计算机语言分类,机器语言 低级语言，二进制形式，原始，使用不方便，已不再使用 汇编语言 中级语言，助记符形式。是用户能利用计算机所有特性直接控制硬件的惟一语言，它能直接使用CPU的指令系统和寻址方式，从而得到占用空间少，执行速度快的高质量代码，对于一些需要直接控制硬件的场合，汇编语言是必不可少的。,Copyright 2005.9,汇编语言-助记符语言,典型的指令助记符,Copyright 2005.9,计算机语言分类

2、,高级语言 分为面向对象（Java,C+等）和面向过程（C、Fortran、Basic等）两种。使用方便，编程效率高。 机器语言代码无须编译和连接；汇编语言代码和高级语言代码需要编译和连接，然后才可以在计算机上运行。 机器语言和汇编语言与CPU指令系统密切相关。,Copyright 2005.9,3.1 寻址方式,汇编语言指令性语句格式： 指令 目的操作数，源操作数 汇编语言语句作用 第一，要指出进行什么操作，这由指令操作符来表明。 第二，要指出大多数指令涉及的操作数的来源和操作结果送到哪里去,即操作数的寻址问题。,Copyright 2005.9,寻址方式,8086的寻址方式： 操作数的寻址

3、方式 (1)立即数寻址 (2)寄存器寻址 (3)直接寻址 (4)寄存器间接寻址 (5)基址/变址寻址方式 (6)基址+变址寻址方式 (7)串寻址 (8)I/O端口寻址,操作数寻址：操作数存放的位置，如何找到操作数，即如何生成操作数的物理地址,Copyright 2005.9,0).有效地址,图1存储器地址的计算,Copyright 2005.9,1)立即数寻址,立即操作数可以是8位或16位，并且是指令的一部分 ，立即数总是和操作码一起被放入BIU中的指令队列里，在指令执行时不需再存取存储器。 MOV AX，1234H；十六进制数1234H送入AX。,需要BIU执行操作将立即数1234H取到CP

4、U内部吗？,Copyright 2005.9,2)寄存器寻址,操作数存放在指令规定的寄存器中，对于16位操作数，寄存器可以是AX，BX，CX，DX，SI，DI，SP或BP；而对8位操作数，寄存器可以是AH，AL，BH，BL，CH，CL，DH或DL。 例如：MOV AX，BX；将寄存器BX的内容送入AX中 在哪里完成？需要CPU与其它部件交互吗？,Copyright 2005.9,3)直接寻址,操作数的有效地址EA是指令的一部分，如下例中EA=2000H，与操作码一起存放在代码段中，但操作数一般是在数据段中。 MOV AL，DS：2000H；将逻辑地址为DS：2000单元内的字节送入AX。 若段

5、基址DS=4000H，则段起始物理地址为4000H左移4位，即40000H，此指令将数据段中物理地址为42000H单元的内容56H （一个字节）传到AL寄存器。,在什么地方？存储器还是寄存器？,Copyright 2005.9,Copyright 2005.9,4)寄存器间接寻址,操作数的有效地址EA存放在基址寄存器(BX或BP)或变址寄存器(DI或SI)中。 MOV AX，BX；BX内容为有效地址EA(偏移量)。 若DS=4000H，BX100H，此指令将物理地址40100H单元的内容传至AX寄存器(段基地址同样为40000H)。（一个字）,Copyright 2005.9,Copyrigh

6、t 2005.9,5)基址/变址寻址方式,操作数的有效地址EA是8位或16位的位移量与基址寄存器BX或基址指示器BP或某个变址寄存器(DI或SI)之和。 MOV AL，BX+5； 若DS6000H，BX2000H，BX的内容加上8位位移量05H作为操作数的有效地址。传送数据段中的一个字节到AL中。如果使用BP，则隐含地表示操作数存放在堆栈段中。,Copyright 2005.9,Copyright 2005.9,6)基址+变址寻址方式,有效地址EA是由基址寄存器BX(或基址指示器BP)的内容与变址寄存器(DI或SI)的内容之和。 MOV AX，BX+SI； BX的内容与SI的内容之和作为操作数

7、的有效地址。传送数据段中的一个字。,Copyright 2005.9,Copyright 2005.9,6)基址+变址寻址方式,操作数的有效地址是一个8位或16位的位移量和一个基址加变址之和。 MOV AH，BX+DI+1234H ；BX的内容加上DI的内容再加上位移量1234H作为操作数的有效地址。,Copyright 2005.9,Copyright 2005.9,7)串寻址,用于8086的串操作指令中，源和目的操作数均位于内存单元中。 源操作数逻辑地址：DS：SI 目的操作数逻辑地址：ES：DI 重复操作时用方向标志DF控制地址改变,Copyright 2005.9,I/O端口寻址,操作

8、数在外部设备时，使用I/O指令：IN或OUT。通过I/O端口访问外部设备。 外部设备用8位寻址时，使用直接端口寻址方式，直接给出端口地址。（0-255） 外部设备用16位寻址时，使用寄存器间接寻址方式，端口地址DX。 IN AL,25H; MOV DX, 3E4H; OUT DX, AL;,Copyright 2005.9,3.2 指令操作数及数据类型,指令中的操作数 指令中的数据类型,Copyright 2005.9,指令中的操作数,单操作数指令 INC AX； 40H INC BX ； 43H 双操作数指令 MOV AL，04； B004H POP DI ； 5FH ADD AX，BX；

9、01D8H,Copyright 2005.9,指令中的数据类型,（8/16位） 无符号数 带符号数 ASCII码 BCD码,Copyright 2005.9,3.3 指令系统,1数据传送类 2算术运算类 3逻辑运算与移位指令 4字符串处理 5控制转移指令 6处理器控制指令,Copyright 2005.9,1数据传送类,1). 通用数据传送指令 2). 输入输出指令 3). 目标地指传送指令 4). 标志位传送指令,Copyright 2005.9,1数据传送类,Copyright 2005.9,1). 通用数据传送指令,格式： 操作码 OPd, OPs OPd,OPs必须同为字节类型或同为字

10、类型; 运算结果送入OPd中，而源操作数OPs则不变; OPd，OPs不能同时为存储器操作数； 目的操作数OPd不能是立即数; CS和IP两个寄存器不能作为目的操作数。 如：MOV OPd，OPs,Copyright 2005.9,MOV 指令,指令格式： MOV dst, src 举例 MOV AL,BL MOV AX,BX MOV BX,1234; MOV BX,1234H MOV SI,BP+8AH MOV WORD PTRSI,5678H ;将立即数5678H送入SI和SI+1所指的两个内存单元中。 目的操作数不能为立即数,为什么？,段寄存器 CS DS SS ES,通用寄存器 AX

11、BX CX DX BP SP SI DI,立即数,存 储 器,Copyright 2005.9,XCHG 指令,XCHG AH，CL ; AH与CL中字节内容交换 XCHG BX，SI ； SI与BX中字内容交换,Copyright 2005.9,XLAT 指令,XLAT换码指令(或称为查表转换指令)。此指令的功能为：使累加器AL中的一个值变换为内存某表格中的一个字节值, 一般用此指令实现编码制间的转换。 格式：XLAT OPRD 或 XLAT 操作：AL(BX+AL),Copyright 2005.9,Copyright 2005.9,2). 目标地指传送指令,LEA 有效地址送寄存器 LD

12、S 指针装入寄存器和DS指令 LES 指针装入寄存器和ES指令,Copyright 2005.9,LEA,传送偏移地址指令，字还是字节操作？ 格式 LEA REG，MEM LEA AX，2786H LEA SI， 0482 比较： MOV AX，DI+10H LEA AX，DI+10H,MOV AX，BX 和 LEA AX，BX没区别 BX 所指的内存单元的地址给AX,所以 就是AX=BX,Copyright 2005.9,LDS,传送偏移地址和数据段基址指令 LDS REG，MEM 功能为：把源(存储器)操作数指定的存储器字的内容(偏移地址)装入指令规定的目的寄存器REG中，再将下一个高地址

13、中的字(即段基地址的高16位值)传送到DS寄存器。 双字操作,Copyright 2005.9,LDS,LDS DI，2130H；,Copyright 2005.9,LES,传送偏移地址和附加段基址指令。 LES REG,MEM 此指令的功能与LDS指令功能类似，所不同的是将高地址中的字传送到ES附加段寄存器中。此指令用于更换当前附加段。,Copyright 2005.9,3). 输入输出指令,I/O端口：16位二进制表示，I/O接口中的寄存器。 包含64k个8位端口。 IN 输入 I/O CPU OUT 输出 I/O CPU 格式： IN AL, PORT ； IN AX, PORT OUT

14、 PORT, AL； OUT PORT, AX IN AL,DX ； IN AX,DX OUT DX, AL ； OUT DX, AX,Copyright 2005.9,IN /OUT 传送类中的指令只能通过累加器(AL或AX)完成 IO数据传送。对于较小规模的微机系统IO 端口寻址范围仅为0255时，可采用直接寻址的IO指令； IN AL, PORT ； IN AX, PORT OUT PORT, AL； OUT PORT, AX,Copyright 2005.9,当IO端口寻址大于255的端口地址号时，就必须用间接寻址I/O指令。事先应将IO端口地址号存入16位的DX寄存器中。 MOV D

15、X, 3020H IN AL,DX ； IN AX,DX OUT DX, AL ； OUT DX, AX,Copyright 2005.9,例：设当前CS2000H，IP0300H。8位端口地址号为40H，其中内容为68H。执行如下输入指令 IN AL，40H ； 将IO端口号(40H)=68H送到AL中。,Copyright 2005.9,4）堆栈操作指令,PUSH src; 将src压入堆栈;字操作。 spsp -2 （sp+1, sp）src Push ax POP dst 将dst弹出堆栈;字操作。 （sp+1, sp）dst spsp +2 POP bx,Copyright 2005

16、.9,2算术运算类,Copyright 2005.9,Copyright 2005.9,Copyright 2005.9,ADD,不带进位位的加法指令ADD 执行两个字或两个字节的相加操作，结果放在原来存放目的操作数的地方。 例如： ADD AL，50H ADD CX，1000H ADD DI，SI ADD BX十DI，AX ADD AX，BX+2000H 如何实现50+80？,Copyright 2005.9,ADC,带进位位的加法指令ADC 在形式上和功能上都和ADD指令类似，只有一点区别，就是ADC指令被执行时，将进位标志CF的值加在和中。 格式：ADC dst, src 功能：(dst

17、)(dst)+(src)+CF 例如： ADC AXSI ADC DX，SI ADC BX，3000H ADC AL，5 ADD、ADC指令的执行结果将影响标态位OF，SF，ZF，AF，PF和CF。 如何实现：12345678H+ABCDEF12H？,Copyright 2005.9,ADC实现多字节加法,2000,2001,2002,2003+3000,3002,3002,3003,Copyright 2005.9,INC,3)增量指令INC 只有一个操作数，指令在执行时，将操作数的内容加1，再送回该操作数。 操作数能为立即数吗？ 指令将影响SF、ZF、AF、PF和OF，但对进位标志CF没影

18、响。其操作数类型可以是寄存器或存储器，但不能是段寄存器。字节操作或字操作均可。 例如：INC WORD PRTBX+SI+500 INC AX,Copyright 2005.9,BCD码,BCD码（BINARY CODE DECIMAL） 即二十进制编码，是计算机中使用最广泛的一种数字编码，因为这种编码既照顾了人们熟悉十进制的习惯，又考虑到计算机只能识别二进制数的特点，从而方便了人机联系。 BCD码本质上表示的是十进制数，但每位十进制数用相应的4位二进制码表示，又具有二进制的形式。4位二进制可以表达16种状态，BCD码只需要10种，从16种状态中选取10个状态表示十进制数09的方法很多，可以产

19、生多种BCD码，其中最常用的8421码。8421是指这种编码的各位所代表的“权”，最高位是8，依次是4，2，1。,Copyright 2005.9,BCD码,压缩BCD码 所谓压缩BCD码，是用4位二进制表示一位十进制数，一个字节表示两位十进制数最大为99。 非压缩BCD码 所谓非压缩BCD码是用一个字节表示一位十进制数，高4位总是0000，最大表示的十进制数为9。,Copyright 2005.9,BCD码,Copyright 2005.9,BCD码的加法十进制调整指令,BCD码运算 按 二进制运算 重新调整为BCD码 为什么调整 BCD码数是用4位二进制码表示一位十进制数，最大值为9(即l

20、001) 。当BCD码数先按二进制运算时，不可避免会出现大于9的结果，这样运算结果就已不是有效的BCD码了。所以必须对结果进行调整。,Copyright 2005.9,DAA和AAA,格式：DAA ；BCD码十进制加法调整指令（用于压缩BCD码） 如何调整 由于四位二进制码是逢16进1，而BCD码是逢10进l，二者差6。于是加法调整指令的操作过程为：对压缩BCD码 ，若相加后低4位大于9或辅助进位位AF=1，则加06H修正；若高4位大于9或进位位CF=1(字节运算)则加60H修正；若两者同时发生或高4位虽等于9但低4位修正有进位，则应进行加66修正。86+19 格式：AAA ；ASCII码十进

21、制加法调整指令（用于非压缩BCD码）,Copyright 2005.9,DAA和AAA,Copyright 2005.9,DAA和AAA,例：试求下列两个2位BCD码之和24+53；28+53；91+85；45+57,Copyright 2005.9,SUB,不带借位的减法指令SUB 格式： SUB dst, src 功能：完成两个字节或两个字的相减。 （dst）(dst)-(src) SUB BX，CX SUB BP+2，CL SUB AL，20 SUB SI，5010H SUB WORD PTRDI，1000H,Copyright 2005.9,SBB,带借位的减法指令SBB在形式上和功能

22、上都和SUB指令类似只是SBB指令在执行减法运算时，还要减去CF的值。在减法运算中，CF的值就是两数相减时，向高位产生的借位。 SBB dst, src； （dst）(dst)-(src)-CF SBB主要用在多字节减法运算中。 SBB AX，2030H SBB WORD PRTDI+2，1000H SUB和SBB可以进行字节相减，也可以字相减。数据类型可以为带符号数或无符号数； 指令对标志位SF，ZF，AF，DF，CF和OF有影响。,Copyright 2005.9,DEC,3)减量指令 减量指令只有1个操作数，执行时，将操作数的值减1，再将结果送回操作数。 操作数类型对标志位影响均同增量指

23、令。 DEC AX DEC BL DEC BYTE PRTDI+2,Copyright 2005.9,NEG,4)取补指令NEG 对指令中给出的操作数取补码，再将结果送回。 因为对一个操作数取补码相当于用0减去此操作数，所以NEG指令执行的也是减法操作。 NEG AL NEG CX 利用NEG指令可以得到负数的绝对值。 求补指令对大多数标志位如SF，ZF，AF，PF，CF及OF有影响。,Copyright 2005.9,CMP,5)比较指令CMP 也是执行两个数的相减操作，但不送回相减的结果。只是使结果影响标志位。 对标志位SF，ZF，AF，PF，CF及OF有影响。 CMP AX，2000H

24、CMP AL，50H CMP AX，BX+DI+100 CMP DX，DI 后面经常会有一条条件转移指令，用于检查标志位的状态是否满足了某种关系，从而决定程序走向。,Copyright 2005.9,BCD码的减法十进制调整指令,DAS和AAS,Copyright 2005.9,乘法指令,乘法运算MUL和IMUL是双操作数运算，8086/8088在执行乘法指令时，有一个乘数总是放在累加器(8位数放在AL中，16位数放在AX)中，并将DX寄存器看成是AX寄存器的扩展部分。 8位数相乘，其乘积16位存放在AX中。 16位数相乘，其乘积为32位，其中高16位存于DX中，低16值存于AX中。 另一个操

25、作数(被乘数)必须在寄存器或存储单元中。,Copyright 2005.9,乘法运算的操作数及其运算结果间关系,Copyright 2005.9,MUL,不带符号位的乘法指令MUL 用于无符号二进制数乘法。若乘积的高半部分(字节乘法为AH，字乘法为DX)不为0则标志位CF和OF均置1，表示AH和DX中含有乘积的有效数字，否则CF和OF置0。而SF、ZF、AF和PF不确定因而没有意义。,Copyright 2005.9,下列程序段执行之后，乘积在AX中。由于乘积高半部(AH)不为0，故CF1，OF1其余标志位状态不定。 MOV AL，0A7H MOV BL，85H MUL BL ；乘积为5191

26、H在AX寄存器中,Copyright 2005.9,IMUL,带符号位的乘法指令IMUL 称为整数乘法指令，用于实现有符号数(以补码形式表示)的乘法运算。 MOV AX，04E8H MOV BX，4E20H IMUL BX；(DX:AX)=(AX)*(BX),Copyright 2005.9,AAM,BCD码的乘法十进制调整指令AAM 只用于对非压缩的BCD码相乘结果进行调整。调整之前，先用MUL指令将两个非压缩的BCD码相乘，结果放在AL中，然后用AAM指令进行调整。 MOV AL，7 MOV BL，9 MUL BL ;(AX)=7*9=003FH AAM ;(AH)=06H,(AL)=03

27、H ;(SF)=0,(ZF)=0,(PF)=1,Copyright 2005.9,除法指令,8086/8088执行除法运算时规定：除数只能是被除数的一半字长。当被除数为16位时，除数应为8位；被除数为32位时，除数为16位，并规定： (a)当被除数为16位，应存放于AX中。除数8位，可存放在寄存器或存储器中。而得到的8位商放在AL中，8位余数放在AH中。,Copyright 2005.9,除法指令,Copyright 2005.9,DIV和IDIV,不带符号位的除法指令DIV 带符号位的除法指令IDIV,Copyright 2005.9,符号位扩展指令,CBW指令将AL中的单字节数的符号位扩展

28、到AH中； CWD指令将寄存器AX中的符号位扩展到DX寄存器中。 指令的执行不影响任何标志位。 MOV AL，0A0H ; (AL)= 1010 0000B=-96 CBW ;(AH，AL)=1111 1111 1010 0000B=-96 MOV AX,0345H ;(AX)=0000 0011 0100 0101B=837 CWD ;(DX:AX)=0000 0000 0000 0000 0011 0100 0101B =837,Copyright 2005.9,3逻辑运算与移位指令,1). 逻辑运算指令 2). 移位与循环移位指令,Copyright 2005.9,Copyright 2

29、005.9,AND,指令可借助于某给定的操作数将另一个操作数的某些位清除(置0)，也称将某些位屏蔽。,Copyright 2005.9,XOR,XOR“异或”指令，常用于改变某一特定位的状态。,Copyright 2005.9,TEST,TEST是条测试指令，它对两个操作数进与操作并根据结果设置状态标志位，但不改变两个操作数的值。这条指令常用于测某些条件是否满足，但又不希望改变原操作数的情况。,Copyright 2005.9,移位指令和循环移位指令,指令操作数中的目的操作数可以是字节或字，同逻辑运算指令的目的操作数一样，它只能是寄存器或存储器操作数.操作数中的计算值CNT决定移位或循环的位数

30、。 CNT 可以是1或CL中的值，因而最多可移位255位。,Copyright 2005.9,Copyright 2005.9,SAL AL，1；将AL中的数左移一位，得2X MOV BL，AL；2X保存在BL中 MOV CL，2；移位次数置入CL中 SAL AL，CL；2X左移2位，得8X ADD AL，BL；2X加上8X，所以AL中为10X。,Copyright 2005.9,4串操作指令,串操作指令是用于对存储器中一个连续的字符、数值的字节(也称字符串)进行操作、处理。 串操作就是对字符串中的每一个元素进行操作。例如，把一个数据串的全部元素从存储器的一个区域传送到另一个区域。还可进行比较

31、、查找、插入、删除等功能。,Copyright 2005.9,Copyright 2005.9,串操作指令特点,(1)通过加重复前缀来实现串操作。 (2)可以对字节串进行操作，也可以对字串进行操作。 (3)所有的串操作指令都用寄存器SI对源操作数进行间接寻址，并是假定是在DS段中；此外，所有的串操作指令都用寄存器DI为目的操作数进行间接寻址，并且假定是在ES段中。串操作指令是唯一的一组源操作数和目的操作数都在存储单元的指令。 源串：DS：SI 目的串：ES：DI,Copyright 2005.9,(4)串操作时，地址的修改往往与方向标志DF有关，DF1时，SI和DI作自动减量修改，当DF0时，

32、SI和DI作自动增量修改. (5)在同一个段内实现字符串传送时，应该将数据段基址和附加段基址设置成同一数值，即(DS)(ES)，此时，仍由SI和DI分别指出源串操作数和目的操作数的偏移地址.,Copyright 2005.9,字符串指令的隐含参数,Copyright 2005.9,字符串指令与重复前缀,Copyright 2005.9,字符串的传送MOVS,在使用MOVS指令进行字符串传送时，要注意传送方向，其方向标志的作用如下页图所示。 如果源字符串与目标字符串不重迭(如图(a)，则传送方向没有任何影响。 如果源字符串与目标字符串部分重迭(如图 (b)和(c)，则传送方向要特别注意。,Cop

33、yright 2005.9,Copyright 2005.9,STOS,STOS指令是把累加器ALAX中的内容存到内存中去，如果使用了重复前缀，则可以方便地使内存的某一区域初始化为某一数值(以字节或字为单位)，即顺利地完成块的填充。,Copyright 2005.9,SCAS,SCAS指令是用来从目标串中查找某个关键字，要求查找的关键字应事先置入AX或AL寄存器中。 SCAS指令的操作是将AXAL寄存器中的关键字减去由DI所指向的目标串中一个元素，不传送结果，只根据结果置标志位，修改DI寄存器内容指向下一元素。 通常在SCAS指令之前加重复前缀REPNEREPNZ，用来从目标串中寻找关键字，操

34、作一直进行到ZF1或CX0为止。,Copyright 2005.9,Copyright 2005.9,CMPS,CMPS指令是用来将源串的一个元素减去目标串中相对应的一个元素，不回送结果，只根据结果特征置标志并修改SI和DI内容指向下一元素。 通常在CMPS指令前加重复前缀REPEREPZ，用来寻找两个串中的第一个不相同数据。,Copyright 2005.9,CMPS,例如，检验一段被传送过的数据是否与源串完全相同，程序如下；,Copyright 2005.9,重复前缀,REP CX=0时重复 REPZ/REPE CX=0 且ZF=1时重复 REPNZ/REPNE CX=0 且 ZF=0时重

35、复,Copyright 2005.9,无条件转移JMP,Copyright 2005.9,5控制转移指令,在86系列系统中，程序的寻址是由CS和IP两部分组成的。为了使程序转移到一个新的地址去执行，或者改变CS和IP(即改变段和偏移量)或者仅改变IP(即改变偏移量)，都可以达到这个目的。其中，前者称为段间转移或段间调用，可用FAR来表示，这时需要将目标标号的段基址和偏移地址分别置入CS和IP中；后者称为段内转移或段内调用，可用NEAR来表示，这时只需将目标标号的偏移地址置入IP寄存器中。,Copyright 2005.9,为了进一步节省目标码的长度，对于很短距离内的段内转移(一128一十127)，86系列义把它进一步分别开来，称为短转移，用SHORT来表示。 无论是段内转移还是段间转移，都还有直接和间接转移之分。所谓直接转移，就是转移的目标地址信息直接出现在指令的机器码中。所谓间接转移就是转移的目标地址信息间接存储于某一个寄存器中或某一个内存变量中。当通过寄存器间接转移时，因为寄存器只能是16位的，