盧偉《計算機原理》themicrocomputerprinciple-ch課件

Dalian University of Technology計 算 機 原 理 電 信 學 院 自 動 化 系 盧 偉ADD： 大 黑 樓 B705 TEL： 84706161 Email： 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分2 3.1 指 令 系 統(tǒng) 概 述3.2 尋 址 方 式3.3 8086指 令 系 統(tǒng) 3.3.1 數(shù) 據(jù) 傳 送 指 令 3.3.2 算 術 運 算 指 令 3.3.3 邏 輯 運 算 與 移 位 指 令 3.3.4 串 操 作 指 令 3.3.5 控 制 轉 移 指 令 3.3.6 處 理 器 控 制 指 令 第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分3 3.1 指 令 系 統(tǒng) 概 述指 令 系 統(tǒng) 是 一 臺 計 算 機 所 能 識 別 和 執(zhí) 行 的 全 部 指 令 的 集 合 。它 與 微 處 理 器 有 著 密 切 的 關 系 ,不 同 的 微 處 理 器 有 不 同 的 指 令 系 統(tǒng) 。指 令 是 使 計 算 機 執(zhí) 行 某 種 特 定 操 作 的 二 進 制 編 碼 。 指 令 一 般 包 括 兩 個 部 分 ： 操 作 碼 域 和 地 址 域 。 操 作 碼 域 存 放 指 令 的 操 作 碼 ,即 指 明 該 指 令 應 由 計 算 機 完 成 何 種操 作 。 地 址 域 確 定 操 作 數(shù) 的 值 或 地 址 、 操 作 結 果 的 地 址 ,有 的 指 令 的 地址 域 還 指 出 下 一 條 指 令 的 地 址 。第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng)第 三 章 微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分4 機 器 指 令 ： 計 算 機 能 識 別 的 代 碼 ,機 器 指 令 是 由 二 進 制 數(shù) 組 成 的 。 例 如 : ADD CL,BH 機 器 指 令 為 0000001011001111B PUSH AX 機 器 指 令 為 01010000匯 編 語 言 ： 匯 編 語 言 是 一 種 符 號 語 言 ,用 助 記 符 表 示 操 作 碼 ,用 符 號或 符 號 地 址 表 示 操 作 數(shù) 或 操 作 數(shù) 地 址 ,它 與 機 器 指 令 是 一 一 對 應 的 。匯 編 程 序 ： MASM.EXE將 匯 編 語 言 源 程 序 翻 譯 成 機 器 語 言 ,即 目 標程 序 。 第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分5 根 據(jù) 指 令 內 容 確 定 操 作 數(shù) 地 址 的 過 程 ,稱 為 。根 據(jù) 尋 址 方 式 計 算 所 得 到 的 地 址 叫 做 ,也 就 是。 有 效 地 址 還 需 要 與 相 應 的 段 基 地 址 組 合 才 是 20位的 ,該 工 作 由 微 處 理 器 來 完 成 。尋 址 方 式 在 兩 種 方 式 下 被 涉 及 ： 操 作 數(shù) 的 尋 址 方 式 和 指 令 的尋 址 方 式 。如 果 沒 有 特 別 說 明 ,尋 址 方 式 是 指 源 操 作 數(shù) 的 尋 址 方 式 。第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng)第 三 章 微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分6 1、 隱 含 尋 址 指 令 已 經(jīng) 默 認 對 微 處 理 器 中 的 某 個 寄 存 器 進 行 操 作 ,不 用 在 指令 中 指 明 所 使 用 的 寄 存 器 ,即 隱 含 了 規(guī) 定 的 操 作 數(shù) ,這 樣 的 尋 址 方 式稱 為 隱 含 尋 址 。例 ： DAA指 令 ,只 有 操 作 碼 ,無 操 作 數(shù) ,但 已 經(jīng) 規(guī) 定 是 對 AL中 的 內 容 進行 十 進 制 調 整 。3.2尋 址 方 式操 作 數(shù) 尋 址 第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分7 2、 立 即 尋 址 操 作 數(shù) 直 接 放 在 指 令 中 。 不 需 要 訪 問 存 儲 器 。 操 作 數(shù) 可 以 是 8位 的也 可 以 是 16位 的 ,有 時 也 稱 為 立 即 數(shù) 。 立 即 數(shù) 只 能 是 源 操 作 數(shù) 。例 3.1 MOV AL,34H MOV AX,1234H 需 要 注 意 在 16位 操 作 時 ,兩 個 字 節(jié) 數(shù) 據(jù) 的 高 低 位 存 儲 位 置 。第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分8 3、 寄 存 器 尋 址 操 作 數(shù) 就 放 在 微 處 理 器 的 內 部 寄 存 器 中 ,AX、 BX、 CX、 DX、 DI、SI、 SP和 BP,不 需 要 訪 問 存 儲 器 。 例 3.2： INC CX MOV AX,BX 若 執(zhí) 行 前 (AX)=30A6H,(BX)=69EDH,(CX)=40D9H 則 執(zhí) 行 后 ,(AX)=69EDH,BX內 容 不 變 ,(CX)=40DAH。以 上 三 種 尋 址 方 式 都 是 直 接 在 微 處 理 器 內 部 獲 得 數(shù) 據(jù) ,因 此 操 作速 度 快 。 第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng)第 三 章 微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分9 4、 存 儲 器 尋 址 操 作 數(shù) 放 在 存 儲 器 中 ,執(zhí) 行 部 件 EU計 算 出 存 儲 器 操 作 數(shù) 的 偏 移 量 ,即 有 效 地 址 EA。 這 是 一 個 無 符 號 數(shù) ,由 總 線 接 口 部 件 BIU的 地 址 加 法器 計 算 出 物 理 地 址 ,然 后 執(zhí) 行 存 取 該 操 作 數(shù) 所 需 的 總 線 周 期 。 對 于 8086,有 效 地 址 EA有 3種 成 分 ： (1)位 移 量 (2)基 址 (3)變 址 EA=基 址 +變 址 +位 移 量第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分10 (1)直 接 尋 址 有 效 地 址 由 指 令 直 接 給 出 ,有 效 地 址 只 包 含 8位 /16位 的 位 移 量 。 MOV AL,1234H 默 認 的 段 寄 存 器 是 DS,也 可 以 在 指 令 中 使 用 段 超 越 前 綴來 指 定 段 寄 存 器 。 例 3.3： MOV AL,ES:1234H 有 效 地 址 EA=1234H,在 指 令 中 直 接 給 出 。 物 理 地 址 PA=(ES) 10H+1234H 第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分11 例 3.4 MOV AX,2000H 若 (DS)=3000H,則 執(zhí) 行 情 況 如 圖 示 。 直 接 尋 址 也 可 用 符 號 地 址 。例 3.5： MOV AX,VALUE/MOV AX,VALUE 這 里 ,VALUE就 是 存 放 操 作 數(shù) 單 元 的 符 號 地 址 。第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分12 存 儲 器3032000H30000H代 碼 段 AH5032001H AL (AX)=3050H數(shù) 據(jù) 段 例 3.4的 執(zhí) 行 過 程第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分13 (2)寄 存 器 間 接 尋 址 和 寄 存 器 相 對 間 接 尋 址 操 作 數(shù) 的 地 址 在 對 應 的 寄 存 器 中 稱 為 若 還 有 位移 量 (disp)則 稱 為 。 EA取 自 基 址 寄 存 器 BX,BP或 變 址 寄 存 器 SI,DI中 的 一 個 ,操 作 數(shù) 在有 效 地 址 對 應 的 存 儲 單 元 中 。 即 EA=(BX、 BP、 SI、 DI之 一 )+disp BX用 于 間 接 尋 址 時 ,默 認 段 寄 存 器 為 DS,允 許 段 超 越 BP用 于 間 接 尋 址 時 ,默 認 段 寄 存 器 為 SS,允 許 段 超 越 SI用 于 間 接 尋 址 時 ,默 認 段 寄 存 器 為 DS,允 許 段 超 越 DI用 于 間 接 尋 址 時 ,只 有 在 串 操 作 指 令 中 ,默 認 段 寄 存 器 為 ES,其余 情 況 默 認 段 寄 存 器 均 為 DS,不 允 許 段 超 越 ； 第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分14 注 ： IP只 能 在 代 碼 段 中 (CS)尋 址 ,SP只 能 在 堆 棧 段 (SS)中 尋 址 。例 3.7 MOV AX,BX 若 (DS)=2000H,(BX)=1000H 則 EA=(BX)=1000H 物 理 地 址 PA=20000H+1000H=21000H, 執(zhí) 行 情 況 如 下 圖 示 。 (AX)=(21000H)=5030H3021000H20000H AH5021001H AL (AX)=5030H 第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分15 例 3.8 INC BYTE PTRBX EA=(BX) PA=(DS) 10H+(BX) 若 是 寄 存 器 相 對 間 接 尋 址 ,則 要 加 上 位 移 量 。 例 3.9 INC BYTE PTRBX+disp EA=(BX)+disp PA=(DS) 10H+(BX)+disp 例 3.10 MOV AX,COUNTSI/MOV AX,SICOUNT/MOV AX,SI+COUNT 若 COUNT=3000H,(DS)=3000H(SI)=2000H,則 物 理 地 址=35000H,指 令 執(zhí) 行 如 上 圖 所 示 ,指 令 執(zhí) 行 后 (AX)=1234H.3435000H30000H AH1235001H AL(AX)=1234H32000H第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分16 (3)基 址 尋 址 和 基 址 相 對 尋 址 操 作 數(shù) 的 地 址 在 基 址 寄 存 器 BX,BP中 稱 為 基 址 尋 址 ； 若 還 有 位移 量 ,則 稱 為 基 址 相 對 尋 址 。 位 移 量 可 以 是 8位 或 16位 。例 3.11 MOV AX,BX+disp 使 用 BX,默 認 段 寄 存 器 是 DS,而 BP則 默 認 的 段 寄 存 器 為 SS。 EA=(BX)或 (BP)+disp PA=(DS)或 (SS) 10H+ disp第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分17 例 3.12 MOV AX,COUNTBX若 (DS)=3000H,(BX)=2000H,COUNT=3000H,(35000H)=1234H 則 EA=2000H+3000H=5000H PA=30000H+5000H=35000H 執(zhí) 行 該 指 令 后 ,(AX)=1234H (4)變 址 尋 址 和 變 址 相 對 尋 址 操 作 數(shù) 的 地 址 在 變 址 寄 存 器 SI、 DI中 稱 為 變 址 尋 址 ； 若 還 有 位移 量 ,則 稱 為 變 址 相 對 尋 址 。 EA=(SI)或 (DI)+disp 例 3.13 MOV AH,SI+disp第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分18 (5)基 址 變 址 尋 址 和 基 址 變 址 相 對 尋 址 EA=BX或 BP中 的 基 址 地 址 SI、 DI中 的 變 址 地 址 disp； 實 際 上這 種 尋 址 為 (3)、 (4)兩 種 尋 址 的 組 合 。 例 3.14 MOV AX,BP+DI 此 時 隱 含 的 段 寄 存 器 為 SS,若 用 BX,則 隱 含 的 段 寄 存 器 為 DS. EA=(BX或 BP)+(SI或 DI)+disp PA=(DS) 10H+(BX)+(SI或 DI)+disp PA=(SS) 10H+(BP)+(SI或 DI)+disp第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分19 例 3.10 MOV AX,BXDI若 (DS)=2100H,(BX)=0158H,(DI)=0002H,(2115AH)=1234H則 EA=0158H+0002H=015AH PA=EA+21000H=2115AH 指 令 執(zhí) 行 后 ,(AX)=1234H例 3.11： MOV AX,MASK+BX+SI 若 (DS)=3000H,(BX)=2000H,(SI)=1000H,MASK=0250H (33250H)=34H,(33251H)=12H 則 EA=2000H+1000H+0250H=3250H PA=30000H+2000H+1000H+0250H=33250H 指 令 執(zhí) 行 如 下 圖 所 示 ,執(zhí) 行 該 指 令 后 (AX)=1234H.第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分20 低 地 址高 地 址CS段操 作 碼50H02H34H12H34H12HAX DS段3000033250BX 025033250+MOV AX, BX+SI MASKDS 3000 02000SI 1000第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分21 8086采 用 I/O端 口 與 存 儲 器 獨 立 編 址 的 方 式 。 訪 問 I/O 端 口 需要 專 門 指 令 IN和 OUT,通 過 AX/AL來 完 成 。(1)直 接 尋 址 在 指 令 直 接 給 出 I/O端 口 地 址 ,此 地 址 應 在 0 255(0-FFH)之 間 . 例 如 ： IN AL,20H； 從 端 口 地 址 20H讀 入 一 個 字 節(jié)(2)間 接 尋 址 ,寄 存 器 只 能 用 DX 由 DX給 出 I/O端 口 地 址 ,此 方 式 適 用 端 口 地 址 為 0 65535(0-FFFFH)之 間 的 任 意 值 . 例 如 ： OUT DX,AL5、 I/O端 口 尋 址 第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分22 尋 址 方 式 的 書 寫 格 式1、 在 方 括 號 內 部 允 許 有 一 個 或 兩 個 寄 存 器 的 名 字 ,如 果 一 對 方 括號 內 部 有 基 址 寄 存 器 和 變 址 寄 存 器 ,使 用 “ ” 作 為 連 接 。2、 在 方 括 號 內 部 允 許 有 位 移 量 ,使 用 或 - 號 作 為 連 接 符 號 。3、 在 方 括 號 外 部 允 許 有 位 移 量 ,可 以 在 左 邊 或 右 邊 。 MOV AX,BX+SI+6 MOV AX,BX+SI6 MOV AX,6BX+SI MOV AX,BXSI6 MOV AX,BX+6SI第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分23 8086操 作 數(shù) 尋 址 方 式 小 結 ：立 即 尋 址 ,操 作 數(shù) 直 接 放 在 指 令 中 。隱 含 尋 址 ,指 令 已 經(jīng) 隱 含 了 存 放 操 作 數(shù) 的 寄 存 器寄 存 器 尋 址 (8個 通 用 寄 存 器 )直 接 尋 址 ,有 效 地 址 由 指 令 直 接 給 出 ,即 有 效 地 址 只 包 含 位 移 量 。寄 存 器 間 接 尋 址 和 寄 存 器 相 對 間 接 尋 址 (BX、 BP、 SI、 DI,位 移 量 )基 址 尋 址 和 基 址 相 對 尋 址 (BX、 BP,位 移 量 )變 址 尋 址 和 變 址 相 對 尋 址 (SI、 DI,位 移 量 )基 址 變 址 尋 址 和 基 址 變 址 相 對 尋 址 (BX、 BP,SI、 DI,位 移 量 ) 其 中 1、 2、 3兩 種 不 用 訪 問 存 儲 器 。 disp可 以 是 8位 /16位 的 有 符 號 數(shù) 。第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分24 (1)段 內 直 接 尋 址 不 改 變 CS,在 IP上 加 一 個 位 移 量 ,則 EA=(IP)+disp 例 如 ： JMP NEAR PTR PROGIA ； 段 內 近 轉 移 JMP SHORT QUEST ； 段 內 短 轉 移 JMP 25H ； 段 內 短 轉 移 ,-128 +127 JMP 1025H ； 段 內 近 轉 移 ,-32768 +32767 其 中 PROGIA 和 QUEST是 轉 向 的 符 號 地 址 ,在 機 器 指 令 中 ,用位 移 量 來 表 示 。指 令 尋 址 第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分25 例 3.12： JMP BX； 段 內 間 接 轉 移 (IP)=(BX) JMP WORD PTRBX+TABLE若 (BX)=1256H,(DS)=2000H,TABLE=20A0H,(232F6H)=3280H則 執(zhí) 行 JMP BX后 ,(IP)=EA=1256H 執(zhí) 行 JMP WORD PTRBX+TABLE后 , EA=(BX)+disp=1256H+20A0H=32F6H (IP)=(PA)=(20000H+32F6H)=(232F6H)=3280H(2)段 內 間 接 尋 址 轉 向 的 有 效 地 址 是 一 個 寄 存 器 或 一 個 存 儲 單 元 的 內 容 。 這 個 寄 存器 或 存 儲 單 元 的 內 容 可 用 除 立 即 數(shù) 尋 址 以 外 的 任 何 一 種 尋 址 方 式 得到 。 轉 向 的 有 效 地 址 用 來 取 代 IP,這 時 CS值 不 變 。第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分26 例 3.13： JMP 3500H:080BH;段 間 直 接 轉 移 (CS)=3500H,(IP)=080BH例 3.14： JMP FAR PTR NEXT_PROG其 中 NEXT_PROG是 轉 向 的 符 號 地 址 ;FAR PTR為 段 間 轉 移 的 操 作 符 。執(zhí) 行 該 指 令 后 ,NEXT_PROG所 在 段 的 段 地 址 送 CS,NEXT_PROG在 該段 內 的 偏 移 量 送 IP。 (3)段 間 直 接 尋 址 指 令 中 提 供 了 轉 向 的 段 地 址 和 偏 移 地 址 ,所 以 用 段 地 址 取 代 CS,用 偏 移 地 址 取 代 IP。第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分27 C1 SEGMENT JMP FAR PTR NEXT_PROG C1 ENDSC2 SEGMENT NEXT_PROG ： C2 ENDS執(zhí) 行 JMP FAR PTR NEXT_PROG后 ,C2段 的 段 地 址 送 CS,在 C2段 內NEXT_PROG的 偏 移 量 送 IP。第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分28 (4)段 間 間 接 尋 址 用 存 儲 器 中 兩 個 相 繼 字 的 內 容 來 取 代 IP和 CS,達 到 段 間 轉 移 的 目 的 。低 地 址 中 內 容 送 IP,高 地 址 中 內 容 送 CS。例 3.15： JMP DWORD PTR INTERS+BX其 中 INTERS+BX說 明 尋 址 方 式 為 基 址 相 對 尋 址 方 式 ; DWORD PTR是 雙 字 操 作 符 。例 3.16： JMP DWORD PTRBX+DI+ALPHA這 是 基 址 變 址 相 對 尋 址 。 EA=(BX)+(DI)+ALPHA PA=(DS) 10H+EA (IP)=(PA) ； 低 地 址 內 容 送 IP (CS)=(PA+2) ； 高 地 址 內 容 送 CS 轉 移 的 物 理 地 址 是 ： PA=(CS) 10H+(IP)段 間 間 接 轉 移 ,目 標 地 址 存 放 在 PA開 始 的 4個 連 續(xù) 單 元 中 ,其 中 低 地 址兩 個 單 元 放 IP內 容 ,高 地 址 兩 個 單 元 放 CS內 容 。第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分29 尋 址 方 式 ：1. 立 即 尋 址 MOV AX, 1234H2. 寄 存 器 尋 址 MOV AX, BX3. 直 接 尋 址 MOV AX, 1234H4. 寄 存 器 間 接 尋 址 MOV AX, BX 5. 基 址 尋 址 MOV AX, BX+100H6. 變 址 尋 址 MOV AX, SI+100H7. 基 址 加 變 址 尋 址 MOV AX, BX+SI+100H第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng)第 三 章 微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分30 操 作 數(shù) 分 類立 即 數(shù) 操 作 數(shù) ： 綠注 1： 立 即 數(shù) 只 能 作 為 源 操 作 數(shù) ,不 能 作 為 目 標 操 作 數(shù) 。注 2： 不 能 用 一 條 指 令 簡 單 地 將 立 即 數(shù) 傳 送 到 段 寄 存 器 。寄 存 器 操 作 數(shù) ： 紅注 3： 有 些 指 令 沒 有 指 定 使 用 的 寄 存 器 ,但 實 際 上 隱 含 著 特 定 的 寄 存器 操 作 數(shù) 。存 儲 器 操 作 數(shù) ： 藍注 4： 不 允 許 源 操 作 數(shù) 和 目 標 操 作 數(shù) 同 時 為 存 儲 器 操 作 數(shù) 。注 5： 存 儲 器 操 作 數(shù) 的 物 理 地 址 的 計 算 是 將 段 基 地 址 左 移 四 位 加 上有 效 地 址 EA(偏 移 地 址 )得 到 的 。 但 是 段 寄 存 器 和 有 效 地 址 的 配 對是 有 規(guī) 定 的 。注 6： 執(zhí) 行 速 度 ： 寄 存 器 操 作 數(shù) 立 即 數(shù) 操 作 數(shù) 存 儲 器 操 作 數(shù)第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分31 機 器 碼 ： 在 8086系 統(tǒng) 中 ,任 何 一 條 指 令 都 是 以 特 定 的 若 干 個 (16)字 節(jié) 的 代 碼 形 式 存 在 存 儲 器 的 碼 段 中 。 同 樣 的 指 令 (如 MOV)由 于尋 址 方 式 和 操 作 數(shù) 的 不 同 ,機 器 碼 的 長 度 也 不 同 。執(zhí) 行 時 間 ： 指 令 的 指 令 時 間 包 括 取 址 、 譯 碼 和 執(zhí) 行 的 時 間 ,跟 該指 令 的 機 器 碼 的 長 短 沒 有 直 接 關 系 。 指 令 機 器 碼 字 節(jié) 數(shù) 時 鐘 數(shù)MOV AL,15H B0H15H 2 4MOV AX,BX 8BHC3H 2 2第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分32 1 數(shù) 據(jù) 傳 送 指 令(1)MOV指 令 MOV dest,src ； (dest)(src)1)源 操 作 數(shù) 可 以 是 8/16位 的 立 即 數(shù) 、 寄 存 器 操 作 數(shù) 、 內 存 操 作 數(shù) 。目 標 操 作 數(shù) 不 允 許 為 立 即 數(shù) ,其 余 同 源 操 作 數(shù) 。 源 、 目 的 操 作 數(shù) 不 能同 時 為 內 存 操 作 數(shù) 。2)源 、 目 的 操 作 數(shù) 類 型 必 須 匹 配 ： MOV BYTE PTR BX,12H3)不 能 向 段 寄 存 器 寫 立 即 數(shù) ： MOV AX,2000 ； MOV DS,AX4) 以 CS為 目 標 的 一 切 傳 送 指 令 都 是 非 法 的 。通 用 傳 送 指 令第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分33 (2)堆 棧 操 作 指 令 PUSH src ； (SP)(SP)-2 ； (SP)+1:(SP)(src) 進 棧 指 令 ,先 調 整 堆 棧 指 針 ,再 把 源 操 作 數(shù) 壓 棧 。 如 ： PUSH AX POP dest ； (dest)(SP)+1:(SP) ； (SP)(SP)+2 出 棧 指 令 ,先 將 棧 頂 2字 節(jié) 送 目 標 操 作 數(shù) ,再 調 整 堆 棧 指 針 。 如 ： POP AX注 1:堆 棧 指 令 指 對 字 進 行 操 作 ,不 對 字 節(jié) 進 行 操 作 ,一 般 成 對 使 用 。注 2:堆 棧 主 要 應 用 于 子 程 序 調 用 、 中 斷 的 現(xiàn) 場 保 護 和 恢 復 及 參 數(shù) 傳 遞 等 。 第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分34 高 地 址低 地 址12H34H34H12HAX 堆 棧 段SS SP指 向 棧 頂SP 1SP 1PUSH AX第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分35 高 地 址低 地 址12H34H34H12HAX 堆 棧 段SS SP指 向 棧 頂SP+1SP+1POP AX第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分36 (3)交 換 指 令 XCHG dest,src ;(dest)(src)交 換 指 令 ,源 、 目 不 能 同 為 內 存 操 作 數(shù) ,只 能 在 寄 存 器 之 間 、 寄 存 器和 存 儲 器 之 間 交 換 ,段 寄 存 器 不 能 作 為 一 個 操 作 數(shù) 進 行 交 換 。如 ： XCHG AX, SI+0400H第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分37 (4)XLAT 查 表 指 令 XLAT src_table/XLAT ;(AL)(BX)+(AL)查 表 指 令 ,用 來 取 表 中 某 指 定 數(shù) 的 值 。執(zhí) 行 指 令 前 ： 序 號 AL 表 首 址 BX執(zhí) 行 指 令 后 ： AL 表 中 序 號 對 應 的 字 節(jié) 內 容例 ： TABLE DB 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57 MOV BX, OFFSET TABLE MOV AL, 5 XLAT TABLE 執(zhí) 行 后 AL=53第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分38 完 成 累 加 器 和 I/O端 口 之 間 的 數(shù) 據(jù) 傳 送(1)IN acc,port ； (acc)(port) 端 口 號 為 8位 時 ,直 接 尋 址 ,最 多 可 訪 問 256個 端 口 例 ： IN AL,60H(將 60H口 地 址 的 字 節(jié) 送 給 AL) IN AX,60H(將 60H口 地 址 的 字 送 給 AX)端 口 地 址 為 16位 時 ,間 接 尋 址 ,端 口 地 址 必 須 放 在 DX寄 存 器 中 ,最 多 可訪 問 65536個 端 口 。例 ： MOV DX,3DAH IN AL,DX ； 將 3DAH口 地 址 的 字 節(jié) 送 給 AL(2)OUT port,acc ； (port)(acc)例 ： MOV DX,3DAH OUT DX,AX輸 入 輸 出 指 令第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分39 LEA reg16,mem16 有 效 地 址 傳 送 指 令 ,源 操 作 數(shù) 為 內 存 操 作 數(shù) ,將 內 存 單 元 的 有 效 地 址(而 不 是 內 容 )傳 送 到 目 標 寄 存 器 。例 : LEA SI, AREA1 MOV SI,OFFSET AREA1LDS/LES reg16,mem32指 針 傳 送 指 令 ,將 傳 送 一 個 32位 目 標 指 針 (包 含 一 個 段 地 址 和 一 個 段內 偏 移 量 ),從 源 操 作 數(shù) (內 存 操 作 數(shù) )傳 送 至 一 對 目 的 寄 存 器 。 其中 段 地 址 送 至 DS(ES),偏 移 量 送 至 指 定 的 16位 寄 存 器 中 ,通 常 是 指針 寄 存 器 或 者 變 址 寄 存 器 。例 ： LDS SI,0100H 34H12HCDHABHDS： 100H目 標 地 址 傳 送 指 令第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng)： 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分40 LAHF 不 影 響 標 志 位SAHF 影 響 標 志 寄 存 器 低 8位PUSHFPOPF16位 標 志 寄 存 器 進 棧 /出 棧 指 令數(shù) 據(jù) 傳 送 指 令 中 ,除 SAHF和 POPF外 ,都 不 影 響 標 志 寄 存 器 的 內 容 。S Z A P CO D I TAHFLAG LAHF/SAHF標 志 傳 送 指 令第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分41 2算 術 運 算 指 令8086指 令 系 統(tǒng) 算 術 運 算 指 令 一 共 20條 加 法 ADD 減 法 SUBADC SBBINC DECAAA NEGDAA CMP除 法 DIV AASIDIV DASAAD 乘 法 MULCBW IMULCWD AAM第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分42 運 算 數(shù) 據(jù) 格 式 和 對 標 志 位 的 影 響 數(shù) 據(jù) 類 型 類 型 字 節(jié) 字不 帶 符 號 的 二 進 制 數(shù) 0 255 0 65535帶 符 號 的 二 進 制 數(shù) (補 碼 ) -128 127 -32768 32767不 帶 符 號 的 壓 縮 十 進 制 數(shù) 0 99 0 9999不 帶 符 號 的 非 壓 縮 十 進 制 數(shù) 0 9 0 99第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分43 運 算 數(shù) 據(jù) 格 式 和 對 標 志 位 的 影 響 對 標 志 位 的 影 響 ： 所 有 算 術 運 算 指 令 都 影 響 狀 態(tài) 標 志 CF 、 PF、 AF、ZF、 SF和 OF。 當 無 符 號 數(shù) 運 算 結 果 溢 出 時 ,CF=1。 當 有 符 號 數(shù) 運 算 產(chǎn) 生 溢 出 時 ,OF=1。 當 運 算 結 果 中 低 8位 有 偶 數(shù) 個 1或 0個 1,則 PF=1。 若 加 法 時 第 3位 給 第 4位 進 位 ,或 減 法 時 第 3位 從 第 4位 借 位 ,則AF=1。 若 運 算 結 果 為 0,則 ZF=1。 若 運 算 結 果 為 負 數(shù) ,則 SF=1。第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分44 ADD dest,src ； (dest)(dest)+(src) 加 法 指 令 ： ADD AL,27H ADC dest,src ； (dest)(dest)+(src)+(CF) 帶 進 位 位 加 法 指 令 ,主 要 用 來 實 現(xiàn) 多 字 節(jié) 的 加 法 運 算 。例 ： 做 4個 字 節(jié) 的 加 法 運 算 ,兩 個 數(shù) 放 在 SI和 DI開 始 的 存 儲 單 元 當 中 。 MOV AX,SI ADD DI,AX MOV AX,SI+2 ADC DI+2,AX； 注 意 要 用 帶 進 位 的 加 法 運 算 指 令 以 上 兩 條 指 令 影 響 A,C,O,P,S,Z6個 標 志 位 。 注 意 帶 進 位 位 加 法 中 的進 位 位 的 值 是 上 一 條 運 算 指 令 產(chǎn) 生 的 結 果 。加 法 運 算 指 令第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分45 例 3.20： ADD WORD PTRBX+106BH,1234H(CS)=1000H,(IP)=0300H,(DS)=2000H,(BX)=1200H第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分46 INC dest ； (dest)(dest)+1 自 加 1指 令 ,影 響 A,O,P,S,Z 5個 標 志 位 AAA 加 法 的 ASCII調 整 指 令 ,它 不 能 單 獨 使 用 ,總 是 跟 在 加 法 指 令 后 ,對 在AL中 的 由 兩 個 非 壓 縮 的 BCD碼 相 加 的 結 果 進 行 校 正 ,結 果 仍 以 非 壓縮 BCD碼 的 形 式 存 放 ,個 位 在 AL,十 位 在 AH。 DAA 加 法 的 十 進 制 調 整 指 令 ,它 不 能 單 獨 使 用 ,總 是 跟 在 加 法 指 令 后 ,對在 AL中 的 由 兩 個 壓 縮 的 BCD碼 相 加 的 結 果 進 行 校 正 ,產(chǎn) 生 一 個 正 確的 BCD碼 的 和 。第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分47 AAA指 令 的 具 體 算 法 如 下 ： IF (AL AND 0FH)9 OR (AF=1)THEN AL=AL+6 AH=AH+1 AF=1 AL=AL AND OFH CF=1 ELSE AF=0 CF=0 ENDIF第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分48 DAA指 令 的 算 法 如 下 ： IF(AL AND 0FH)9 OR(AF=1)THEN AL=AL+6 AF=1 ENDIF IF (AL9FH)OR(CF=1)THEN AL=AL+60H CF=1 ENDIF 第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分49 例 3.21： 求 6+7 (非 壓 縮 十 進 制 數(shù) ) 指 令 如 下 ： MOV AL,06 MOV BL,07 ADD AL,BL AAA 00000110 + 00000111 (AL)= 00001101 因 為 (AL) 9,要 調 整 + 00000110 (AL)= 00010011 (AH)=1,(AL)=AL AND 0FH=03 第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分50 例 3.22： 求 48+29(壓 縮 的 十 進 制 數(shù) ) 程 序 如 下 ： MOV AL,48H ADD AL,29H DAA 01001000 + 00101001 01110001 AF=1 調 整 + 00000110 01110111例 3.23： 上 例 中 若 是 非 壓 縮 的 十 進 制 數(shù) ,兩 個 數(shù) 放 在 存 儲 單 元 UP1、UP2中 ,運 算 結 果 放 在 DX中 ,則 設 (UP1)=08,(UP2)=09,(UP1+1)=04,(UP2+1)=02,這 里 UP1、 UP2是 存 儲 單 元 的 符 號 地 址 ,編 程 計 算 48+29。第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分51 SUB dest,src ;(dest)(dest)-(src) 減 法 指 令 :SUB AL,65H SBB dest,src ;(dest)(dest)-(src)-(CF) 帶 借 位 位 減 法 指 令以 上 兩 條 指 令 影 響 A,C,O,P,S,Z6個 標 志 位 。 DEC dest ;(dest)(dest)-1 自 減 1指 令 ,影 響 A,O,P,S,Z5個 標 志 位 AAS 減 法 的 ASCII調 整 指 令 ,對 在 AL中 的 由 兩 個 非 壓 縮 的 BCD碼 相 減 的結 果 進 行 校 正 ,結 果 仍 以 非 壓 縮 BCD碼 的 形 式 存 放 ,個 位 在 AL,十 位 在AH。 DAS 減 法 的 十 進 制 調 整 指 令 ,對 在 AL中 的 由 兩 個 壓 縮 的 BCD碼 相 減 的 結果 進 行 校 正 ,產(chǎn) 生 一 個 正 確 的 BCD碼 的 差 。減 法 運 算 指 令第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分52 AAS指 令 的 具 體 算 法 如 下 ： IF (AL AND 0FH)9 OR (AF=1)THEN AL=AL-6 AH=AH-1 AF=1 AL=AL AND OFH CF=1 ELSE AF=0 CF=0 ENDIF第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分53 DAS指 令 的 算 法 如 下 ： IF(AL AND 0FH)9 OR(AF=1)THEN AL=AL-6 AF=1 ENDIF IF (AL9FH)OR(CF=1)THEN AL=AL-60H CF=1 ENDIF第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分54 例 3.24： 若 (AL)=9AH,執(zhí) 行 指 令 SUB AL,65H后 ,各 標 志 位 的 值 ？ 9AH-65H=9AH+(-65H),這 里 9AH本 身 是 負 數(shù) 補 碼 -65H補 =10011011=9BH 10011010 9AH + 10011011 9BH 100110101 可 以 根 據(jù) 以 前 講 過 的 溢 出 判 斷 方 法 來 判 斷 是 否 溢 出 .次 高 位 無 進 位 ,最 高 位 有 進 位 ,所 以 OF=1,SF=0,ZF=0,AF=1,PF=1,CF=1,OF=1 運 算結 果 溢 出 。 但 對 進 位 標 志 位 （ CF、 AF） 需 要 反 轉 后 復 制 進 標 志 寄存 器 FLAG的 CF和 AF中 。 需 要 修 正 ,修 正 辦 法 是 將 符 號 位 變 成 1,則 結果 變 成 10110101,此 數(shù) 是 補 碼 ,其 原 碼 為 11001011,真 值 是 -75=-4BH。 實 際 上 ,9AH=(10011010) 補 ,其 真 值 是 -102, 65H=101 -102-101=-203=(-128)+(-75),其 中 -128舍 去 第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng)第 三 章 微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分55 例 3.25： 求 7231-2958(壓 縮 十 進 制 數(shù) ) 程 序 ： MOV AL,31H 00110001 31 SUB AL,58H - 01011000 58 DAS 11011001 AF=1 CF=1 MOV BL,AL - 01100110 MOV AL,72H 01110011 結 果 73 SBB AL,29H 01110010 72 DAS - 00000001 減 CF MOV BH,AL 01110001 結 果 存 放 在 BX中 , - 00101001 29 (BX)=4273 01001000 AF=1 - 00000110 01000010 結 果 42第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng)第 三 章 微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分56 CMP dest,src； (dest)-(src) 比 較 指 令 。 完 成 兩 個 操 作 數(shù) 相 減 ,結 果 反 映 在 標 志 位 上 ,但 不 送 回結 果 。 用 于 比 較 兩 個 操 作 數(shù) 的 大 小 關 系 。(1)若 任 意 兩 個 數(shù) CMP A,B ZF=0 AB (JNZ不 等 轉 移 ) ZF=1 A B (JZ相 等 轉 移 )(2)若 兩 個 數(shù) 都 是 無 符 號 數(shù) CF=0 AB (JNC) CF=1 AB (JC)(3)若 兩 個 數(shù) 都 是 同 符 號 數(shù) SF=0 AB (JNS) SF=1 AB (JS)(4)若 兩 個 數(shù) 是 任 意 帶 符 號 數(shù) SF OF=0 AB (JNL) SF OF=1 A源 ,即 5424例 3.27： 比 較 24與 54的 大 小 24-54=24+(-54) 00011000 + 11001010 11100010 OF=0,SF=1,則 目 的 源 ,即 24時 轉 移 CF=0JAE/JNB =時 轉 移 CF=0或 ZF=1JB/JNAE 時 轉 移 CF=1JBE/JNA 時 轉 移 SF=OFJGE/JNL =時 轉 移 SF=OF或 ZF=1JL/JNGE 時 轉 移 SF!=OFJLE/JNG =時 轉 移 ZF=1或 SF!=OF條 件 轉 移 指 令 (一 )第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分88 JC CF=1 JNO OF=0JNC CF=0 JNP/JPO PF=0JE/JZ ZF=1 JP/JPE PF=1JNE/JNZ ZF=0 JNS SF=0JO OF=1 JS SF=1條 件 轉 移 指 令 (二 )所 有 的 條 件 轉 移 指 令 都 只 能 進 行 段 內 的 短 轉 移第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分89 子 程 序 調 用 指 令CALL 過 程 名 過 程 調 用 ,處 于 當 前 代 碼 段 的 過 程 稱 作 近 過 程 ,用 NEAR表 示 ； 處 于 其 他 代 碼 段 的 過 程 叫 遠 過 程 ,用 FAR表 示 。 CALL 1234H ； 段 內 直 接 調 用 CALL BX ； 段 內 間 接 調 用 CALL 3000H： 0005H ； 段 間 直 接 調 用 CALL DWORD PTRDI ； 段 間 間 接 調 用第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分90 段 內 直 接 調 用 CALL near_proc(SP)(SP)-2,(SP)+1:(SP)(IP),(IP)(IP)+disp段 內 間 接 調 用 CALL reg16/mem16(SP)(SP)-2,(SP)+1:(SP)(IP),(IP)(reg16/mem16)段 間 直 接 調 用 CALL far_proc(SP)(SP)-2,(SP)+1:(SP)(CS),(CS)SEG far_proc(SP)(SP)-2,(SP)+1:(SP)(IP),(IP)offset far_proc段 間 間 接 調 用 CALL mem32(SP)(SP)-2,(SP)+1:(SP)(CS),(CS)(mem32+2)(SP)(SP)-2,(SP)+1:(SP)(IP),(IP)(mem32)第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分91 返 回 指 令 RET ； 段 內 返 回 ,從 棧 頂 彈 出 一 個 字 送 到 IP,棧 頂 指 針 SP+2 RETF； 段 間 返 回 ,從 棧 頂 彈 出 第 一 個 字 送 到 IP,SP+2,再 彈 出 ； 一 個 字 送 到 CS,SP再 加 2， RETF使 SP加 上 4 RET disp16 ； 與 RET相 同 ,SP+2后 ,再 使 SP加 上 disp16位 移 量 RETF disp16； 與 RETF相 同 ,SP+4后 ,再 使 SP加 上 disp16位 移 量例 ： 若 SP=FFF2H,執(zhí) 行 RETF 0004后 ,SP=？ SP=FFF2H+4+4=FFFAH,同 時 CS和 IP有 了 新 值編 譯 程 序 自 動 匹 配 為 段 內 或 段 間 的 返 回第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分92 例 3.38：1000:0020 CALL FAR PTR PRO11000:0025 INT 3 2000:0100 PRO1: 指 令 1 指 令 2 RET 9A000100201000:0020CS:IP M2000:0100 指 令 1指 令 2 RET CALL 2000:01001000:0025 CC 第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分93 子 程 序 嵌 套 時 斷 點 地 址 在 堆 棧 中 的 情 形第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月 22日 0時 18分94 循 環(huán) 控 制 指 令 LOOP 短 標 號 將 CX的 內 容 減 1,如 果 不 為 0,則 循 環(huán) 到 短 標 號 處 LOOPE/LOOPZ 短 標 號 將 CX的 內 容 減 1,如 果 結 果 不 為 0,且 ZF 1,則 循 環(huán) 至 短 標 號 處 。 LOOPNE/LOOPNZ 短 標 號 不 相 等 或 不 等 于 0循 環(huán) ,將 CX的 內 容 減 1,如 果 結 果 不 為 0,且 ZF 0,則 循 環(huán) 至 短 標 號 處 。 JCXZ 短 標 號 若 CX=0轉 移第 三 章 8086微 處 理 器 的 指 令 系 統(tǒng) 計 算 機 原 理 2021年 5月