微機(jī)原理：第三章(5)8086指令系統(tǒng)

1、1,2020年12月22日星期二,第3章 8086/8088微處理器及其系統(tǒng),3.1 8086/8088微處理器結(jié)構(gòu) 微處理器功能結(jié)構(gòu) 寄存器結(jié)構(gòu)（編程結(jié)構(gòu)） 3.2 8086/8088存儲(chǔ)器組織 3.3 8086/8088工作方式 時(shí)序和引腳信號(hào) 最大和最小模式 3.4 8086/8088尋址方式 3.5 8086/8088指令系統(tǒng),2,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),92種基本指令，全部公開 六個(gè)功能組（六大類） （1）數(shù)據(jù)傳送(Data transfer) （2）算術(shù)運(yùn)算（Arithmetic） （3）邏輯運(yùn)算和移位指令(Logic DSD 邏輯或 OR

2、 D, S ; D S D 異 或 XOR D, S ; D S D 邏輯非 NOT D ; D D TEST TEST D,S ; D S 1. 兩個(gè)操作數(shù)要滿足類型組合:D (R或M), S(R/M/N) 2. TEST不改變目標(biāo)操作數(shù)內(nèi)容, 其后常緊跟條件轉(zhuǎn)移指令以實(shí)現(xiàn)判斷分支, AND將運(yùn)算結(jié)果送目標(biāo)操作數(shù) 3. 邏輯操作按位進(jìn)行,5,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（3）邏輯運(yùn)算和移位（ Logic / Shift ） 邏輯運(yùn)算指令應(yīng)用/ AND/TEST 實(shí)現(xiàn)兩操作數(shù)按位相“與” AND AX,BX ;AX和BX按位與，結(jié)果送AX 使某些位保持不變

3、，其它位清0 AND AL，0FCH ；AL的低2位清0，其余保持不變 操作數(shù)不變，改變3個(gè)標(biāo)志位狀態(tài) AND AX,AX ；使得CF=0 TEST用于“取出”操作數(shù)的某一位來進(jìn)行判斷，只影響標(biāo)志位 TEST AL，20H ；取AL的D5位,6,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（3）邏輯運(yùn)算和移位（ Logic / Shift ） 邏輯運(yùn)算指令應(yīng)用/ OR 實(shí)現(xiàn)兩操作時(shí)按位相“或” OR AX,BX ;AX和BX按位或，結(jié)果送AX 使某些位保持不變，其它位置1 OR AL，80H ；AL的D7位置1, 其余位保持不變 操作數(shù)不變，改變3個(gè)標(biāo)志位狀態(tài) OR BX

4、,BX ;CF=0,7,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（3）邏輯運(yùn)算和移位（ Logic / Shift ） 邏輯運(yùn)算指令應(yīng)用/ XOR/NOT XOR指令通常用于將操作數(shù)的某些位取反 XOR AL，0FH ；AL的低4位取反，高4位保持不變 使某個(gè)寄存器清零 XOR AX, AX ;AX=0 NOT指令按位取反 MOV BX，8A51H ;BX=1000 1010 0101 0001 NOT BX ;BX=0111 0101 1010 1110 NOT指令中的操作數(shù)不能是立即數(shù)，對(duì)標(biāo)志位無影響。,8,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088

5、指令系統(tǒng),（3）邏輯運(yùn)算和移位（ Logic / Shift ） 移位指令 SAL/SHL SHL和SAL執(zhí)行相同的操作，每左移1位，左邊最高位進(jìn)入CF，右邊最低位補(bǔ)0 SAL OPRD，1 ；移1位 SHL OPRD，1 ；移1位 SAL OPRD，CL ；移2位或更多位時(shí)，移動(dòng)位數(shù)放CL SHL OPRD，CL ；移2位或更多位時(shí)，移動(dòng)位數(shù)放CL,9,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（3）邏輯運(yùn)算和移位（ Logic / Shift ） 移位指令SAL/SHL 舉例 MOV AL, 42H ;AL=42H SHL AL, 1 ;AL=84H MOV AL,

6、 42H SAL AL, 1 ;發(fā)生溢出 對(duì)SHL/SAL，移動(dòng)1位時(shí)，若移位之后，操作數(shù)最高位與CF狀態(tài)位不同，則OF=1,否則OF=0 對(duì)SAL，OF=1表示移位后發(fā)生了溢出，對(duì)SHL,不表示溢出,10,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（3）邏輯運(yùn)算和移位（ Logic / Shift） 移位指令 SAR/SHR 對(duì)SHR，每右移1位，右邊最低位進(jìn)入CF,左邊最高位補(bǔ)0，移位后新的最高位和次高位不相等，則OF=1,否則OF=0,移位次數(shù)不為1時(shí)，OF不定。 對(duì)SAR，每右移1位，右邊最低位進(jìn)入CF，最高位保持不變。 SAR/SHR OPRD，1 ；移1位

7、SAR/SHR OPRD，CL ；移2位或更多位時(shí)，移動(dòng)位數(shù)放CL,11,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（3）邏輯運(yùn)算和移位（ Logic / Shift ） 循環(huán)移位指令,ROL/ROR/RCL/RCR OPRD，1 ；移1位 ROL/ROR/RCL/RCR OPRD，CL ；移2位或更多位時(shí)，移動(dòng)位數(shù)放CL,12,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),練習(xí) 將兩個(gè)非壓縮BCD碼（BL，AL）合并成壓縮BCD碼送AL。 MOV CL, 4 ;將計(jì)數(shù)值送CL SHL BL, CL ;將高位移到BL的高4位 AND AL, 0FH

8、;清零AL高4位 OR AL, BL ;合并AL和BL形成壓縮BCD碼 分析下面的程序段所實(shí)現(xiàn)的功能(可以用別的指令實(shí)現(xiàn)嗎) SHLAL，1 ； 將AL中數(shù)左移1位，得2X MOVBL，AL ； 2X保存在BL中 MOVCL，2 ； 移位次數(shù)置入CL中 SHLAL，CL ； 2X左移2位，得8X ADDAL，BL ； 2X加上8X，所以AL中為10X,Lets do it!,13,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（3）邏輯運(yùn)算和移位（ Logic / Shift ） 小結(jié) AND、TEST、OR、XOR指令對(duì)標(biāo)志位的影響：固定使CF=OF=0；根據(jù)運(yùn)算結(jié)果改變

9、SF、ZF、PF。 NOT指令形式上只有一個(gè)操作數(shù)；不影響任何標(biāo)志位。 SAL、SAR、SHL、SHR指令的使用方法相同，對(duì)標(biāo)志位的影響也相同：移出位給CF；根據(jù)結(jié)果改變SF、ZF、PF；當(dāng)移位次數(shù)為1時(shí)，影響OF。 ROL、ROR、RCL、RCR的使用方法相同，對(duì)標(biāo)志位的影響相同：移出位給CF；當(dāng)移位次數(shù)為1時(shí)，影響OF。 SHR/SAR每移1位，可視為分別將無符號(hào)數(shù)和帶符號(hào)數(shù)除以2；使用SHL/SAL每移1位，可視為將數(shù)值乘以2。,14,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（4）串操作(String manipulation) 串內(nèi)存中一段地址連續(xù)的字節(jié)或字存

10、儲(chǔ)單元。通常用于存放同一類數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)源：源串；數(shù)據(jù)結(jié)果：目的串。 串操作對(duì)串中各項(xiàng)進(jìn)行操作（傳送、比較、檢索、裝入、存儲(chǔ)），也叫數(shù)據(jù)塊操作。串操作指令是86/88實(shí)現(xiàn)內(nèi)存之間數(shù)據(jù)傳送的一組指令。 串操作重復(fù)前綴加在串操作指令之前，根據(jù)不同條件判斷是否重復(fù)執(zhí)行串操作。可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)串的同一種操作。,15,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),串操作示例,在同一個(gè)段內(nèi)實(shí)現(xiàn)字符串傳送時(shí)，應(yīng)該設(shè)置DS和ES為同一數(shù)值，仍由SI和DI分別指出源串操作數(shù)和目的操作數(shù)的偏移地址。 串操作指令是唯一的一組源操作數(shù)和目的操作數(shù)都在存儲(chǔ)單元的指令。 方向標(biāo)志DF決定指針的修改方向 DF

11、 =0，指針加；DF =1，指針減。串元素的類型決定修改量字節(jié)串，指針加減1；字串，指針加/減2。 加有重復(fù)前綴時(shí)，固定使用CX計(jì)錄并修改重復(fù)次數(shù)，再根據(jù)CX值及標(biāo)志位ZF判斷是否重復(fù)進(jìn)行串操作。前綴本身不影響任何標(biāo)志位。,DS:SI默認(rèn)的源串指針，可段超越,ES:DI固定的目標(biāo)串指針，不允許段超越,DF,CX,16,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（4）串操作 串傳送 MOVS（Move string） MOVS D，S ; ES:DIDS:SI MOVSB (字節(jié)) ; SISI1,DIDI1, MOVSW (字) ; SISI2,DIDI2, REP C

12、LD, DF=0, SI/DI增加; STD, DF=1, SI/DI遞減 MOV單指令不能完成存儲(chǔ)單元之間的數(shù)據(jù)傳送； MOVS指令就是為解決 存儲(chǔ)單元之間數(shù)據(jù)傳送而設(shè)置的 MOVSB/MOVSW隱含了源、目的操作數(shù),17,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),練習(xí)：重疊串操作 34H,0F2H,1CH,89H,76H,6BH,Lets do it!,SI,DI,STD; 設(shè)DF=1,6B,76,89,1C,F2,34,6B,76,89,1C,F2,34,X,X,MOV CX,6 ;串操作次數(shù),MOV SI, 1005 MOV DI, 1007 REP MOVSB

13、,4000H:1000H,4000H:1006H,4000H:1004H,4000H:1005H,4000H:1003H,4000H:1004H,4000H:1002H,4000H:1003H,4000H:1001H,4000H:1000H,4000H:1002H,18,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（4）串操作 CMPS（Compare string ) 串比較指令(與前綴REPZ連用) CMPS D，S ；ES:DI - DS:SI,結(jié)果不存，置標(biāo)志 CMPSB ; （字節(jié)） SI SI1，DIDI1 CMPSW ； （字） SI SI2，DIDI2 兩

14、數(shù)相減，只影響標(biāo)志，不影響操作數(shù)，其它操作規(guī)定與MOVS同。 SCAS (Scan string ) 串掃描、搜索指令(與前綴REPNE連用) SCAS SCASB ;（字節(jié)）ALES：DI，DIDI1 SCASW ;（字） AXES：DI，DIDI2 DI字符串起始地址，AL或AX 關(guān)鍵字 兩數(shù)相減, 只影響標(biāo)志, 不影響操作數(shù), 其它特性同MOVS,19,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（4）串操作 LODS(Load from string)讀串指令 LODS ;（字節(jié)）AL DS：SI, SISI1 ;（字) AX DS: SI, SISI2 LODS

15、 B ;（字節(jié)）AL DS: SI, SISI1 LODS W ;（字） AX DS: SI, SISI2 STOS（Store into string） 存入串指令 STOS ;（字節(jié)） ES：DIAL,DIDI1 ;（字） ES：DIAX,DIDI2 STOSB ;（字節(jié)） ES：DIAL,DIDI1 STOSW ;（字） ES：DIAX,DIDI2 與REP聯(lián)用時(shí)，CX緩沖區(qū)長(zhǎng)度。用來建立一串相同的值，初始清零。,20,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（4）串操作 PRACTICE AND PROGRESS STOSB / LODSB Store a t

16、o 15 memory cells, with start address ES:DI 3000H:1230H, then load character again. CMPSB / SCASB Compare string aaA with aaa,check flag bit CF Search character a with china,check flag bit CF,Lets debugging !,21,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),控制轉(zhuǎn)移/處理器控制,22,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（5）控制轉(zhuǎn)移指

17、令 控制轉(zhuǎn)移指令對(duì)IP（或CS:IP）進(jìn)行強(qiáng)制性修改，只有一個(gè)操作數(shù)，通過該操作數(shù)給出目標(biāo)地址新的IP（或CS:IP） 段內(nèi)轉(zhuǎn)移(CS不變，IP改變) （ IP）（IP）當(dāng)前+ OPR（DISP） 短轉(zhuǎn)移(short)相對(duì)偏移量為1字節(jié), 取值范圍-128+127,操作數(shù)為8位(正值向后跳轉(zhuǎn)，負(fù)值向前跳轉(zhuǎn)) 近轉(zhuǎn)移(near)相對(duì)偏移量為1個(gè)字, 取值范圍-32768 +32767, 操作數(shù)為16位(正值向后跳轉(zhuǎn)，負(fù)值向前跳轉(zhuǎn)) 段間轉(zhuǎn)移(CS改變，IP改變) 遠(yuǎn)轉(zhuǎn)移(far)目標(biāo)地址與正常順序IP值不在同一個(gè)代碼段內(nèi),23,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（

18、5）控制轉(zhuǎn)移指令/JMP 指令格式：JMP 目標(biāo)標(biāo)號(hào)(操作數(shù)/目標(biāo)地址) 操作數(shù)（目標(biāo)地址）的給出方式： 段內(nèi)直接給出：JMP (NEAR/SHORT) SUM0 IP=IP+SUM0 段內(nèi)間接給出：JMP AX / JMP WORD PTR BX IPAX / PA= DS X 10H+BX 段間直接給出：JMP FAR PTR BRCH / JMP 2101H:1234H CS BRCH 段地址, IP BARCH 偏移地址 段間間接給出：JMP DWORD PTR DI+1200H PA=DS X 10H + DI+200H IPDI+200H,DI+200H +1 CSDI+200H

19、+2, DI+200H +3,24,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（5）控制轉(zhuǎn)移指令/條件轉(zhuǎn)移 格式： 指令助記符 目標(biāo)地址OPRD （短標(biāo)號(hào)） 功能：根據(jù)當(dāng)前各標(biāo)志位狀態(tài)進(jìn)行判斷，如果滿足指令所指定的條件，則轉(zhuǎn)移至目標(biāo)地址處；否則順序執(zhí)行。 轉(zhuǎn)移范圍：只有短轉(zhuǎn)移，即相對(duì)位移量是一個(gè)8位的帶符號(hào)數(shù)（128127）。 尋址方式：IPIP當(dāng)前+ OPRD（D8） 正值表示向后跳轉(zhuǎn)，負(fù)值表示向前跳轉(zhuǎn) （條件轉(zhuǎn)移指令為兩字節(jié)長(zhǎng)度，一字節(jié)為指令功能碼，一字節(jié)指令為一個(gè)字節(jié)的相對(duì)跳轉(zhuǎn)地址偏移量）,25,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（

20、5）控制轉(zhuǎn)移指令/條件轉(zhuǎn)移,以單個(gè)狀態(tài)標(biāo)志作為轉(zhuǎn)移條件,以CX的值為0作為轉(zhuǎn)移條件,26,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),以兩個(gè)帶符號(hào)數(shù)比較的結(jié)果作為轉(zhuǎn)移條件,以兩個(gè)無符號(hào)數(shù)比較的結(jié)果作為轉(zhuǎn)移條件,27,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（5）控制轉(zhuǎn)移指令/LOOP 格式： LOOP 短標(biāo)號(hào) 功能：根據(jù)CX的值和ZF標(biāo)志判斷是否轉(zhuǎn)移。 尋址方式：相對(duì)尋址，只能實(shí)現(xiàn)短轉(zhuǎn)移。 指令本身不影響ZF！,28,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（5）控制轉(zhuǎn)移指令/過程調(diào)用 格式：CALL 過程名（即操作數(shù)/

21、目標(biāo)地址）,與JMP的不同之處：有對(duì)應(yīng)的返回指令；必須保存斷點(diǎn)，執(zhí)行過程與堆棧有關(guān)。,29,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（5）控制轉(zhuǎn)移指令/過程調(diào)用返回RET 格式：RET RET n 功能：從棧頂彈出1個(gè)字（段內(nèi)返回）或2個(gè)字（段間返回），作為返回地址（即斷點(diǎn)）給IP或CS:IP；SP相應(yīng)加2或加4。 指令后跟8位立即數(shù)，用以在恢復(fù)斷點(diǎn)后，在現(xiàn)行SP值上再加此數(shù)，以釋放相應(yīng)數(shù)目的堆?？臻g。 位于被調(diào)過程的末尾；必須與CALL指令成對(duì)使用！根據(jù)對(duì)應(yīng)的CALL指令轉(zhuǎn)移類型，自動(dòng)確定段內(nèi)/段間返回。,30,2020年12月22日星期二,3.5 8086/8088指令系統(tǒng),（5）控制轉(zhuǎn)移指令/中斷調(diào)用 格式： INT n ； n常數(shù)或表達(dá)式，n