80X86指令系統(tǒng)和尋址方式

1、第3章 80X86指令系統(tǒng)和尋址方式1教學(xué)目的:掌握微機(jī)尋址方式和8086微處理器指令系統(tǒng)2教學(xué)要求：熟悉指令構(gòu)成，了解指令執(zhí)行時(shí)間。掌握8種尋址方式。熟悉指令系統(tǒng)的六大類指令，要求結(jié)合上機(jī)實(shí)踐熟練掌握常用指令。結(jié)合指令舉例逐步熟悉和掌握匯編語(yǔ)言程序的格式，以及典型程序段。了解80x86和PENTIUM CPU擴(kuò)充和增加的指令3教學(xué)重點(diǎn)：尋址方式8086微處理器指令系統(tǒng)4掌握難點(diǎn)： 寄存器的應(yīng)用存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)5教學(xué)進(jìn)程安排：P421016教學(xué)方法： 課堂講授7教學(xué)內(nèi)容摘要：3.1 指令系統(tǒng)概述每條指令由兩部分組成：操作碼字段和地址碼字段。格式如圖3.1所示：操作碼操作數(shù)（地址碼）圖3.1 指令格

2、式1操作碼字段 2地址碼字段3稱為尋址方式（1）立即尋址（2）寄存器尋址（3）存儲(chǔ)器尋址3.2 8088/8086 CPU的尋址方式 尋找和獲得操作數(shù)或操作數(shù)存放地址或指令轉(zhuǎn)移地址的方法稱為尋址方式。8088/8086 CPU的尋址分為兩類，即數(shù)據(jù)尋址和指令尋址。3.2.1 數(shù)據(jù)尋址方式1. 立即尋址方式【例3-2】MOV AL，0FFH 【例3-3】MOV AX，1234H2. 寄存器尋址【例3-4】MOV AX，BXMOV AL，BL3. 存儲(chǔ)器尋址方式（1） 直接尋址方式【例3-5】假設(shè)TABLE是在數(shù)據(jù)段定義的一個(gè)字節(jié)數(shù)組的首地址標(biāo)號(hào)（變量名），其偏移地址為1000H，則指令MOV A

3、L，TABLE 或MOV AL，TABLE+2或MOV AL，TABLE 或MOV AL，TABLE+2或MOV AL，1000H 或MOV AL，1000H+2（2）寄存器間接尋址方式【例3-8】MOVAX，BXMOVAX，SI【例3-9】MOVAX，BX如果（DS）=3000H，（BX）=1010H，（31010H）=12H，（31011H）=24H。則操作數(shù)的20位物理地址=30000H+1010H=31010H，操作的示意圖如圖3.4所示。31010H存儲(chǔ)器AX30000H12H24H數(shù)據(jù)段指令執(zhí)行完以后，（AX）=2412H。圖3.4 寄存器間接尋址操作圖【例3-10】MOV AX，

4、ES：BX(3)寄存器相對(duì)尋址【例3-11】TABLE是在數(shù)據(jù)段定義的一個(gè)字節(jié)數(shù)組的首地址標(biāo)號(hào)（也稱變量名），則： MOV SI，5 MOV AL，TABLESI；可以寫為：MOV AL，TABLE+SI ABC EQU 5 LEA SI，TABLE；LEA是取偏址指令，本句是TABLE偏址SI MOV AL，ABCSI ；可以寫為：MOV AL，ABC+SI如：BX+6、BP-100H、SI+OFFSET TABLE都是寄存器相對(duì)尋址方式?！纠?-12】TABLE是數(shù)據(jù)段中定義的一個(gè)變量，假設(shè)它在數(shù)據(jù)段中的偏移地址為0100H，有指令：MOV AX，TABLESI(4)基址變址尋址【例3-1

5、3】MOVAX，BX SI或?qū)憺椋?MOVAX，BX+SI【例3-14】MOV AX，BX SI（或?qū)憺镸OV AX，BX+SI）若（DS）=2000H，（BX）=0500H，（SI）=0010H 則偏移地址=0500H+0010H=0510H 20位物理地址=20000H+0510H =20510H 如（20510H）=12H，（20511H）=34H，20510H存儲(chǔ)器AX20000H12H34H數(shù)據(jù)段代碼段操作的示意圖如圖3.5所示：圖3.5 基址變址尋址操作示意圖(5) 相對(duì)基址變址尋址【例3-15】MOV AL，TABLEBXSI【例3-16】TABLE是數(shù)據(jù)段中定義的一個(gè)符號(hào)地址，

6、假設(shè)它在數(shù)據(jù)段中的偏移地址是1000H。MOV AX，TABLEBXDI若（DS）=2000H，（BX）=0100H，（DI）=0020H則偏移地址=1000H+0100H+0020H=1120H20位物理地址=20000H+1120H=21120H如（21120H）=12H，（21121H）=34H，操作的示意圖如圖3.6所示。位移量TABLE數(shù)據(jù)段代碼段21120H存儲(chǔ)器AX20000HOP00H10H12H34HOP執(zhí)行完指令以后，（AX）=3412H。圖3.6 相對(duì)基址變址尋址操作示意圖3.2.2指令尋址方式指令尋址方式是指確定下一條要執(zhí)行指令的地址的方法。這里只介紹有關(guān)轉(zhuǎn)移指令及調(diào)用

7、指令的指令尋址方式。1. 段內(nèi)直接尋址這種尋址方式的匯編格式有三種：指令名 SHORT 轉(zhuǎn)移目標(biāo)地址標(biāo)號(hào)指令名 轉(zhuǎn)移目標(biāo)地址標(biāo)號(hào)指令名 NEAR PTR 轉(zhuǎn)移目標(biāo)地址標(biāo)號(hào)2. 段間直接尋址這種尋址方式的匯編格式有以下兩種形式：指令名 FAR PTR 轉(zhuǎn)移地址標(biāo)號(hào)指令名 段地址：段內(nèi)偏移地址3. 段內(nèi)間接尋址這種尋址方式的匯編格式為：指令名 16位寄存器名指令名 WORD PTR 存儲(chǔ)器尋址方式4. 段間間接尋址這種尋址方式的匯編格式為：指令名 DWORD PTR 存儲(chǔ)器尋址方式3.38088/8086 CPU的指令系統(tǒng)3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令8086/8088有4類傳送指令，分別是：通用傳送指令

8、，累加器專用傳送指令，地址傳送指令，標(biāo)志傳送指令1 通用傳送指令操作碼MOVPUSHPOPPUSHFPOPFXCHG操作功能通用傳送入棧出棧標(biāo)志壓棧標(biāo)志出棧交換通用傳送指令MOV從寄存器到寄存器從寄存器到段寄存器從寄存器到存儲(chǔ)器從段寄存器到寄存器從存儲(chǔ)器到寄存器從段寄存器到存儲(chǔ)器從存儲(chǔ)器到段寄存器從立即數(shù)到寄存器從立即數(shù)到存儲(chǔ)器圖3.7 MOV指令的九種形式進(jìn)棧指令PUSH及出棧指令POPPUSH指令POP指令【例3-18】MOVAX，1234HPUSHAX 設(shè)執(zhí)行前(SS)=2000H,(SP)=00FEH（SP）2000：0000H2000：0001H2000：00FEH2000：00FF

9、H2000：00FCH2000：00FDH（SP）2000：0000H2000：0001H2000：00FEH2000：00FFH34H12H指令執(zhí)行前情況 指令執(zhí)行后情況指令執(zhí)行過(guò)程如圖3.8所示。執(zhí)行后(SS)=2000H,(SP)=00FCH圖3.8 壓棧操作示意圖PUSHFPOPF【例3-19】若想設(shè)置TF=1，程序段如下：PUSHFPOPAXORAH，01H ；修改TF位PUSHAXPOPFXCHG指令2. 累加器專用傳送指令（1）IN輸入指令（2）OUT輸出指令（3）XLAT換碼指令3. 地址傳送指令操作碼LEALDSLES操作功能取偏址取偏址和數(shù)據(jù)段值取偏址和附加數(shù)據(jù)段值4. 標(biāo)

10、志傳送指令CFPFAFZFSFTFIFDFOFCFPFAFZFSFPSWAH 3.3.2算術(shù)運(yùn)算指令1. 加法指令操作碼ADDADCINC操作功能加法帶進(jìn)位加法增量2. 減法指令操作碼SUBSBBDECNEGCMP操作功能減法帶借位減法減1求補(bǔ)比較3. 乘法指令MUL無(wú)符號(hào)數(shù)乘法指令匯編格式：MUL源操作數(shù)執(zhí)行的操作：若為字節(jié)操作：（AX）（AL）源操作數(shù)若為字操作：（DX-AX）（AX）源操作數(shù)IMUL有符號(hào)數(shù)乘法指令4. 除法指令DIV無(wú)符號(hào)數(shù)除法指令匯編格式：DIV源操作數(shù)IDIV有符號(hào)數(shù)除法指令匯編格式：IDIV源操作數(shù)5. 符號(hào)擴(kuò)展指令CBW：字節(jié)轉(zhuǎn)換為字指令CWD：字轉(zhuǎn)換為雙字指令

11、6. 十進(jìn)制調(diào)整指令壓縮的BCD碼調(diào)整指令DAA DAS非壓縮的BCD碼調(diào)整指令A(yù)AA AAS3.3.3 邏輯運(yùn)算和移位指令1. 邏輯運(yùn)算指令操作碼ANDORNOTXORTEST操作功能與或非異或測(cè)試表3-1 邏輯運(yùn)算指令對(duì)標(biāo)志位的影響指令OFCFSFPFZFAFAND=0=00或10或10或1無(wú)定義OR=0=00或10或10或1無(wú)定義XOR=0=00或10或10或1無(wú)定義TEST=0=00或10或10或1無(wú)定義NOT不影響不影響不影響不影響不影響不影響(a)邏輯左移指令操作示意圖0CFLSBMSB0CFLSBMSB(b)邏輯右移指令操作示意圖0CFLSBMSB(c)算術(shù)左移指令操作示意圖CF

12、MSBLSB(d) 算術(shù)右移指令操作示意圖CFLSBMSB(e) 小循環(huán)左移指令操作示意圖CFLSBMSB(f) 小循環(huán)右移指令操作示意圖CFLSBMSB(g) 大循環(huán)左移指令操作示意圖CFLSBMSB (h) 大循環(huán)右移指令操作示意圖2. 移位指令圖3.10 循環(huán)移位指令操作【例3-37】將（AX）乘以103.3.4串操作指令有關(guān)串操作的指令有5條，分別為：MOVS LODS STOS CMPS SCAS1. 串傳送指令（1）格式：REPMOVS/LODS/STOS（2）執(zhí)行的操作：（3）MOVS指令（4）LODS指令（5）STOS指令2. 串比較指令（1）REPE/REPZCMPS/SCA

13、S（2）REPNE/REPNZCMPS/SCAS（3）CMPS指令（4）SCAS指令【例3-38】假設(shè)有一起始地址為BLOCK，長(zhǎng)度為100個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)區(qū)，現(xiàn)要對(duì)這一存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行測(cè)試，看其中是否有內(nèi)容為00H的存儲(chǔ)單元。3.3.5控制轉(zhuǎn)移指令1. 無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令JMP段內(nèi)直接轉(zhuǎn)移段內(nèi)直接短轉(zhuǎn)移段內(nèi)直接近轉(zhuǎn)移共2個(gè)字節(jié)16位寄存器編號(hào)FF操作碼段內(nèi)間接轉(zhuǎn) 段間直接轉(zhuǎn)移2. 條件轉(zhuǎn)移指令表3-2 簡(jiǎn)單條件轉(zhuǎn)移指令表匯編語(yǔ)言指令名測(cè)試條件操作JZ（或JE）ZF=1結(jié)果為零（或相等）則轉(zhuǎn)移JNZ（或JNE）ZF=0結(jié)果不為零（或不相等）則轉(zhuǎn)移JSSF=1結(jié)果為負(fù)則轉(zhuǎn)移JNSSF=0結(jié)果為正則轉(zhuǎn)移JOOF

14、=1結(jié)果溢出則轉(zhuǎn)移JNOOF=0結(jié)果無(wú)溢出則轉(zhuǎn)移JP（或JPE）PF=1奇偶位為1則轉(zhuǎn)移JNP（或JPO）PF=0奇偶位為0則轉(zhuǎn)移JC（或JNAE或JB）CF=1有進(jìn)位則轉(zhuǎn)移JNC（或JAE或JNB）CF=0無(wú)進(jìn)位則轉(zhuǎn)移表3-3 無(wú)符號(hào)數(shù)比較條件轉(zhuǎn)移指令表匯編語(yǔ)言指令名測(cè)試條件操作JB（或JNAE或JC）CF=1低于，或不高于或等于，或進(jìn)位位為1則轉(zhuǎn)移JNB（或JAE或JNC）CF=0不低于，或高于或等于，或進(jìn)位位為0則轉(zhuǎn)移JA（或JNBE）CFZF=0高于，或不低于或等于則轉(zhuǎn)移JNA（或JBE）CFZF=1不高于，或低于或等于則轉(zhuǎn)移表3-4 有符號(hào)數(shù)比較條件轉(zhuǎn)移指令匯編語(yǔ)言指令名測(cè)試條件操作

15、JL（或JNGE）SFOF=1小于，或不大于或等于則轉(zhuǎn)移JNL（或JGE）SFOF=0不小于，或大于或等于則轉(zhuǎn)移JG（或JNLE）（SFOF）ZF=0大于，或不小于或等于則轉(zhuǎn)移JNG（或JLE）（SFOF）ZF=1不大于，或小于或等于則轉(zhuǎn)移3. 子程序調(diào)用和返回指令CALL調(diào)用指令段內(nèi)直接調(diào)用 段間直接調(diào)用 段內(nèi)間接調(diào)用 段間間接調(diào)用RET返回指令返回指令段內(nèi)返回段間返回段內(nèi)帶立即數(shù)返回段間帶立即數(shù)返回匯編格式RETRETRET表達(dá)式RET 表達(dá)式執(zhí)行操作（IP）（SP）+1，（SP）（SP）（SP）+2（IP）（SP）+1，（SP）（SP）（SP）+2（CS）（SP）+1，（SP）（SP）（

16、SP）+2（IP）（SP）+1，（SP）（SP）（SP）+2（SP）（SP）+16位表達(dá)式（IP）（SP）+1，（SP）（SP）（SP）+2（CS）（SP）+1，（SP）（SP）（SP）+2（SP）（SP）+16位表達(dá)式4. 循環(huán)指令（1）循環(huán)指令共有3條： LOOP、LOOPZ/LOOPE、LOOPNZ/LOOPNE，（2）匯編格式：指令名循環(huán)入口的地址標(biāo)號(hào)（3）執(zhí)行的操作：（CX）（CX）-1判斷測(cè)試條件，若條件成立，則：（IP）（IP）+8位位移量表3-5 循環(huán)指令測(cè)試條件指令名測(cè)試條件功能LOOP（CX）0無(wú)條件循環(huán)LOOPNZ/LOOPNE（CX）0且ZF=1當(dāng)為零或相等時(shí)循環(huán)LOO

17、PNZ（CX）0且ZF=0當(dāng)不為零或不相等時(shí)循環(huán)【例3-54】循環(huán)指令應(yīng)用于軟件延時(shí)5. 中斷指令和中斷返回指令表3-6 中斷指令指令I(lǐng)NTINT0IRET匯編格式INTnINTOIRET執(zhí)行操作（SP）（SP）-2（SP）+1，（SP）（PSW）IF=0，TF=0（SP）（SP）-2（SP）+1，（SP）（CS）（SP）（SP）-2（SP）+1，（SP）（IP）（IP）（n4）（CS）（n4+2）若OF=1則：（SP）（SP）-2（SP）+1，（SP）（PSW）IF=0，TF=0（SP）（SP）-2（SP）+1，（SP）（CS）（SP）（SP）-2 （SP）+1，（SP）（IP）（IP）（0

18、010H）（CS）（0012H）（IP）（SP）+1，（SP）（SP）（SP）+2 （CS）（SP）+1，（SP）（SP）（SP）+2 （PSW）（SP）+1，（SP）（SP）（SP）+2 說(shuō)明本條指令除把IF和TF位置0外，不影響其余的標(biāo)志位。本條指令除把IF和TF位置0外，不影響其余的標(biāo)志位。3.3.6處理器控制指令1. 標(biāo)志設(shè)置指令表3-7 標(biāo)志設(shè)置指令指令格式指令功能執(zhí)行的操作CLCSTCCMC進(jìn)位位置0指令進(jìn)位位置1指令進(jìn)位位求反指令CFOCF1CFCLDSTD方向標(biāo)志位置0指令方向標(biāo)志位置1指令DF0DF1CLISTI中斷標(biāo)志位置0指令中斷標(biāo)志位置1指令I(lǐng)F0IF12. 其它處理機(jī)

19、控制指令NOP無(wú)操作指令HLT停機(jī)指令WAIT等待指令LOCK總線封鎖指令ESC交權(quán)指令3.480X86和PENTIUM CPU擴(kuò)充和增加的指令3.4.1數(shù)據(jù)傳送指令1. 通用傳送類指令基本傳送指令80386PENTIUM指令系統(tǒng)中擴(kuò)充了MOV指令功能，允許其傳送雙字。在80386PENTIUM PRO指令系統(tǒng)中，增加了兩條傳送指令：MOVSX和MOVZX指令。MOVSX：將源操作數(shù)進(jìn)行符號(hào)擴(kuò)展后再傳送。MOVZX：將源操作數(shù)進(jìn)行零擴(kuò)展后再傳送。CMOV指令組入棧指令及出棧指令80286PENTINM PRO指令系統(tǒng)增加了PUSHA（PUSHALL）入棧指令，及POPA（POPALL）出棧指令

20、。80386PENTIUM PRO中增加了PUSHAD和POPAD兩條堆棧指令。交換指令在80386PENTIUM PRO中，XCHG指令允許交換雙字?jǐn)?shù)據(jù)。2. 累加器專用傳送指令輸入類指令輸出類指令3地址傳送指令3.4.2算術(shù)運(yùn)算指令1. 加法指令2. 減法指令3. 乘法指令4. 除法指令5. 符號(hào)擴(kuò)展指令3.4.3邏輯運(yùn)算和移位指令1. 邏輯運(yùn)算類指令BT指令BTC指令BTR指令BTS指令2. 移位指令SHLD指令SHRD指令3. 位掃描指令BSF指令BSR指令：3.4.4 串操作指令1擴(kuò)充SCAS指令2擴(kuò)充MOVS指令 3擴(kuò)充LODS指令 4擴(kuò)充STOS指令 5擴(kuò)充CMPS指令 3.4.5 控制轉(zhuǎn)移指令1. 無(wú)條件轉(zhuǎn)移和條件轉(zhuǎn)移指令無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令條件轉(zhuǎn)移指令2. 子程序調(diào)用和返回指令子程序調(diào)用指令返回指令4. 循環(huán)控制指令3.4.6處理器控制指令1. WAIT指令2. BOUND指令3. ENTER和LEAVE指令3.4.7條件置位指令表3-8 條件置位指令組的助記符及測(cè)試條件匯編語(yǔ)