微機(jī)原理與接口技術(shù)3指令系統(tǒng)和尋址方式

1、14指令格式目的操作數(shù)源操作數(shù) 操作碼：指令。操作數(shù)：描述該指令的操作對(duì)象，存放在指令的地址碼字段中；存放在寄 存器中；存放在存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)段、堆棧段或附加數(shù)據(jù)段中。與對(duì) 應(yīng)的三種操作數(shù)是：立即操作數(shù)、寄存器操作數(shù)和存儲(chǔ)器操作數(shù)。尋址方式：確定操作數(shù)存放地址的方法。 1）立即尋址方式：操作數(shù)直接給出，即數(shù)字表達(dá)式。（不需要訪問(wèn)存儲(chǔ)器）。 說(shuō)明：立即數(shù)可為8位，可位16位；只能為整數(shù)；只能做源操作數(shù)。 2）寄存器尋址方式：操作數(shù)在CPU內(nèi)部的寄存器中，指令中給出寄存器名。 說(shuō)明：寄存器為16位（AX,BX,CX,DX,SI,DI,SP,BP) 8位（AH,AL,BH,BL,CH,CL,DH,DL)

2、； 源操作數(shù)和目的操作數(shù)都（同時(shí)）可以使用寄存器尋址。 3）存儲(chǔ)器尋址：操作數(shù)在存儲(chǔ)器中。 3)(1直接尋址方式：存儲(chǔ)單元的有效地址由指令直接給出。 說(shuō)明：默認(rèn)的段寄存器DS，如果不是，則需要用前綴指出 如MOV BX，EX:3100H 3)(2寄存器間接尋址方式：存儲(chǔ)單元的有效地址在寄存器中。 說(shuō)明：寄存器可為基址寄存器（BX,BP)，變址寄存器(SI,DI)； 默認(rèn)的段寄存器位DS,當(dāng)寄存器為BP時(shí),段寄存器為SS。 3)(3寄存器相對(duì)尋址方式：操作數(shù)的偏移地址是指定寄存器與一個(gè)整數(shù)之和。 3)(4基址變址尋址：操作數(shù)的偏移地址是兩個(gè)指定寄存器的值之和。 3)(相對(duì)基址變址尋址方式：操作數(shù)

3、的偏移地址是指定寄存器的值與相對(duì)偏移量 之和 對(duì)操作數(shù)的說(shuō)明： 立即操作數(shù)：（1）只能做源操作數(shù) （2）指令中的立即操作數(shù)不應(yīng)超過(guò)其8位或16位的取值范圍 MOV AL, 100H，錯(cuò)誤，應(yīng)該為MOV AX ,100H 寄存器操作數(shù)：（1）存放在通用寄存器（AX-DX），地址指針（IP）或變址寄存器 （SI,DI)，以及段寄存器（SS,DS） 存儲(chǔ)器操作數(shù)：(1)存儲(chǔ)器操作數(shù)可以作為源操作數(shù),也可以作為目的操作數(shù)， (2)多數(shù)指令不允許源操作數(shù)、目的操作數(shù)同時(shí)為存儲(chǔ)器操作數(shù)。8088/8086CPU的指令系統(tǒng)：【*：表示匯編格式】 1）數(shù)據(jù)傳送指令： （1）通用傳送指令操作碼MOVPUSHPO

4、PPUSHFPOPFXCHG操作功能數(shù)據(jù)傳送入棧出棧標(biāo)志壓棧標(biāo)志出棧交換 1、最基本的傳送指令：MOV 目的操作數(shù) 源操作數(shù) 目的操作數(shù)源操作數(shù) 說(shuō)明：1：不能將立即數(shù)直接傳送給段寄存器 2：兩個(gè)段寄存器之間不允許直接傳送數(shù)據(jù) 3：兩內(nèi)存單元之間不能直接傳送數(shù)據(jù) 4：CS,IP,PSW不能做目的操作數(shù)，即值用 戶無(wú)權(quán)改變 5：目的操作數(shù)不能是立即尋址方式 6：源操作數(shù)與目的操作數(shù)必須字長(zhǎng)相等實(shí)現(xiàn)：寄存器(d) (d)寄存器(2) (段)寄存器 內(nèi)存 寄存器/內(nèi)存 立即數(shù) 7：MOV指令不影響標(biāo)志位 2、堆棧操作指令：PUSH和POP(按先進(jìn)后出,后進(jìn)先出的原則） PUSH 源操作數(shù) （壓棧：

5、操作：(SP)(SP)2 (SP)+1，(SP)操作數(shù) POP 目的操作數(shù) （彈棧： 操作：操作數(shù)（(SP)+1，(SP)） (SP)(SP)+2 說(shuō)明：1:PUSH、POP指令的操作數(shù)不能使用立即尋 址方式。POP指令的操作數(shù)不能使用CS寄 存器。 2:PUSH、POP指令只能做字操作。 3:不影響標(biāo)志位。 3、交換指令：XCHG(兩者互換） XCHG 目的操作數(shù)，源操作數(shù) 說(shuō)明：1:目的和源都不能為立即數(shù)或段寄存器，IP。 2:不能同時(shí)為內(nèi)存單元。 3:目的操作數(shù)和源的取值范圍要相同，同為8位 或者16位。 4:不影響標(biāo)志位。 （2）累加器專用傳送 1、換碼指令：XLAT(用于編碼制的轉(zhuǎn)換

6、） XLAT或XLAT 地址標(biāo)號(hào) 說(shuō)明：1:內(nèi)存中必須有碼表。 2:不影響標(biāo)志位。 2、輸入/輸出指令I(lǐng)N,OUT(16位時(shí)，端口只能放在DX中） 1、輸入指令：IN（CPU從外設(shè)端口接收數(shù)據(jù)） 2、輸出指令：OUT（CPU向外設(shè)端口發(fā)送數(shù)據(jù)） 說(shuō)明：8位：IN AL，I/O口地址表達(dá)式 OUT 地址表達(dá)式，AL 16位:MOV DX，地址表達(dá)式 MOV DX，地址表達(dá)式 IN AX，DX OUT DX，AX （3）地址傳送指令 1、偏移地址送寄存器指令：LEA(load effective address取有效地址指 令)（將內(nèi)存單元的地址送到某一個(gè)寄存器中） LEA 16位寄存器名，存儲(chǔ)器

7、尋址方式 說(shuō)明：1：16位寄存器不包括段寄存器。 2：不影響標(biāo)志位。 2、指針?biāo)椭付拇嫫骱虳S寄存器指令：LDS(load pointer into register DS取地址指針裝入DS和另一個(gè)寄存器的指令) （將4個(gè)字節(jié)的內(nèi)存單元地址（一個(gè)段地址和偏移 量送到兩個(gè)目的寄存器中，后2個(gè)字節(jié)送入DS) LDS 16位寄存器名，存儲(chǔ)器尋址方式 說(shuō)明：1：16位寄存器不允許是段寄存器。 2：不影響標(biāo)志位。 3、指針?biāo)椭付拇嫫骱虴S寄存器指令：LES（load pointer into register DS取地址指針裝入ES和另一個(gè)寄存器的指令） LES 16位寄存器名，存儲(chǔ)器尋址方式 說(shuō)明

8、：1:16位寄存器不允許段寄存器。 2：不影響標(biāo)志位。 （4）標(biāo)志傳送指令 1、讀取標(biāo)志指令：LAHF(load AH with Flags)讀取標(biāo)志位置AH中 LAHF 2、設(shè)置標(biāo)志指令：SAHF(store AH onto Flags)將AH設(shè)置到A標(biāo)志位 SAHF 3、標(biāo)志入棧指令：PUSHF PUSHF 標(biāo)志出棧指令：POPF POPF 2）算術(shù)運(yùn)算指令： （1）加法指令 1、不帶進(jìn)位位的加法指令:ADD（addition) 匯編格式：ADD目的操作數(shù)，源操作數(shù) 執(zhí)行的操作：(目的操作數(shù))源操作數(shù)+目的操作數(shù) 2、帶進(jìn)位位的加法指令：ADC（addition with carry)(實(shí)

9、現(xiàn)多字節(jié)相加) 匯編格式：ADC目的操作數(shù)，源操作數(shù) 執(zhí)行的操作：(目的操作數(shù))源操作數(shù)+目的操作數(shù)+CF 3、增量指令：INC（increment destination by 1) 匯編格式：INC操作數(shù) 執(zhí)行的操作：(操作數(shù))操作數(shù)+1 說(shuō)明：1：除增量指令不影響CF標(biāo)志位，其他標(biāo)志位均受指令影響 2：CF標(biāo)志位表示無(wú)符號(hào)數(shù)有無(wú)溢出，OF標(biāo)志位表示有符號(hào) 數(shù)有無(wú)溢出 （2）減法指令 1、不考慮借位的減法指令：SUB(subtract) 匯編格式：SUB目的操作數(shù)，源操作數(shù) 執(zhí)行的操作：(目的操作數(shù))目的操作數(shù)源操作數(shù) 2、考慮借位的減法指令:SBB（subtract with borro

10、w) 匯編格式：SBB目的操作數(shù)，源操作數(shù) 執(zhí)行的操作:(目的操作數(shù))目的操作數(shù)源操作數(shù)CF 3、減量指令:DEC（decrement destination by 1) 匯編格式：DEC操作數(shù) 執(zhí)行的操作：(操作數(shù))操作數(shù)1 4、求補(bǔ)指令:NEG(negate) 匯編格式：NEG操作數(shù) 執(zhí)行的操作：(操作數(shù))0操作數(shù) 5、比較指令CMP（compare two operands) 匯編格式：CMP目的操作數(shù)，源操作數(shù) 執(zhí)行的操作：目的操作數(shù)源操作數(shù)。 說(shuō)明：結(jié)果不回送，兩個(gè)操作數(shù)保持原值，影響標(biāo)志位。 說(shuō)明：1、除DEC不影響CF標(biāo)志位，其余標(biāo)志位均受指令影響。 2、ZF標(biāo)志位表示零標(biāo)志位，

11、SF表示符號(hào)標(biāo)志位。 （3）乘法指令 1、無(wú)符號(hào)數(shù)的乘法指令：MUL（multiply accumulator by register-or-memory;unsigned) 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) 2、有符號(hào)數(shù)的乘法指令：IMUL（integer multiply accumulator by register- or-memory;signed) 匯編格式：IMUL源操作數(shù) 執(zhí)行的操作：與MUL相同，只是處理的數(shù)據(jù)是有符號(hào)數(shù)， 而MUL處理的數(shù)據(jù)是無(wú)符號(hào)數(shù)。 說(shuō)明

12、：1：乘法指令的源操作數(shù)不能為立即尋址方式。 2：乘法指令對(duì)除CF和OF以外的標(biāo)志位無(wú)定義。 （4）除法指令 1、無(wú)符號(hào)數(shù)的乘法指令：DIV（division;unsigned) 匯編格式：DIV源操作數(shù) 執(zhí)行的操作：若為字節(jié)操作：(AL)(AX)/源操作數(shù)的商 (AH)(AX)/源操作數(shù)的余數(shù) 若為字操作： (AX)(DX、AX)/源操作數(shù)的商 (DX)(DX、AX)/源操作數(shù)的余數(shù) 商和余數(shù)均為無(wú)符號(hào)數(shù)。 2、有符號(hào)數(shù)的乘法指令：IDIV（integer Division;signed) 匯編格式：IDIV源操作數(shù) 執(zhí)行的操作：與DIV相同，只是操作數(shù)是有符號(hào)數(shù)，商和余數(shù)均 為有符號(hào)數(shù)，余

13、數(shù)符號(hào)同被除數(shù)符號(hào)。 說(shuō)明：1、乘法對(duì)所有的標(biāo)志位未定義。 2、源操作數(shù)的尋址方式不能為立即尋址方式。 3、除法指令可能導(dǎo)致的錯(cuò)誤：除數(shù)位0，除法溢出。 產(chǎn)生除法錯(cuò)中斷警告，優(yōu)先級(jí)為0最高。 （5)符號(hào)擴(kuò)展指令（正數(shù)將AH或DX清0，負(fù)數(shù)將AH或DX置1） 1、字節(jié)轉(zhuǎn)換為字指令：CBW 匯編格式：CBW 執(zhí)行的操作：將(AL)的符號(hào)擴(kuò)展到(AH)中去。如果(AL)的最高有 效位為0，則(AH)=00H；如(AL)的最高有效位為1， 則(AH)=0FFH。 2、字轉(zhuǎn)換為雙字指令：CWD 匯編格式：CWD 執(zhí)行的操作：將(AX)的符號(hào)擴(kuò)展到(DX)中去。如果(AX)的最高 有效位為0，則(DX)=

14、00H；如(AX)的最高有效位 為1，則(DX)=0FFH。 說(shuō)明：這兩條指令都不影響標(biāo)志位。 （6）十進(jìn)制調(diào)整指令： 1、組合BCD碼的運(yùn)算調(diào)整指令 加法調(diào)整指令DAA（decimal adjust for addition) 減法調(diào)整指令DAS（decimal adjust for subtraction) 匯編格式：DAA 執(zhí)行的操作：調(diào)整(AL)中的二進(jìn)制BCD碼的和。調(diào)整方法如下： 若AF=1或者(AL)的低4位是在AHFH之間，則 (AL) 加06H，且自動(dòng)置AF=1； 若CF=1或者(AL)的高4位是在AHFH之間，則 (AL)加60H，且自動(dòng)置CF=1。 匯編格式：DAS 執(zhí)行

15、的操作：調(diào)整(AL)中的差。調(diào)整方法如下： 若AF=1，則(AL)減06H； 若CF=1，則(AL)減60H。 2、非組合BCD碼調(diào)整指令 加法調(diào)整指令A(yù)AA 減法調(diào)整指令A(yù)AS 乘法調(diào)整指令A(yù)AM 除法調(diào)整指令A(yù)AD 3）邏輯運(yùn)算指令和移位指令 （1）邏輯運(yùn)算指令 說(shuō)明：AND、OR、XOR和TEST四條指令的使用形式很相似，都是雙 操作數(shù)指令，操作數(shù)的尋址方式的規(guī)定與算術(shù)運(yùn)算指令相同，對(duì) 標(biāo)志位的影響也相同，使CF=0，OF=0，AF位無(wú)定義，SF、ZF、 PF根據(jù)運(yùn)算結(jié)果設(shè)置。 1、AND邏輯與指令 匯編格式：AND目的操作數(shù)，源操作數(shù) 2、OR 邏輯或指令 匯編格式：OR 目的操作數(shù)，

16、源操作數(shù) 3、XOR邏輯異或指令 匯編格式：XOR目的操作數(shù)，源操作數(shù) 說(shuō)明：置為0的位必須和“0”相“與”。 置為1的位必須和“1”相“或”。 取反的那些位與“1”相“異或”。 4、TEST 測(cè)試指令 匯編格式：TEST目的操作數(shù)，源操作數(shù) 說(shuō)明：TEST指令后面可能跟一條JNZ或JZ指令，從而根據(jù)ZF的 結(jié)果判斷是否轉(zhuǎn)移。相當(dāng)于and但只改變標(biāo)志位。 5、NOT 邏輯非指令 匯編格式：NOT目的操作數(shù) 說(shuō)明：1)尋址方式不能為立即尋址方式。 2）本指令不影響標(biāo)志位。 （2）移位指令 1、非循環(huán)移位指令 邏輯左移指令SHL（shift logic left) 匯編格式：SHL 除立即數(shù)及段寄

17、存器之外的操作數(shù)，移位次數(shù) 邏輯右移指令SHR（shift logic right) 匯編格式：SHR除立即數(shù)及寄存器之外的操作數(shù)，移位次數(shù) 算術(shù)左移指令SAL（shift arithmetic left) 匯編格式：SAL除立即數(shù)及段寄存器之外的操作數(shù)，移位次數(shù) 算術(shù)右移指令SAR（shift arithmetic right) 匯編格式：SAR除立即數(shù)及段寄存器之外的操作數(shù)，移位次數(shù) 說(shuō)明:1.操作數(shù)可以是寄存器或者內(nèi)存單元中的8位或者16位操作數(shù) 2、邏輯移位指令把操作數(shù)看成無(wú)符號(hào)數(shù)SHL,SHR. 3、算術(shù)移位指令把操作數(shù)看成有符號(hào)數(shù)SAR,SAL. 4、SAL和SHL操作相同，以0填

18、充最低位。 5、SAR和SHR的操作不同，SAR最高位保持不變（符號(hào)位） SHR以0填充最高位 6、對(duì)于移位指令，只有移位次數(shù)是1時(shí)，OF才有意義，移位 后如果CF和最高位不同，OF=1；否則OF=0. 7、如果移位次數(shù)為1時(shí)可以直接由指令給出，如果移位若干次 則必須用CL寄存器預(yù)先指定所移的位數(shù)。 8、左移N位相當(dāng)于乘2N，右移N位相當(dāng)于除2N。 2、 循環(huán)移位指令： 循環(huán)左移指令ROL（rotate left) 匯編格式：ROL除立即數(shù)和段寄存器之外的操作數(shù)，移位次數(shù) 循環(huán)右移指令ROR（rotate right) 匯編指令：ROR除立即數(shù)和段寄存器之外的操作數(shù)，移位次數(shù) 帶進(jìn)位的循環(huán)左移

19、指令RCL（rotate through CF left) 匯編格式：RCL除立即數(shù)和段寄存器之外的操作數(shù)，移位次數(shù) 帶進(jìn)位的循環(huán)右移指令RCR（rotate through CF right) 匯編格式：RCR除立即數(shù)和段寄存器之外的操作數(shù)，移位次數(shù) 說(shuō)明：1：ROL,ROL不含CF循環(huán)移位指令,即8位操作數(shù)移動(dòng)8 次后還原。而RCL,RCR含CF，需9次 2：如果循環(huán)移位次數(shù)為1時(shí)可以直接由指令指出，如果循 環(huán)移若干次，則必須用CL寄存器預(yù)先指定所移的位數(shù)。 3：對(duì)于循環(huán)移位指令,只有循環(huán)移位的次數(shù)為1時(shí),OF才有 意義,循環(huán)移位后如果CF的最高位不同,OF=1,否則OF=0 4）串操作指

20、令： 說(shuō)明：1：以SI作為源操作數(shù)的指針寄存器，默認(rèn)段為DS段。以DI作為目的操作數(shù)的指針寄存器，默認(rèn)段為ES段。 2：串操作的地址的修改和FLAG的DF為相關(guān)，DF=0時(shí)SI和DI增量變化，DF=1時(shí)減量變化，對(duì)字符串操作SI,DI每次變量為±1，對(duì)字串操作每次變量為±2. 3:特例性：源操作數(shù)和目的操作數(shù)可以同時(shí)是內(nèi)存單元。 （1）字符串傳送指令（MOVSB/MOVSW)（move string byte/word) （CLD指令使DF=0，STD指令使DF=1） 匯編格式1：MOVSB 匯編格式2：MOVSW 匯編格式3：MOVS目的操作數(shù)，源操作數(shù) （2）取字符串指

21、令 LODS（load string) （3）存字符串指令STOS (store string) 說(shuō)明：重復(fù)傳送：REP MOVS/LODS/STOS （4）串比較指令 ：CMPS(compare string) （5）串檢索指令： SCAS（scan string ) 說(shuō)明：重復(fù)傳送：REPE/REPZ CMPS/SCAS 找第一個(gè)不相等的元素 REPNE/REPNZ CMPS/SCAS 找第一個(gè)相等的元素 5）控制轉(zhuǎn)移指令： （1）無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令JMP 指令尋址方式：計(jì)算下一條指令地址的尋址方式。 代碼段之內(nèi) 段內(nèi)直接轉(zhuǎn)移：IP=立即數(shù)+IP 段內(nèi)間接轉(zhuǎn)移：IP=寄存器內(nèi)容或者內(nèi)存單元 代

22、碼段之間 段間直接轉(zhuǎn)移：IP=偏移量，CS=段地址 段間間接轉(zhuǎn)移：IP=內(nèi)存單元，CS=內(nèi)存單元+2。 （2）子程序調(diào)用和返回指令CALL和RET CALL命令執(zhí)行的過(guò)程，CPU暫時(shí)不執(zhí)行后續(xù)的指令，而是將CALL 指令的下一條指令地址壓入堆棧，轉(zhuǎn)去執(zhí)行子程序，執(zhí)行完子程序，再 倒敘（CS,IP入棧，IP,CS出棧）彈棧，接著執(zhí)行。最后一條指令必須 是RET （3）條件轉(zhuǎn)移指令 （4）循環(huán)控制指令（控制循環(huán)是否繼續(xù)，以CX為計(jì)數(shù)器，只能使用段內(nèi)直 接轉(zhuǎn)移，位移量只能是8位。） (5)中斷指令和中斷返回指令 程序調(diào)試中。每執(zhí)行一條一句就中斷一次IF=0時(shí)執(zhí)行可屏蔽中斷，而非可屏蔽中斷無(wú)條件遇之必中斷用于程序調(diào)試中斷出來(lái)程序的最后一個(gè)指令 6)處理器控制指令 （1）停止指令HLT：匯編格式：HLT 執(zhí)行的操作：使CPU處于"什么也不干"的暫停狀態(tài)。 （2）無(wú)操作指令NOP：匯編格式：NOP 執(zhí)行的操作：不執(zhí)行任何操作。 （3）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置指令： （4）交權(quán)指令ESC：匯編格式：ESC存儲(chǔ)器尋址