微機(jī)原理與接口技術(shù)第3章132數(shù)據(jù)尋址

1、1第第3 3章章 匯編語言與程序設(shè)計(jì)匯編語言與程序設(shè)計(jì)2主要內(nèi)容：n指令系統(tǒng)的一般概念指令系統(tǒng)的一般概念n對(duì)操作數(shù)的尋址方式對(duì)操作數(shù)的尋址方式n六大類指令的操作原理：六大類指令的操作原理：操作碼的含義操作碼的含義指令對(duì)操作數(shù)的要求指令對(duì)操作數(shù)的要求指令執(zhí)行的結(jié)果指令執(zhí)行的結(jié)果3一、概述一、概述41. 指令系統(tǒng)與程序指令系統(tǒng)與程序n指令：指令：n就是指示計(jì)算機(jī)進(jìn)行某一工作的命令。就是指示計(jì)算機(jī)進(jìn)行某一工作的命令。n程序程序n是為求解某一問題或進(jìn)行某項(xiàng)工作的若干是為求解某一問題或進(jìn)行某項(xiàng)工作的若干條指令的有序集合。條指令的有序集合。5指令格式操作碼操作碼 操作數(shù)操作數(shù)說明指令的說明指令的類型與功能

2、類型與功能地址域地址域參加操作的數(shù)參加操作的數(shù)據(jù)或操作結(jié)果據(jù)或操作結(jié)果存放的地址存放的地址6指令格式： 零操作數(shù)指令：零操作數(shù)指令： 操作碼操作碼 單操作數(shù)指令：單操作數(shù)指令： 操作碼操作碼 操作數(shù)操作數(shù)雙操作數(shù)指令：雙操作數(shù)指令： 操作碼操作碼 操作數(shù)，操作數(shù)操作數(shù)，操作數(shù)多操作數(shù)指令：多操作數(shù)指令： 三操作數(shù)及以上三操作數(shù)及以上7指令格式： 單字節(jié)單字節(jié)雙字節(jié)雙字節(jié)3字節(jié)字節(jié)4字節(jié)字節(jié)8指令格式操作碼操作碼 操作數(shù)操作數(shù)，操作數(shù)操作數(shù)目的操作數(shù)目的操作數(shù)源操作數(shù)源操作數(shù)參加操作的數(shù)據(jù)參加操作的數(shù)據(jù)或結(jié)果存放的地址或結(jié)果存放的地址匯編語言基本概念n用二進(jìn)制代碼表示指令系統(tǒng)的語言稱為機(jī)器語用二

3、進(jìn)制代碼表示指令系統(tǒng)的語言稱為機(jī)器語言；言；n用機(jī)器語言設(shè)計(jì)的程序稱為機(jī)器語言程序。用機(jī)器語言設(shè)計(jì)的程序稱為機(jī)器語言程序。9匯編語言基本概念n用英文助記符表示指令系統(tǒng)的語言稱為匯編語言，比用英文助記符表示指令系統(tǒng)的語言稱為匯編語言，比如用如用ADD、SUB、JMP表示加、減、轉(zhuǎn)移等操作。表示加、減、轉(zhuǎn)移等操作。n匯編語言必須轉(zhuǎn)換成機(jī)器語言，計(jì)算機(jī)才能被識(shí)別和匯編語言必須轉(zhuǎn)換成機(jī)器語言，計(jì)算機(jī)才能被識(shí)別和執(zhí)行。這一轉(zhuǎn)換過程稱為匯編，由專門的匯編程序進(jìn)執(zhí)行。這一轉(zhuǎn)換過程稱為匯編，由專門的匯編程序進(jìn)行。行。n用匯編語言指令編寫的程序稱為匯編語言程序。用匯編語言指令編寫的程序稱為匯編語言程序。n在計(jì)算

4、機(jī)中，一條匯編語言指令對(duì)應(yīng)于一條機(jī)器語言在計(jì)算機(jī)中，一條匯編語言指令對(duì)應(yīng)于一條機(jī)器語言指令。因此，匯編語言指令實(shí)際上是機(jī)器指令的符號(hào)指令。因此，匯編語言指令實(shí)際上是機(jī)器指令的符號(hào)化表示?；硎?。10匯編語言基本概念n把用匯編語言編寫的程序稱為源程序。把用匯編語言編寫的程序稱為源程序。n把經(jīng)匯編而生成的機(jī)器語言程序稱為目標(biāo)程序或目標(biāo)把經(jīng)匯編而生成的機(jī)器語言程序稱為目標(biāo)程序或目標(biāo)代碼。代碼。 n用來說明匯編過程，或?qū)R編過程進(jìn)行輔助說明的指用來說明匯編過程，或?qū)R編過程進(jìn)行輔助說明的指令，稱為偽指令。令，稱為偽指令。111280868086尋址方式尋址方式n在指令中，操作數(shù)或操作數(shù)的地址可用多種在

5、指令中，操作數(shù)或操作數(shù)的地址可用多種方式來表示，統(tǒng)稱為尋址方式。方式來表示，統(tǒng)稱為尋址方式。n同一條指令可以有不同的尋址方式，以說明同一條指令可以有不同的尋址方式，以說明不同的操作對(duì)象。不同的操作對(duì)象。13數(shù)據(jù)類型n在計(jì)算機(jī)中，二進(jìn)制數(shù)據(jù)有多種類型或用途。一在計(jì)算機(jī)中，二進(jìn)制數(shù)據(jù)有多種類型或用途。一種是指令處理的對(duì)象，即操作數(shù)；另一種是指令種是指令處理的對(duì)象，即操作數(shù)；另一種是指令字；第三種是操作數(shù)的地址。字；第三種是操作數(shù)的地址。n在指令中，操作數(shù)又分為兩種，一種是參加運(yùn)算在指令中，操作數(shù)又分為兩種，一種是參加運(yùn)算或由計(jì)算機(jī)處理的對(duì)象，即數(shù)據(jù)操作數(shù)，簡稱為或由計(jì)算機(jī)處理的對(duì)象，即數(shù)據(jù)操作數(shù)，

6、簡稱為數(shù)據(jù)；另一種表示轉(zhuǎn)移指令的目標(biāo)地址，即轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)；另一種表示轉(zhuǎn)移指令的目標(biāo)地址，即轉(zhuǎn)移地址。地址。1415立即數(shù)：立即數(shù)： 由指令直接給出由指令直接給出寄存器數(shù)據(jù)：操作數(shù)存放在寄存器中寄存器數(shù)據(jù)：操作數(shù)存放在寄存器中存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)：存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)： 操作數(shù)存在存儲(chǔ)器中操作數(shù)存在存儲(chǔ)器中n數(shù)據(jù)操作數(shù)的分類數(shù)據(jù)操作數(shù)的分類16n轉(zhuǎn)移地址操作數(shù)轉(zhuǎn)移地址操作數(shù)n 其表示方式可以在轉(zhuǎn)移指令中直接給其表示方式可以在轉(zhuǎn)移指令中直接給出，也可根據(jù)某一尋址方式經(jīng)計(jì)算后求出，也可根據(jù)某一尋址方式經(jīng)計(jì)算后求得。得。17立即數(shù)操作數(shù)n立即數(shù)只能作為源操作數(shù)。其本身是參加操作立即數(shù)只能作為源操作數(shù)。其本身是參加操作的數(shù)據(jù)，

7、可以是的數(shù)據(jù)，可以是8位或位或16位。位。n 例：例： MOV AX，1234Hn MOV BL，22Hn立即數(shù)無法作為目的操作數(shù)；立即數(shù)無法作為目的操作數(shù)；n立即數(shù)可以是無符號(hào)或帶符號(hào)數(shù)，其數(shù)值應(yīng)在立即數(shù)可以是無符號(hào)或帶符號(hào)數(shù)，其數(shù)值應(yīng)在可取值范圍內(nèi)?？扇≈捣秶鷥?nèi)。18寄存器操作數(shù)：n參加運(yùn)算的數(shù)存放在指令給出的寄存器中，參加運(yùn)算的數(shù)存放在指令給出的寄存器中，可以是可以是16位或位或8位。位。n通用寄存器存放數(shù)據(jù)或偏移地址；段寄存通用寄存器存放數(shù)據(jù)或偏移地址；段寄存器數(shù)據(jù)的段基地址；器數(shù)據(jù)的段基地址；n例：例：nMOV AX，BXnMOV DL，CH19存儲(chǔ)器操作數(shù)n參加運(yùn)算的數(shù)存放在存儲(chǔ)器

8、的某一個(gè)或某兩參加運(yùn)算的數(shù)存放在存儲(chǔ)器的某一個(gè)或某兩個(gè)單元中；個(gè)單元中；n表現(xiàn)形式：表現(xiàn)形式： ，表示數(shù)據(jù)存放單元的偏，表示數(shù)據(jù)存放單元的偏移地址（或移地址（或EA）；）；立即數(shù)或寄存器立即數(shù)或寄存器20存儲(chǔ)器操作數(shù)例n例：例： MOV AX，1200Hn -表示將偏移地址為表示將偏移地址為1200H和和1201H兩單元的內(nèi)容送到兩單元的內(nèi)容送到AX中。中。n 22H11H1200H偏移地址偏移地址AH AL 21二、尋址方式二、尋址方式n尋址方式尋址方式-如何尋找內(nèi)存操作數(shù)。如何尋找內(nèi)存操作數(shù)。n 在在8086/8088中，地址是由兩部分組成：中，地址是由兩部分組成：n 段基址：單元所在段的

9、基地址，大部分情況段基址：單元所在段的基地址，大部分情況下在數(shù)據(jù)段寄存器下在數(shù)據(jù)段寄存器DS內(nèi)；內(nèi)；n 段內(nèi)偏移量：此單元距離段基地址的距離。段內(nèi)偏移量：此單元距離段基地址的距離。段內(nèi)偏移量為適應(yīng)各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的需要，可有段內(nèi)偏移量為適應(yīng)各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的需要，可有幾個(gè)部分組成，不同尋址方式的構(gòu)成部分不同幾個(gè)部分組成，不同尋址方式的構(gòu)成部分不同。即：不同尋址方式實(shí)質(zhì)上是構(gòu)成段內(nèi)的偏移。即：不同尋址方式實(shí)質(zhì)上是構(gòu)成段內(nèi)的偏移量的方法不同。量的方法不同。2223尋址方式 尋找操作數(shù)所在地址的方法尋找操作數(shù)所在地址的方法（數(shù)據(jù)尋址方式）（數(shù)據(jù)尋址方式） 尋找轉(zhuǎn)移地址的方法尋找轉(zhuǎn)移地址的方法（轉(zhuǎn)移地址尋址方

10、式）（轉(zhuǎn)移地址尋址方式） 本節(jié)本節(jié)數(shù)據(jù)尋址方式分類24251. 立即數(shù)尋址立即數(shù)尋址n指令中的源操作數(shù)是立即數(shù)，即源操作數(shù)是參指令中的源操作數(shù)是立即數(shù)，即源操作數(shù)是參加操作的數(shù)據(jù)本身；加操作的數(shù)據(jù)本身；n操作數(shù)直接存放在指令中，緊跟在操作碼之后；操作數(shù)直接存放在指令中，緊跟在操作碼之后；n例：例：MOV AX，1200H12H00HAH ALMOV代代碼碼段段 高 地 址 單 元高 地 址 單 元內(nèi)容放高內(nèi)容放高8位，位，低 地 址 單 元低 地 址 單 元內(nèi)容放低內(nèi)容放低8位位26 (b) 16位立即數(shù) 代碼段 操作碼 90H 27H AH AL AX (a) 8位立即數(shù) 操作碼 操作數(shù) A

11、L OP 05 圖4.2 立即尋址示意圖 例如指令：例如指令： MOV AL，5 MOVAX，2790H注意：注意：立即數(shù)可以是立即數(shù)可以是8位或位或16位；對(duì)于位；對(duì)于16位數(shù)據(jù)，低字位數(shù)據(jù)，低字節(jié)放在低地址，高字節(jié)在高地址；節(jié)放在低地址，高字節(jié)在高地址；立即數(shù)只能是源操作數(shù)，不能是目的操作數(shù)；立即數(shù)只能是源操作數(shù)，不能是目的操作數(shù)；此方式執(zhí)行時(shí)直接從隊(duì)列取立即數(shù)，不另占總線此方式執(zhí)行時(shí)直接從隊(duì)列取立即數(shù)，不另占總線周期，執(zhí)行速度很快；周期，執(zhí)行速度很快；經(jīng)常用于給寄存器或存儲(chǔ)單元賦初值。經(jīng)常用于給寄存器或存儲(chǔ)單元賦初值。27282. 寄存器尋址寄存器尋址n是指令操作數(shù)域給出存放操作數(shù)的寄存

12、器。是指令操作數(shù)域給出存放操作數(shù)的寄存器。n例：例：nMOV AX，BX AX BXn例：指令執(zhí)行前例：指令執(zhí)行前: (AX)=3064Hn (SS)=1234H,n MOV SS, AXn 指令執(zhí)行后：指令執(zhí)行后： (SS)=3064H,n (AX)保持不變。保持不變。29指令執(zhí)行前指令執(zhí)行前指令執(zhí)行后指令執(zhí)行后n操作數(shù)可以是操作數(shù)可以是8位或位或16位寄存器；也可以是位寄存器；也可以是段寄存器、地址指針或變址寄存器；段寄存器、地址指針或變址寄存器；n該尋址方式可以減少指令長度；因?yàn)椴僮鲾?shù)該尋址方式可以減少指令長度；因?yàn)椴僮鲾?shù)在寄存器中，不需要訪問存儲(chǔ)器，運(yùn)算速度在寄存器中，不需要訪問存儲(chǔ)器

13、，運(yùn)算速度較高；較高；n常用于存、取寄存器中的數(shù)。常用于存、取寄存器中的數(shù)。30313. 直接尋址直接尋址n是指令操作數(shù)域給出的是存放操作數(shù)地址的是指令操作數(shù)域給出的是存放操作數(shù)地址的偏移量，也稱為有效地址，常用偏移量，也稱為有效地址，常用EA表示。表示。n即：操作數(shù)是存儲(chǔ)器操作數(shù)；即：操作數(shù)是存儲(chǔ)器操作數(shù)； 內(nèi)是用內(nèi)是用16位位常數(shù)表示數(shù)據(jù)所在單元的偏移地址；常數(shù)表示數(shù)據(jù)所在單元的偏移地址； n操作數(shù)在內(nèi)存中的偏移地址由指令直接給出；操作數(shù)在內(nèi)存中的偏移地址由指令直接給出；n操作數(shù)默認(rèn)在數(shù)據(jù)段，段基地址由操作數(shù)默認(rèn)在數(shù)據(jù)段，段基地址由DS給出；給出；32 + 圖 4.4 直接尋址示意圖 EA

14、 指令 左移 4 位 段寄存器 段地址 操作數(shù) 存儲(chǔ)器 物理地址 操作碼 1FH 75H 圖 4.5 直接尋址示例 42000H 42000 DS 40000 + EA 2000 BL BX BH 數(shù)據(jù)段 代碼段 MOV BX，2000H 執(zhí)行前（執(zhí)行前（DS）= 4000H，EA=2000H， （42000H）=1FH，（，（42001H）=75H。執(zhí)行后（執(zhí)行后（ BX）=751FH3334直接尋址例：例：MOV AX，1200H例：例：MOV AX，ES：1200H22H11H1200H偏移地址偏移地址 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)段段AH AL附附加加段段n例：例：MOV AX，3100Hn (DS)=6

15、000H,n (63100H)=3050H,n 則：則： (AX)=3050H35n可以用符號(hào)地址來代替數(shù)值地址以表示操作可以用符號(hào)地址來代替數(shù)值地址以表示操作數(shù)的偏移地址；數(shù)的偏移地址；n MOV AX，VALUEn符號(hào)地址出現(xiàn)在指令中時(shí)，可省略方括號(hào)；符號(hào)地址出現(xiàn)在指令中時(shí)，可省略方括號(hào)；nMOV AX，DATAn直接尋址方式適用于存、取存儲(chǔ)器變量。直接尋址方式適用于存、取存儲(chǔ)器變量。36374. 寄存器間接尋址寄存器間接尋址n指令操作數(shù)給出存放操作數(shù)地址偏移量的寄指令操作數(shù)給出存放操作數(shù)地址偏移量的寄存器；存器；n操作數(shù)的偏移地址在形式上用操作數(shù)的偏移地址在形式上用“ 間址寄存間址寄存器

16、器 ”表示。表示。n操作數(shù)的段地址根據(jù)所選擇的通用寄存器決操作數(shù)的段地址根據(jù)所選擇的通用寄存器決定。定。BX,SI,DI或或BP。n段寄存器中的的基地址左移段寄存器中的的基地址左移4位與位與16位偏移量相位偏移量相加，生成加，生成20位的物理地址。位的物理地址。38操作數(shù) 存儲(chǔ)器 圖 4.6 寄存器間接尋址示意圖 寄存器 指令 EA 寄存器 段地址 段寄存器 左移 4 位 + A L A X A H 圖 4 .7 寄 存 器 間 接 尋 址 示 例 3 3 0 0 0 H 3 3 0 0 0 D S 3 0 0 0 0 + B X 3 0 0 0 數(shù)據(jù)段 代碼段 操 作 碼 7 D H 2 C

17、 H 設(shè)（設(shè)（DS）=3000H，（，（BX）=3000H，執(zhí)行指令執(zhí)行指令 MOV AX，BX 執(zhí)行后執(zhí)行后 （AX）=2C7DH。3940寄存器間接尋址例n例：例：n設(shè)設(shè)BX=1200Hn執(zhí)行：執(zhí)行：MOV AX，BX22H11H1200H偏移地址偏移地址AH AL 11 22數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)段段代代碼碼段段MOV41寄存器間接尋址n由寄存器間接給出操作數(shù)的偏移地址；由寄存器間接給出操作數(shù)的偏移地址；n存放偏移地址的寄存器稱為間址寄存器，包括：存放偏移地址的寄存器稱為間址寄存器，包括：nBX，BP，SI，DIn操作數(shù)的段地址（數(shù)據(jù)處于哪個(gè)段）取決于選擇操作數(shù)的段地址（數(shù)據(jù)處于哪個(gè)段）取決于選擇哪一

18、個(gè)間址寄存器：哪一個(gè)間址寄存器：n BX，SI，DIn BP默認(rèn)在數(shù)據(jù)段默認(rèn)在數(shù)據(jù)段 DS默認(rèn)在堆棧段默認(rèn)在堆棧段 SS42寄存器間接尋址 寄存器寄存器間接尋址間接尋址基址尋址（間址寄存器為基址寄存基址尋址（間址寄存器為基址寄存 器器BX，BP）變址尋址（間址寄存器為變址寄存變址尋址（間址寄存器為變址寄存 器器SI，DI）n例：例：MOV BX,DIn (DS)=6000H,n (DI)=2000H,n 物理地址物理地址PA=62000H,n假定：假定：n (62000H)=50A0H,n則：則：n (BX)= 50A0H.43操作數(shù) 存儲(chǔ)器 基地址 基址寄存器 圖4.8 寄存器相對(duì)尋址示意圖

19、 指令 寄存器 偏移量 + EA 左移 4 位 + 段地址 段寄存器 n指令操作數(shù)域給出的是一個(gè)基址寄存器和一個(gè)偏移指令操作數(shù)域給出的是一個(gè)基址寄存器和一個(gè)偏移量，基地址與偏移量相加，作為操作數(shù)地址的偏移量，基地址與偏移量相加，作為操作數(shù)地址的偏移地址地址EA。n段地址左移段地址左移4位，與有效地址相加，生成位，與有效地址相加，生成20位物理位物理地址。地址。445 寄存器相對(duì)尋址圖4 .9 寄 存 器 相 對(duì) 尋 址 示 例 3 2 3 0 0 H A L A X A H 3 2 3 0 0 D S 3 0 0 0 0 + 0 3 0 0 D I 2 0 0 0 操 作 碼 0 0 H 0

20、3 H 1 A H 2 0 H 數(shù)據(jù)段 代碼段 n例如指令：例如指令：MOV AX，DATADIn 執(zhí)行前（執(zhí)行前（DS）=3000H，（，（DI）=2000H，n DATA=300H，n 執(zhí)行后（執(zhí)行后（AX）=201AH。454647n例：例：n設(shè)：設(shè)：DS=2000H，BX=0220H，DATA=05H n執(zhí)行指令：執(zhí)行指令：MOV AX，BX+DATA 之后之后nAX=20225Hn例：例：(SS)=5000H,n (BP)=3000H,n COUNT=2040H,n (AX)=1234H,n指令執(zhí)行后：指令執(zhí)行后：n EA=5040H,n PA=55040H,n假如假如 (55040

21、H)=5548H,n則：則： (AX)= 5548H48496 基址加變址尋址n操作數(shù)的偏移地址操作數(shù)的偏移地址(EA)為：為：n基址寄存器（基址寄存器（BX/BP）的內(nèi)容）的內(nèi)容+ 變址寄存器變址寄存器（SI/DI）的內(nèi)容；）的內(nèi)容；nMOV AX,BXSIn 或或 MOV AX,BX+SIn操作數(shù)的段地址由所選擇的基址寄存器決定。操作數(shù)的段地址由所選擇的基址寄存器決定。n例：執(zhí)行以下程序段后，例：執(zhí)行以下程序段后，AX=？nMOV SI，1010HnMOV BX，0202HnMOV AX，SI+BX5051基址、變址尋址例n題目分析：題目分析：n第第3指令為基址變址尋址，存儲(chǔ)指令為基址變址

22、尋址，存儲(chǔ)器操作數(shù)的偏移地址：器操作數(shù)的偏移地址：n=SI+BX=1010H H=1212Hn因?yàn)榛芳拇嫫鳛橐驗(yàn)榛芳拇嫫鳛锽X，故數(shù)據(jù)默，故數(shù)據(jù)默認(rèn)在數(shù)據(jù)段。認(rèn)在數(shù)據(jù)段。22H11H1212H偏移地址偏移地址AH AL 11 22數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)段段代代碼碼段段MOV 操 作 碼 3 4 H 1 2 H 數(shù)據(jù)段 代碼段 圖4 .1 1 基 址 加 變 址 尋 址 示 例 2 2 1 F D H A L A X A H 2 2 1 F D D S 2 1 0 0 0 + D I 1 0 A 5 B X 0 1 5 8 例如指令：例如指令：MOV AX，BXDI 或或 MOV AX，BX+DI 執(zhí)行前（執(zhí)行前（DS）=2100H，（，（BX）=0158H，（，（DI）=10A5H，執(zhí)行后（執(zhí)行后（AX）=？52n執(zhí)行指令前：執(zhí)行指令前：n (DS)=3200H,n (BX)=0456H,n (SI)=1094H, n (334EAH)=4567H,n指令執(zhí)行后：指令執(zhí)行后：n EA=14EAH,n PA=334EAH,n (AX)= 4567H53MOV AX,BXSI547相