微機(jī)原理與接口技術(shù)課件：第3章_180868088指令系統(tǒng) 概述

1、3.1 概述指令控制計(jì)算機(jī)完成指定操作的命令機(jī)器指令指令的二進(jìn)制代碼形式。例如：CD21H匯編指令助記符形式的指令。例如：INT 21H指令系統(tǒng)CPU所有指令及其使用規(guī)則的集合第3章 8086/8088指令系統(tǒng)8088/8086指令系統(tǒng):（1）指令向后兼容（x86系列）（2）應(yīng)用廣泛，資料易于尋找1指令按功能分為六大類（92種）（1）數(shù)據(jù)傳送類；（2）算術(shù)運(yùn)算類；（3）邏輯運(yùn)算和移位；（4）串操作；（5）控制轉(zhuǎn)移類；（6）處理器控制。23.1.1 指令的基本構(gòu)成操作碼 操作數(shù)，操作數(shù)說明要執(zhí)行的是什么操作操作對(duì)象，可以有0個(gè)、1個(gè)或2個(gè)目的源3指令舉例：ADD AX，SI+6MOV AX ,

2、BX操作碼 操作數(shù)INC BXHLT4部分8088常用指令指令類型助記符數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)傳送MOV，PUSH/POP，XCHG等地址傳送LEA，LDS，LES輸入輸出IN，OUT算術(shù)運(yùn)算加法ADD，ADC，INC減法SUB，SBB，DEC，NEG，CMP乘/除法MUL，IMUL，DIV，IDIV邏輯AND，OR，NOT，XOR，TEST移位SHL/SHR/SAR，ROL/ROR，RCL/RCR串操作MOVS，CMPS，SCAS，LODS，STOS控制轉(zhuǎn)移JMP，JXX，LOOP，CALL/RET，INT/IRET58088/8086的操作數(shù)分為3類1、立即數(shù)（常數(shù)）取值范圍如下表：立即數(shù)只能用作源

3、操作數(shù)，如8位16位無符號(hào)數(shù)00H-FFH(0-255)0000H-FFFFH(0-65535)帶符號(hào)數(shù)80H-7FH(-128127)8000H-7FFFH(-3276832767)MOV AX，0FA00H;正確MOV 8000H，DX;錯(cuò)誤62、寄存器操作數(shù)放在8個(gè)通用寄存器或4個(gè)段寄存器中的操作數(shù)7只能存放字操作數(shù)段寄存器存放當(dāng)前操作數(shù)的段基地址不允許將立即數(shù)傳送到段寄存器SIDIBPSPCSDSESSS83、存儲(chǔ)器操作數(shù)存儲(chǔ)器操作數(shù)字節(jié)字雙字124類型存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)一般不允許兩個(gè)操作數(shù)同時(shí)為存儲(chǔ)器操作數(shù)9存儲(chǔ)單元的物理地址 = 段基地址 + 偏移地址若指令中沒有指明所涉及的段寄存器，C

4、PU就采用默認(rèn)的段寄存器來確定操作數(shù)所在的段。表3.3 段寄存器使用的一些基本約定存儲(chǔ)器操作數(shù)的偏移地址（也稱有效地址）可以通過不同的尋址方式由指令給出。例如，若(BX)=2000H, (SI)=0A00H, (DI)=2A00H，則以下指令的結(jié)果是一樣的：MOV AL, 2A00HMOV AL, BX+0A00HMOV AL, BXSIMOV AL, DI10一條指令的執(zhí)行時(shí)間=3.1.2 指令的執(zhí)行時(shí)間取指令取操作數(shù)執(zhí)行指令傳送結(jié)果單位用時(shí)鐘周期數(shù)表示表3.4 常用指令執(zhí)行時(shí)間結(jié)論： 1）盡量使用寄存器作為操作數(shù) 2）若有可能，用移位代替乘除法 3）盡量使用簡單的尋址方式11尋址方式尋找操

5、作數(shù)的方法 尋找操作數(shù)的地址（一般指源操作數(shù)） 尋找要執(zhí)行的下一條指令的地址在8086指令系統(tǒng)中，說明操作數(shù)所在地址的尋址方式可分為8種： 立即尋址 寄存器相對(duì)尋址 直接尋址 基址-變址尋址 寄存器尋址 相對(duì)的基址-變址尋址 寄存器間接尋址 隱含尋址3.2 8086的尋址方式12 操作數(shù)(為一常數(shù))直接由指令給出 (此操作數(shù)稱為立即數(shù)) 立即尋址只能用于源操作數(shù) 例： MOV AX, 1C8FH MOV BYTE PTR2A00H, 8FH 錯(cuò)誤例： MOV 2A00H, AX ; 錯(cuò)誤！ 3.1.2 立即尋址13立即數(shù)操作碼低8位高8位存儲(chǔ)器MOV操作碼02H31HAHAL代碼段代碼段立即尋

6、址指令在存儲(chǔ)器中的存放形式AX指令操作例：MOV AX，3102H ; AX 3102H 執(zhí)行后，(AH) = 31H，(AL) = 02H143.2.2 直接尋址 指令中直接給出操作數(shù)的16位偏移地址 偏移地址也稱為有效地址(EA, Effective Address) 默認(rèn)的段寄存器為DS，但也可以顯式地指定其他段寄存器稱為段超越前綴 偏移地址也可用符號(hào)地址來表示，如ADDR、VAR 例： MOV AX , 2A00H MOV DX , ES: 2A00H MOV SI , TABLE_PTR15指令操作例：MOV AX，3102H AL (3102H) , AH (3103H)如果(DS

7、)=2000H, (23012H) = CDH, (23013H) = ABH則操作數(shù)的物理地址為： 20000H+3102H = 23102H指令執(zhí)行后：(AX) = ABCDHMOV操作碼02H31HAHAL23102HCDHABH存儲(chǔ)器代碼段數(shù)據(jù)段.163.2.3 寄存器尋址 操作數(shù)放在某個(gè)寄存器中 源操作數(shù)與目的操作數(shù)字長要相同 寄存器尋址與段地址無關(guān) 例： MOV AX, BX MOV 3F00H, AX MOV CL, AL 錯(cuò)誤例： MOV AX, BL ; 字長不同 MOV ES: AX, DX ; 寄存器與段無關(guān)17AXSI2233H2233H指令操作例：MOV SI，AX

8、; SI (AX) 指令執(zhí)行前：(AX)=2233H 指令執(zhí)行后：(AX)=2233H，(SI)=2233H183.2.4 寄存器間接尋址 操作數(shù)的偏移地址(有效地址EA)放在寄存器中 只有SI、DI、BX和BP可作間址寄存器 例： MOV AX, BX MOV CL, CS:DI 錯(cuò)誤例 ： MOV AX, DX MOV CL, AXEA = (BX)(BP)(SI)(DI)19指令操作例：MOV AX，SI若 (DS)=6000H, (SI)=1200H, (61200H)=44H, (61201H)=33H則指令執(zhí)行后，(AX)=3344H。44H33H60001200DSSI60000

9、61200 61200HAX存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)段 +) 120044H33H203.2.5 寄存器相對(duì)尋址 EA=間址寄存器的內(nèi)容加上一個(gè)8/16位的位移量寄存器相對(duì)尋址常用于存取表格或一維數(shù)組中的元素把表格的起始地址作為位移量，元素的下標(biāo)值放在間址寄存器中（或反之）EA = (BX)(BP)(SI)(DI)+ 8位16位位移量 21 例： MOV AX, BX+8 MOV CX, TABLESI MOV AX, BP+1000H ; 默認(rèn)段寄存器為SS 指令操作例：MOV AX，DATABX 若(DS)=6000H, (BX)=1000H, DATA=2A00H, (63A00H)=66H, (63

10、A01H)=55H 則物理地址 = 60000H + 1000H + 2A00H = 63A00H 指令執(zhí)行后：（AX）=5566H（見下頁圖示） 22操作碼00 偏移量低2A 偏移量高DS 6000BX 1000 + DATA 2A0063A0063A00HAHALAX代碼段數(shù)據(jù)段.66H55HMOV AX，DATABX233.2.6 基址-變址尋址 若操作數(shù)的偏移地址： 由基址寄存器(BX或BP)給出 基址尋址方式 由變址寄存器(SI或DI)給出 變址尋址方式 由一個(gè)基址寄存器的內(nèi)容和一個(gè)變址寄存器的內(nèi)容相加而形成操作數(shù)的偏移地址，稱為基址-變址尋址。EA = (BX)(BP)+ (SI)

11、(DI) 同一組內(nèi)的寄存器不能同時(shí)出現(xiàn)。24例： MOV AX, BX SI MOV AX, BX+SI MOV AX, DS: BP DI錯(cuò)誤例： MOV AX, BX BP MOV AX, DI SI25 83000操作碼DS 8000BX 2000 + SI 100083000HAHALAX代碼段數(shù)據(jù)段.YYXX指令操作例：MOV AX，BXSI假定：(DS)=8000H, (BX)=2000H, SI=1000H則物理地址 = 80000H + 2000H + 1000H = 83000H指令執(zhí)行后: (AL)=83000H (AH)=83001H263.2.7 相對(duì)的基址-變址尋址

12、在基址-變址尋址的基礎(chǔ)上再加上一個(gè)相對(duì)位移量 注意事項(xiàng)同基址-變址尋址EA = (BX)(BP)+ (SI)(DI)+ 8位16位位移量 例：MOV AX，BASE SI BXMOV AX，BX+BASE SIMOV AX，BX+SI+BASEMOV AX，BX BASE SIMOV AX，BX+SI BASE27指令操作例：MOV AX，DATADIBX若(DS)=8000H, (BX)=2000H, (DI)=1000H, DATA=200H則指令執(zhí)行后(AH)=83021H, (AL)=83020H8320083200HAHALAX+ DATA 0200操作碼代碼段數(shù)據(jù)段.YYXXDS 8000BX 2000 DI 100028使用相對(duì)的基址-變址尋址方式可以很方便地訪問二維數(shù)組?；芳拇嫫鲾?shù)組首地址變址寄存器數(shù)組元素行址位移量數(shù)組元素列址（偏移地址）二維數(shù)組例：內(nèi)存圖示293.2.8 隱含尋址 指令操作數(shù)是隱含的，在指令中未顯式地指明。 例：MUL BL 指令隱含了被乘數(shù)AL及乘積AX 類似的指令還有：DIV、CBW、MOVS等（AL）（BL）AX30小結(jié)指令由（ ）和（ ）構(gòu)成如何取得操作數(shù)稱為