微機(jī)原理課件第6講(電子ok)

第3章8086的尋址方式和指令系統(tǒng)

第6講教學(xué)目的和要求【教學(xué)目標(biāo)】通過8086指令結(jié)構(gòu)的講解，使學(xué)生了解并掌握乘法、除法類指令、邏輯運(yùn)算類指令和移位指令的結(jié)構(gòu)、功能和使用方法。【教學(xué)重點(diǎn)】①乘法指令；②移位指令；【教學(xué)難點(diǎn)】算術(shù)運(yùn)算指令和邏輯運(yùn)算指令的區(qū)別。乘法指令指令含義時鐘數(shù)MUL無符號數(shù)乘法70~139+EAIMUL整數(shù)乘法80~160+EAAAM乘法的ASCII調(diào)整83①M(fèi)UL無符號數(shù)乘法指令MUL無符號數(shù)乘法指令

(Multiplyunsigned)格式

MULsrc。功能

將源操作數(shù)和累加器中的數(shù)都當(dāng)成無符號數(shù)，然后將兩數(shù)相乘，src可以是字(0~65535)和字節(jié)(0~255)。操作數(shù)要求可以是寄存器、存儲單元，但不能是立即數(shù)；源操作數(shù)是存儲單元時，必須在操作數(shù)前加B或W說明是字節(jié)還是字。①M(fèi)UL無符號數(shù)乘法指令運(yùn)算情況

源操作數(shù)是一個字節(jié)源操作數(shù)與累加器AL中的內(nèi)容相乘，乘積為雙倍長的16位數(shù)，高8位送到AH，低8位送AL。即

AX

AL×源。AL被乘數(shù)8位操作數(shù)乘數(shù)×8位AX乘積16位①M(fèi)UL無符號數(shù)乘法指令運(yùn)算情況

源操作數(shù)是一個字源操作數(shù)與累加器AX的內(nèi)容相乘，結(jié)果為32位數(shù)，高位字放在DX寄存器中，低位字放在AX寄存器中。即

(DX，AX)

AX×源AX被乘數(shù)16位操作數(shù)乘數(shù)×16位AX乘積32位DX

舉例MULCL ；AL乘CL，結(jié)果在AX中MULBX；AX乘BX，結(jié)果在DX：AX中MULBYTE[DI];AL乘存儲器(8位)，結(jié)果在AX中MULWORD[BX];AX乘存儲器字，結(jié)果在DX:AX中

如果運(yùn)算結(jié)果的高半部分(在AH或DX中)為零，則狀態(tài)標(biāo)志位(CF)=(OF)=0，否則(CF)=(OF)=1。因此，狀態(tài)標(biāo)志位(CF)=(OF)=1，表示AH或DX中包含著乘積的有效位。

①M(fèi)UL無符號數(shù)乘法指令

舉例

MOV AL，14H ；(AL)=14H--20 MOV CL，05H ；(CL)=05H--5 MUL CL ；(AX)=0064H--100

本例中結(jié)果的高半部分(AH)=0，因此，狀態(tài)標(biāo)志位(CF)=(OF)=0，通過檢測標(biāo)志，可以去除結(jié)果中的前導(dǎo)無效零。

有了乘法(和除法)指令，使有些運(yùn)算程序的編程變得簡單方便。但是必須注意，乘法指令的執(zhí)行速度很慢，除法指令也是如此。①M(fèi)UL無符號數(shù)乘法指令②IMUL整數(shù)乘法指令I(lǐng)MUL整數(shù)乘法指令

(IntegerMultiply)格式

IMULsrc。功能

將源操作數(shù)和累加器中的數(shù)都當(dāng)成有符號數(shù)，然后將兩數(shù)相乘，src可以是字(-32768~32767)和字節(jié)(-128~127)。操作數(shù)要求和運(yùn)算情況

與MUL要求相同。

舉例IMULCL ；AL乘CL，結(jié)果在AX中IMULBX；AX乘BX，結(jié)果在DX：AX中IMULBYTE[DI];AL乘存儲器(8位)，結(jié)果在AX中IMULWORD[BX];AX乘存儲器字，結(jié)果在DX:AX中

如果運(yùn)算結(jié)果的高半部分(在AH或DX中)為0或1，則狀態(tài)標(biāo)志位(CF)=(OF)=0，否則(CF)=(OF)=1。因此，狀態(tài)標(biāo)志位(CF)=(OF)=1，表示AH或DX中包含著乘積的有效位。為0，則表示高半部分是符號擴(kuò)展。

②IMUL整數(shù)乘法指令正數(shù)，AH或DX為全0負(fù)數(shù)，AH或DX為全1

舉例

MOV AX，04E8H；(AX)=04E8H MOV BX，4E20H；(BX)=4E20H IMUL?BX ；(DX：AX)=(AX)

(BX)以上指令的執(zhí)行結(jié)果為：(DX)=017FH，(AX)=4D00H，且(CF)=(OF)=1。實(shí)際上，以上指令完成帶符號數(shù)+1256和+20000的乘法運(yùn)算，得到乘積為+25120000。由于此時DX中結(jié)果的高半部分包含著乘積的有效數(shù)字，故狀態(tài)標(biāo)志位(CF)=(OF)=1。②IMUL整數(shù)乘法指令③AAM乘法的ASCII調(diào)整指令A(yù)AM乘法的ASCII調(diào)整指令(ASCIIAdjustforMultiply)格式

AAM。功能

對AL中的兩個非壓縮十進(jìn)制數(shù)相乘的乘積進(jìn)行十進(jìn)制數(shù)的調(diào)整，在AX中得到正確的非壓縮十進(jìn)制數(shù)的乘積，高位在AH中，低位在AL中。調(diào)整的過程

把AL寄存器內(nèi)容除以10，商放在AH中，余數(shù)在AL中。即：AH

AL/10所得的商;AL

AL/10所得的余數(shù).③AAM乘法的ASCII調(diào)整指令舉例

求兩個非壓縮十進(jìn)制數(shù)08和04之乘積。解：MOVAL，08H；置初值

MOVBL，04HMULBL；AL

08與04之乘積20HAAM；

調(diào)整得AH＝03H(十位)，AL＝02H(個位)

結(jié)果：AX＝0302H，即BCD數(shù)32。

若想轉(zhuǎn)換成ASCII碼，需再執(zhí)行

ORAX，3030H除法指令指令含義時鐘數(shù)DIV無符號除法80~168+EAIDIV整數(shù)除法101~190+EAAAD除法的ASCII調(diào)整60CBW把字節(jié)轉(zhuǎn)換成字2CWD把字轉(zhuǎn)換成雙字5①DIV無符號數(shù)除法指令DIV無符號數(shù)除法指令

(Divisionunsigned)格式

DIVsrc。功能

將兩個無符號數(shù)相除，被除數(shù)的長度必須是除數(shù)長度的兩倍，若不夠，必須擴(kuò)展被除數(shù)的長度。操作數(shù)要求可以是寄存器、存儲單元，但不能是立即數(shù)；源操作數(shù)是存儲單元時，必須在操作數(shù)前加B或W說明是字節(jié)還是字。①DIV無符號數(shù)除法指令運(yùn)算情況

源操作數(shù)是一個字節(jié)

16位被除數(shù)必須放入AX中，src為8位。

AL

AX/src字節(jié)的商

AH

AX/src字節(jié)的余數(shù)

AX16位被除數(shù)操作數(shù)8位除數(shù)AL商

AH余數(shù)

①DIV無符號數(shù)除法指令運(yùn)算情況

源操作數(shù)是一個字

32位被除數(shù)必須放入(DX，AX)中，src為16位。

AX

(DX,AX)/src字的商

DX

(DX,AX)/src字的余數(shù)

DX,AX32位被除數(shù)操作數(shù)16位除數(shù)AX商

DX余數(shù)

舉例MOV AX，0F05H ；(AX)=0F05HMOV DX，068AH；(DX)=068AHMOV CX，08E9H；(CX)=08E9HDIV CX ；

運(yùn)算完畢后，商(AX)=BBE1H，余數(shù)(DX)=073CH①DIV無符號數(shù)除法指令

注意事項(xiàng)

執(zhí)行DIV指令時，如果除數(shù)為0，或字節(jié)除法時AL寄存器中的商大于FFH，或字除法時AX寄存器中的商大于FFFFH，則CPU立即自動產(chǎn)生一個類型號為0的內(nèi)部中斷。

①DIV無符號數(shù)除法指令②IDIV整數(shù)除法指令I(lǐng)DIV整數(shù)除法指令

(IntegerDivision)格式

IDIVsrc。功能

將兩個帶符號數(shù)相除，被除數(shù)的長度必須是除數(shù)長度的兩倍，若不夠，必須用CBW或CWD擴(kuò)展被除數(shù)的長度。操作數(shù)要求與運(yùn)算情況

同DIV。

注意事項(xiàng)

執(zhí)行IDIV指令時，如果除數(shù)為0，或字節(jié)除法時AL寄存器中的商超出-128~127范圍，或字除法時AX寄存器中的商超出-32768~32767范圍，則CPU立即自動產(chǎn)生一個類型號為0的內(nèi)部中斷。

②IDIV整數(shù)除法指令②IDIV整數(shù)除法指令

關(guān)于余數(shù)的符號

在對有符號數(shù)進(jìn)行除法運(yùn)算時，例如-30除以8，可以得到商為-4，余數(shù)為+2；也可以得到商為-3，余數(shù)為-6，兩結(jié)果都是正確的。

對于8086，規(guī)定余數(shù)的符號和被除數(shù)的符號相同，因此第二種結(jié)果是8086執(zhí)行完以后的結(jié)果。被除數(shù)擴(kuò)展問題無論是無符號數(shù)還是有符號數(shù)除法時，必須滿足被除數(shù)長度是除數(shù)長度的兩倍。當(dāng)不夠時，涉及到被除數(shù)的擴(kuò)展。

無符號數(shù)：被除數(shù)的擴(kuò)展比較簡單，添上足夠的零就可以了。以下指令將AL中的一個8位無符號數(shù)擴(kuò)展成為16位，存放在AX中。

MOV AL，0FBH ；(AL)=11111011B XOR AH，AH ；(AH)=00000000B

有符號數(shù)：被除數(shù)的擴(kuò)展必須根據(jù)各自的符號來完成，因此，需要借助指令CBW和CWD完成。③CBW把字節(jié)轉(zhuǎn)換成字指令CBW把字節(jié)轉(zhuǎn)換成字指令

(ConvertBytetoWord)格式

CBW。功能

把寄存器AL中字節(jié)的符號位擴(kuò)充到AH的所有位。（AH被稱為AL的符號擴(kuò)充），不影響標(biāo)志位。擴(kuò)展方法

AL為正數(shù)(AL<80H)時，即D7=0時，使AH=00H。

AL為負(fù)數(shù)(AL>=80H)時，即D7=1時，使AH=0FFH。擴(kuò)展方法MOVAL，4FH ；(AL)=01001111BCBW;

由于AL<80H，或者說AL為正數(shù)時，符號位為0，AH應(yīng)補(bǔ)0，因此(AH)=00000000BMOVAL，0F4H ；(AL)=11110100B CBW ；

由于AL>7FH，或者說AL為負(fù)數(shù)時，符號位為1，AH應(yīng)補(bǔ)1，因此(AH)=11111111B③CBW把字節(jié)轉(zhuǎn)換成字指令④CWD把字轉(zhuǎn)換成雙字指令CWD把字轉(zhuǎn)換成雙字指令

(ConvertWordtoDoubleWord)格式

CWD。功能

把寄存器AX中字的符號位擴(kuò)充到DX的所有位。擴(kuò)展方法

AX為正數(shù)(AX<8000H)時，即D15=0時，使DX=0000H。

AX為負(fù)數(shù)(AX>7FFFH)時，即D15=1時，使DX=0FFFFH。

CBW和CWD指令在帶符號數(shù)的乘法(IMUL)和除法(IDIV)運(yùn)算中十分有用，在字節(jié)或字的運(yùn)算之前，將AL或AX中數(shù)據(jù)的符號位進(jìn)行擴(kuò)展。例如：MOV AL，MUL_BYTE；(AL)←8位被乘數(shù)(帶符號數(shù))CBW ；擴(kuò)展成為16位帶符號數(shù)，在AX中IMUL?BX；兩個16位帶符號數(shù)相乘，結(jié)果在DX:AX中

CBW和CWD⑤AAD除法的ASCII調(diào)整指令A(yù)AD除法的ASCII調(diào)整指令

(ASCIIAdjustforDivision)格式

AAD。功能

在做除法之前，將AX中BCD碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)并存入AL中。調(diào)整過程

AL←AH×10＋AL；AH←00。位運(yùn)算指令(12條)①邏輯運(yùn)算②循環(huán)移位NOT取反ROL循環(huán)左移AND與ROR循環(huán)右移OR或RCL通過進(jìn)位的循環(huán)左移XOR異或RCR通過進(jìn)位的循環(huán)右移TEST測試③算術(shù)邏輯移位SHL/SAL邏輯/算術(shù)左移SHR邏輯右移SAR算術(shù)右移

位操作指令是對8位或16位的寄存器或存儲單元中的內(nèi)容按位進(jìn)行操作。邏輯運(yùn)算指令命令含義時鐘數(shù)NOT取反3~16+EAAND與3~17+EAOR或3~16+EAXOR異或3~17+EATEST測試3~11+EA①NOT取反指令NOT取反指令

(LogicalNot)格式

NOTdst。功能

dst←dst取反，執(zhí)行完后不影響標(biāo)志位。操作數(shù)要求①可以是8位或16位寄存器、存儲器。②對于存儲器操作，需指明是字還是字節(jié)。②AND邏輯與指令A(yù)ND邏輯與指令

(LogicalAND)格式

ANDdst，src。src可以是立即數(shù)。功能

dst←dst∧src，執(zhí)行完后影響標(biāo)志位。主要用于使操作數(shù)的某些位保留（和“1”相與），而使某些位清除（和“0”相與）。操作數(shù)要求①可以是8位或16位寄存器、存儲器,不能同時為men。②對于存儲器操作，需指明是字還是字節(jié)。③OR邏輯或指令OR邏輯或指令

(LogicalOR)格式

ORdst，src。src可以是立即數(shù)。功能

dst←dst∨src，執(zhí)行完后影響標(biāo)志位。主要用于使操作數(shù)的某些位保留（和“0”相或），而使某些位置1（和“0”相或）。操作數(shù)要求①可以是8位或16位寄存器、存儲器,不能同時為men。②對于存儲器操作，需指明是字還是字節(jié)。AND，OR，NOT舉例舉例

MOVAL,35H;AL=0011,0101BANDAL,0FH;

∧0000,1111B,得AL=05HORAL，70H；

∨

0111,0000B,得AL=75HNOTAL；

取反得1000,1010B,即AL=8AH④XOR異或指令XOR異或指令

(ExclusiveOR)格式

XORdst，src。src可以是立即數(shù)。功能

dst←dst⊕src，執(zhí)行完后影響標(biāo)志位。主要用于使操作數(shù)的某些位保留（和“0”相異或），而使某些位取反（和“1”相異或）。操作數(shù)要求

①可以是8位或16位reg、men,不能同時為men。

②對于存儲器操作，需指明是字還是字節(jié)。⑤TEST測試指令TEST測試指令

(Test)格式

TESTdst，src。src可以是立即數(shù)。功能

dst∧src，執(zhí)行完后影響標(biāo)志位。但是與完后的結(jié)果不回送。主要用于對某些位數(shù)據(jù)的檢測，編程時，其后往往緊跟條件轉(zhuǎn)移指令。操作數(shù)要求①可以是8位或16位寄存器、存儲器,不能同時為men。②對于存儲器操作，需指明是字還是字節(jié)。邏輯運(yùn)算指令總結(jié)

除了NOT指令外，其他指令都影響狀態(tài)標(biāo)志位。這些指令將根據(jù)各自邏輯運(yùn)算的結(jié)果影響SF、ZF和PF狀態(tài)標(biāo)志位，同時將CF和OF置“0”，但AF的值不確定。

算術(shù)邏輯移位指令命令含義時鐘數(shù)SHL/SAL邏輯/算術(shù)左移2~20+EA+4*位SHR邏輯右移2~20+EA+4*位SAR算術(shù)右移2~20+EA+4*位①SHL/SAL邏輯算術(shù)左移指令SHL/SAL邏輯算術(shù)左移指令

(ShiftLogic/ArithmeticLeft)格式

SHL/SALdst，1/CL。功能

將寄存器或存儲器中的目的操作數(shù)的各位左移，每移一次，最低有效位LSB補(bǔ)0，而最高有效位MSB進(jìn)入標(biāo)志位CF。MSBLSB……0CF①SHL/SAL邏輯算術(shù)左移指令舉例MOVAH，06H；AH＝06H＝00000110BSALAH，1；將AH的內(nèi)容左移1次，AH＝

00001100BMOVCL，03HSHLDI，CL；將DI的內(nèi)容左移3次SALBYTEPTR[BX]；將內(nèi)存單元的字節(jié)左移1位

左移一次，相當(dāng)于乘以2，僅移位一次時，可以直接用立即數(shù)表示，否則，移位次數(shù)必須送入CL中。②SHR邏輯右移指令SHR邏輯右移指令

(ShiftLogicRight)格式

SHRdst，1/CL。功能

各位進(jìn)行右移。每移一次，低位進(jìn)入CF，最高位補(bǔ)0。MSBLSB……0CF②SHR邏輯右移指令說明

若目的操作數(shù)為無符號數(shù)，每右移一次，目的操作數(shù)除以2，余數(shù)被丟掉。舉例用右移的方法作除法133／8＝16…5。解：MOVAL，10000101B；AL＝133MOVCL，03H；CL＝移位次數(shù)SHRAL，CL；右移3次指令執(zhí)行后，AL＝10H＝16，余數(shù)5被丟失。標(biāo)志位CF、AF不定。③SAR算術(shù)右移指令SAR算術(shù)右移指令

(ShiftArithmeticRight)格式

SARdst，1/CL。功能

各位進(jìn)行右移。每移一次，低位進(jìn)入CF，最高位保持不變。所謂算術(shù)和邏輯的區(qū)別就是在右移時，是補(bǔ)符號位還是零。MSBLSB……CF③SAR算術(shù)右移指令說明

若目的操作數(shù)為帶符號數(shù)，每右移一次，目的操作數(shù)除以2，余數(shù)被丟掉。舉例用右移的方法作除法-128／8＝-16。解：

MOVAL，10000000B；AL＝-128

MOVCL，03H；CL＝移位次數(shù)

SHRAL，CL；右移3次指令執(zhí)行后，AL＝1111，0000B＝0F0H=-16。循環(huán)移位指令命令含義時鐘數(shù)ROL循環(huán)左移2~20+EA+4*位ROR循環(huán)右移2~20+EA+4*位RCL通過進(jìn)位的循環(huán)左移2~20+EA+4*位RCR通過進(jìn)位的循環(huán)右移2~20+EA+4*位①R