微機(jī)原理與接口技術(shù)教程課件

1、微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,1,第3章 80X86的尋址方式 及指令系統(tǒng),2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,2,本章要點(diǎn),及各類指令的功能和用法,80X86系統(tǒng)的各種尋址方式,80X86的指令系統(tǒng)構(gòu)成,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,3,定義：,程序:讓計(jì)算機(jī)完成某種操作的命令，所有指令的集合 稱為指令系統(tǒng)。 指令用助記符表示，匯編語(yǔ)言程序經(jīng)過(guò)編譯連接后，指令 助記符轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼，即指令代碼，或稱為機(jī)器碼， 可以由CPU執(zhí)行。指令代碼需要事先存放在微機(jī)系統(tǒng)的 內(nèi)部存儲(chǔ)器中由CS寄存器中的內(nèi)容所指定的代碼段中。,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,4

2、,指令的一般格式： 操作助記符 目的操作數(shù)（或其位置），源操作數(shù)（或其位置） dst src,例如:MOVAX, SI對(duì)應(yīng)的機(jī)器碼是8BH,04H MOVAX, ES:SI對(duì)應(yīng)的機(jī)器碼是26H,8BH,04H,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,5,3.1 8086的尋址方式（addressing mode）,尋址方式：指令中給出的操作數(shù)的表示 （或存放）方式，如果操作數(shù)存放在存儲(chǔ)器 中，CPU必須先計(jì)算出操作數(shù)的物理地址,寄存器間接尋址,直接尋址,寄存器尋址,隱含尋址,基址變址相對(duì)尋址,基址變址尋址,寄存器相對(duì)尋址,立即尋址,尋 址 方 式,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)

3、實(shí)用教程,6, 立即尋址：操作數(shù)（8位或16位）出現(xiàn)在指令 中，與指令代碼一起存放在存儲(chǔ)器的代碼段中。,例： MOV AX，6000H MOV AH，60H MOV AL， 00H,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,7,寄存器尋址：操作數(shù)放在CPU內(nèi)部的寄存器中， 可為8位或16位寄存器，由指令給出。,例：MOV AX，BX MOV AH, BH,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,8, 直接尋址：操作數(shù)放在存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)段（其段地址由 DS中的內(nèi)容決定）中，其有效地址（偏移地址 直接用偏（位）移量表示在指令中，占2個(gè)字節(jié)。偏 移量常用disp表示，是有效地址的一部分或

4、全部, 可以8位也可以16位。 例：MOVAX，DS：0100H,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,9,寄存器間接尋址：操作數(shù)在存儲(chǔ)單元中，其有效 由BXSI或DI中的內(nèi)容給出表示為： (BX) EA= (SI) (DI) 寄存器BXSI或DI在指令中給出。 例： MOVAX，SI,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,10, 寄存器相對(duì)尋址：操作數(shù)在存儲(chǔ)器中，其有效地址是 位移量（可8位或者16位）與變址或基址寄存器之和， Disp與寄存器在指令中給出。,例： MOV AX，5BX 也可寫成 MOV AX，BX5,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,11,

5、 基址變址尋址：操作數(shù)在存儲(chǔ)器中，偏移地址由基址寄 存器和變址寄存器中的內(nèi)容相加確定。,例：MOVAX，BXDI,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,12, 基址變址相對(duì)尋址：寄存器相對(duì)尋址與基址變址尋址 方式的結(jié)合。,disp與寄存器均在指令中給出。 例： MOV AX，5BPSI,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,13, 隱含尋址：指令本身隱含了操作數(shù)的地址， 例如：字符串操作指令MOVS, 源操作數(shù)由DS：SI寄存器間接尋址， 目的操作數(shù)由ES：DI寄存器間接尋址。,以各種類型訪問(wèn)存儲(chǔ)器時(shí)，存儲(chǔ)單元地址的組成：,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,1

6、4,3.2 8086/8088的指令系統(tǒng),a，除SAHF外不影響標(biāo)志位，SAHF是將AH 內(nèi)容送到 標(biāo)志寄存器的低8位; b，不能用CS作為目的操作數(shù); c，源操作數(shù)和目的操作數(shù)不能同時(shí)在存儲(chǔ)器中， 即:不能在一條指令中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中的傳送。,3.2.1 數(shù)據(jù)傳送指令,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,15,.數(shù)據(jù)傳送，由 源-目的 例：MOVAX，BX ；寄存器尋址 MOVDL，AL ；寄存器尋址 MOVAX，02 ；源操作數(shù)用立即尋址 MOVSI，BX ；源操作數(shù)寄存器間接尋址 MOV AL，4DI ；源操作數(shù)用寄存器相對(duì)尋址 MOV AX，BX+2 ；源操作數(shù)用寄存器相

7、對(duì)尋址 MOV BXDI，DX；目的操作數(shù)用基址加變址尋址,1、MOV指令：數(shù)據(jù)傳送（復(fù)制）,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,16,立即數(shù)、代碼段寄存器CS只能作源操作數(shù)。 IP寄存器不能作源操作數(shù)或目的操作數(shù)。 MOV指令不能在兩個(gè)存儲(chǔ)單元之間直接傳 送數(shù)據(jù)，也不能在兩個(gè)段寄存器之間直接 傳送數(shù)據(jù)。 兩個(gè)操作數(shù)的類型屬性要一致。,注意事項(xiàng)！,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,17,. 堆棧操作指令： 堆棧:是以后進(jìn)先出規(guī)則保存信息的一種存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)。 （1）8086中堆棧段地址在SS寄存器中，堆棧當(dāng)前偏移地 址在SP寄存器中，SP稱為堆棧指針。SP的初值代表了堆 棧

8、區(qū)的大小，若 SP=0100H，有右圖所示： ( 2 ) 堆棧操作方式： 以字為單位進(jìn)行操作，高字節(jié)在高地址， 低字節(jié)在低地址。,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,18,(3)堆棧操作指令 a、壓入指令： PUSH 例：PUSHAX 如果 AX=1234H，則該指令執(zhí)行后的結(jié)果： SP00FEH， （00FFH）12H，（00FEH）34H,b、彈出指令： POP 例：POPBX,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,19,. 字節(jié)或字交換指令： 寄存器之間或寄存器與存儲(chǔ)器之間內(nèi)容交換。 XCHG OPR1，OPR2 ；（OPR1） （OPR2） 例：xchg ax,

9、cx,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,20,. 字節(jié)轉(zhuǎn)換指令：常用于查表。 格式：XLAT 轉(zhuǎn)換表 即：XLAT ；(BX+AL)AL，BX的內(nèi)容是表的首地 址，AL的內(nèi)容是表內(nèi)的序號(hào)。采用隱含尋址方式。 功能：將一個(gè)字節(jié)從一種代碼轉(zhuǎn)換成另一種代碼。 XLAT指令是通過(guò)查表方式來(lái)完成翻譯功能的，因此，執(zhí)行 該指令之前，必須建立好一張翻譯表，該表的最大容量為 256個(gè)字節(jié)。,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,21,INA，port；數(shù)據(jù)從 port 端口輸入到AL或AX OUTport，A；數(shù)據(jù)從AL或AX輸出到 port 端口 1） A是AL（8位輸入輸出）或AX

10、（16位輸入輸出） 2）port 是外設(shè)的端口地址，可以是8位立即數(shù)表示的直接 地址，也可以用DX寄存器的內(nèi)容作為端口地址。 例：INAL，3FH MOVDX，3FH OUTDX，AX,2、輸入輸出指令（I/O指令）,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,22,SAHF,PUSHF,POPF,標(biāo)志送AH指令 功能是：將標(biāo)志寄存器中的SF、ZF、AF、PF傳送至AH的指定位，空位沒(méi)有定義,AH送標(biāo)志位寄存器低字節(jié)指令。 影響標(biāo)志位，但對(duì)OF、DF、IF無(wú)影響,標(biāo)志入棧指令 修改堆棧指針 不影響標(biāo)志位,標(biāo)志出棧指令 修改堆棧指針 影響標(biāo)志位,3、地址目標(biāo)傳送指令,LEA,2021/4/2

11、0,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,23,4、標(biāo)志傳送指令,標(biāo)志送AH 指令LAHF,AH送標(biāo)志寄 存器低字節(jié) 指令SAHF,標(biāo)志入棧指 令PUSHF,標(biāo)志出棧指 令POPF,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,24,3.2.2 算術(shù)運(yùn)算類指令,1.加法與減法指令 a，影響標(biāo)志位 b，只能有一個(gè)操作數(shù)在存儲(chǔ)器中 c，目的操作數(shù)不能采用立即尋址方法,ADDDST，SRC ；DSTDST+ SRC ADC DST，SRC ；DSTDST+ SRC+CF SUB DST，SRC ；DSTDST- SRC SBB DST，SRC ；DSTDST- SRC-CF NEG DST ；DST0-DS

12、T，即取補(bǔ),2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,25,ADDAX，SI ; 完成16位數(shù)據(jù)的加法運(yùn)算 ；SRC在存儲(chǔ)器中 ；DST是CPU中的AX寄存器,例：,SBBCX，DATA1 ; 完成16位數(shù)據(jù)的減法運(yùn)算 ；SRC在存儲(chǔ)器中 ；DST是CPU中的CX寄存器,例：,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,26,2.比較指令 CMPDST，SRC ；DST-SRC，結(jié)果不保留 ；只影響標(biāo)志位 例： CMPAX，BX,a、作為無(wú)符號(hào)數(shù)時(shí)，比較后的大小由CF和ZF決定： ZF=1 ：則 AX = BX ZF=0，CF=0 ：則 AX BX ZF=0，CF=1 ：則 AX B

13、X,b、 作為帶符號(hào)數(shù)時(shí)，比較后的大小由SF、ZF和OF決定： ZF=1 ：則 AX = BX OF 異或 SF = 0 ：則 AX BX OF 異或 SF = 1 ：則 AX BX,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,27,例：MOVAX，003AH ；0000 0000 0011 1010 MOVBX，8003H ；1000 0000 0000 0011 CMPAX，BX ；1000 0000 0011 0111 影響標(biāo)志位： CF=1，OF=1，ZF=0，SF=1，PF=0，AF=0 作為無(wú)符號(hào)數(shù)時(shí)，CF=1， 則 AX BX 003AH小于8003H 作為帶符號(hào)數(shù)時(shí)，OF

14、異或 SF = 0，則 AXBX 正數(shù)大于負(fù)數(shù),2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,28,3. 增量減量指令 影響除CF以外的所有狀態(tài)標(biāo)志，只有一個(gè)操作數(shù)DST， 可以是8位也可以是16位操作數(shù)。常用來(lái)修改計(jì)數(shù)器的 計(jì)數(shù)指針。 INC DST ； DST+1 DST DEC DST ； DST-1 DST 例： INCAX ；AX+1 AX,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,29,4、乘法與除法指令 只有一個(gè)操作數(shù)SRC，且不可以是立即數(shù)。,IMUL SRC ；符號(hào)數(shù)的乘法 ；字節(jié)運(yùn)算時(shí)，ALSRC AX ；字運(yùn)算時(shí)， AXSRC DX與AX MUL SRC ；無(wú)符號(hào)

15、數(shù)的乘法，其它同上 IDIV SRC ；符號(hào)數(shù)除法 ；字節(jié)運(yùn)算時(shí)：AXSRC的商AL ； AXSRC的余數(shù)AH ；字運(yùn)算時(shí)： DX：AXSRC的商AX ； DX：AXSRC的余數(shù)DX DIV SRC ；無(wú)符號(hào)數(shù)除法，其它同上,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,30,（1）乘法運(yùn)算后，標(biāo)志位的使用： CF = OF = 1，說(shuō)明結(jié)果為一個(gè)字或雙字。 CF = OF = 0，說(shuō)明結(jié)果為一個(gè)字節(jié)或字， 無(wú)符號(hào)數(shù)時(shí)，高字（高字節(jié)）全為0； 符號(hào)數(shù)時(shí)，高字（高字節(jié)）僅是低字（低字節(jié)） 的符號(hào)擴(kuò)展 （2）除法結(jié)果的標(biāo)志位無(wú)意義。 （3）除數(shù)為0或商溢出時(shí)，除法結(jié)果無(wú)意義， 并引起溢出中斷。,

16、注意：,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,31,5，符號(hào)擴(kuò)展指令 CBW ;將AL中的字節(jié)數(shù)符號(hào)擴(kuò)展成AX中的字. CWD ;將AX中的字符號(hào)擴(kuò)展成DX與AX中的雙字.,擴(kuò)展時(shí)：正數(shù)擴(kuò)0， 負(fù)數(shù)擴(kuò)1,已知 AL=85H， BX=0345H，求BXAL的和 執(zhí)行CBW ；85H是負(fù)數(shù)，得到 AX=0FF85H ADDAX，BX ；0FF85H+0345H = 02CAH 得到 AX02CAH,例,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,32,6，BCD數(shù)調(diào)整指令 操作數(shù)使用隱含尋址，且規(guī)定為AL或AX,(1) 針 對(duì) 組 合 BCD 數(shù),組合BCD數(shù)的加法調(diào)整指令，半字節(jié)1

17、位BCD 相加，超過(guò)9或有進(jìn)位，要加6調(diào)整，低半字節(jié) 調(diào)整后有進(jìn)位，高半字節(jié)再調(diào)整。表示為： 若 AL DSTSRCDST，清CF、OF ；根據(jù)結(jié)果置SF、ZF和PF,標(biāo)志AF不定 ORDST，SRC ; DSTSRCDST，標(biāo)志位設(shè)置同上 XORDST，SRC ; DST 異或SRC-DST, 標(biāo)志位設(shè)置同上 TEST DST，SRC ; DSTSRC，僅置標(biāo)志位，標(biāo)志位設(shè)置同上 NOTDST ; DST中各位取反DST，不影響標(biāo)志位,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,39,OR CL，03H ；置位CL的D0、D1 AND AL，0F5H ；清AL的D1、D3 XOR AH，

18、0FH ；AH的低半字節(jié)取反 TEST AL，02H ；判斷AL的D1是否為0， ；是,ZF=1,否則,ZF=0 XOR AL，TEST_CODE ； 當(dāng)AL與TEST_CODE相同時(shí)，ZF=1，否則，ZF=0,邏輯運(yùn)算指令經(jīng)常用來(lái)對(duì)寄存器或存儲(chǔ)單元的某 些位進(jìn)行置位（1）或者清零（0）的操作。,例：,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,40,2、移位指令: 按位進(jìn)行從左到右或從右到左的移位。以下 CNT 表示移位的次數(shù)。 SHR DST，CNT ;邏輯右移 SHL/SAL DST，CNT ;邏輯/算術(shù)左移 SAR DST，CNT ;算術(shù)右移,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)

19、實(shí)用教程,41,3、循環(huán)移位指令: RORDST,CNT ;循環(huán)右移 ROLDST,CNT ;循環(huán)左移 RCR DST,CNT ;帶進(jìn)位循環(huán)右移 RCL DST,CNT ;帶進(jìn)位循環(huán)左移,a, 移位指令影響AF外的各狀態(tài)標(biāo)志位. b, 循環(huán)移位指令只影響CF、OF c, CNT可以為立即數(shù)1或者寄存器CL(預(yù)先設(shè)置移位次數(shù))： 當(dāng)CNT=1時(shí),OF=0表示移位前后DST的最高位相同,OF=1, 表示不同；當(dāng)CNT1時(shí)，OF無(wú)意義.,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,42,（1）串傳送：（DS：SI）（ES：DI），隱含尋址， 不影響標(biāo)志位。 MOVSW；字傳送：SI2SI，DI2

20、DI MOVSB；字節(jié)傳送：SI1SI，DI1DI （2）串比較：（DS：SI）（ES：DI），隱含尋址，僅影響標(biāo)志位。 CMPSW；字比較：SI2SI，DI2DI CMPSB ；字節(jié)比較：SI1SI，DI1DI （3）串掃描：隱含尋址，僅影響標(biāo)志位。 SCASW ；字掃描：AX（ES：DI），DI2DI SCASB ；字節(jié)掃描：AL（ES：DI），DI1DI,3.2.4 串操作指令與重復(fù)前綴,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,43,（4）串取出：隱含尋址，不影響標(biāo)志位。 LODSW ；字取出：（DS：SI）AX，SI2SI LODSB ；字節(jié)取出：（DS：SI）AL，SI1SI

21、 （5）串存儲(chǔ)：隱含尋址，不影響標(biāo)志位。 STOSW ；字存儲(chǔ)：AX（ES：DI），DI2 DI STOSB ；字節(jié)存儲(chǔ)：AL（ES：DI），DI1 DI,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,44,6、串操作可以加重復(fù)前綴使得其連續(xù)執(zhí)行多次 REP MINST ；當(dāng) CX0 時(shí)，重復(fù)執(zhí)行MINST，且CX1CX ；MINST是MOVS或STOS指令 REPE/REPZ CINST ；當(dāng) CX0 且 ZF=1 時(shí)，重復(fù)執(zhí)行CINST ；且CX1 CX，CINST是CMPS或SCAS REPNE/REPNZ CINST ；當(dāng) CX0 且 ZF=0 時(shí)，重復(fù)執(zhí)行CINST； 且CX1 C

22、X，CINST是CMPS或SCAS,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,45,串操作類指令可以與重復(fù)前綴配合使用，從而操作得 以重復(fù)執(zhí)行，并在條件符合時(shí)停止執(zhí)行。,無(wú),LODS,REPE/REPZ REPNE/REPNZ,SCAS,REPE/REPZ REPNE/REPNZ,CMPS,REP,MOVS,可添加的重復(fù)前綴,REP,STOS,串操作指令,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,46,轉(zhuǎn)移類指令可以改變代碼段寄存器CS與指令指針I(yè)P的值或僅 改變IP的值，從而可以以改變指令執(zhí)行的順序，以滿足程序分 支或跳轉(zhuǎn)的需要。,3.2.5 控制轉(zhuǎn)移指令,1. 無(wú)條件轉(zhuǎn)移、調(diào)用

23、和返回指令,（1）無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令JMP 格式：JMP OPRD ；OPRD是轉(zhuǎn)移的目的地址 功能：轉(zhuǎn)移到目的地址所指示的指令去執(zhí)行。,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,47,直接轉(zhuǎn)移,短程轉(zhuǎn)移,近程轉(zhuǎn)移,遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)移,JMP SHORT OPRD ； IP=IP+8位位移量，目的地址與JMP指 令所處地址的距離在-128127范圍之內(nèi)。,近程轉(zhuǎn)移：JMP NEAR PTR OPRD IP=IP+16位位移量，NEAR可省略， 目的地址與JMP指令處于同一地址段 范圍之內(nèi)。,JMP FAR PTR OPRD IP=OPRD的段內(nèi)位移量 CS=OPRD所在段地址。,直接轉(zhuǎn)移的3種形式：,

24、2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,48,間接轉(zhuǎn)移指令的目的地址可以由存儲(chǔ)器或寄存器給出， 有以下2種形式： 段內(nèi)間接轉(zhuǎn)移： JMP WORD PTR OPRD ；IP=EA （由OPRD的尋址方式確定） 例如：JMP WORD PTRBX ；IP=DS16+BX JMP WORD PTR BX ；IP=BX 段間間接轉(zhuǎn)移： JMP DWORD PTR OPRD ； IP=EA，CS=EA+2 該指令指定的雙字節(jié)地址指針的第一個(gè)字單元內(nèi)容送IP， 第二個(gè)字單元內(nèi)容送CS。 例如： JMP DWORD PTR BX+SI,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,49,（2）調(diào)用和返回 功能：調(diào)用CALL指令用來(lái)調(diào)用一個(gè)過(guò)程或子程序。,調(diào)用指令格式如下：, 段內(nèi)調(diào)用： CALL NEAR PTR OPRD 操作：SP=SP-2，（SP+1，SP）=IP，IP=IP+16位位移量 CALL指令首先將當(dāng)前IP內(nèi)容壓入堆棧。當(dāng)執(zhí)行RET指令后， 再?gòu)亩褩Ｖ腥〕鲆粋€(gè)字放入IP中。,2021/4/20,微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程,5