微機(jī)原理及接口技術(shù)(第三章-2)

二、8086/8088的指令系統(tǒng)(續(xù)）2．算術(shù)運(yùn)算指令（Arithmetic)內(nèi)容：

8086/8088提供加、減、乘、除、轉(zhuǎn)換五種基本算術(shù)操作;

利用十進(jìn)制調(diào)整指令和ASCII調(diào)整指令對(duì)BCD碼表示的十進(jìn)制數(shù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算；

對(duì)帶符號(hào)數(shù)與無符號(hào)數(shù)進(jìn)行乘、除運(yùn)算。（一）加法指令（Arithmetic)（二）減法指令（Subtraction)（三）乘法指令（Multiplication)（四）除法指令（Division)（五）轉(zhuǎn)換指令特點(diǎn)：

大部分都影響標(biāo)志位,不同指令影響不同:(1)加、減法指令影響SF,ZF,AF,PF,CF,OF;(2)加1和減1指令不影響CF;(3)乘法指令影響CF,OF;(4)除法指令使大部分標(biāo)志位的狀態(tài)不確定;(5)對(duì)BCD碼調(diào)整指令對(duì)標(biāo)志位的影響不同;(6)轉(zhuǎn)換指令對(duì)標(biāo)志位無影響

都可以用于字節(jié)、字的運(yùn)算;

雙操作數(shù)指令除源為立即數(shù)外，其余必須有一個(gè)操作數(shù)

為寄存器；單操作數(shù)指令不能為立即數(shù)。

（一）加法指令（Arithmetic)8086具有5種加法操作指令:1、ADD(Addition)加法指令2、ADC(Addwithcarry)帶進(jìn)位加法指令3、INC(Incrementby1)加1指令

4、AAA(ASCIIadjustforaddition)加法ASCII調(diào)整指令5、DAA(Decimaladjustforaddition)加法十進(jìn)制調(diào)整指令

1、ADD(Addition)加法指令指令格式：ADDdest,src;(dest)(dest)+(src)

Src：立即數(shù)，寄存器，存儲(chǔ)器。 dest：寄存器，存儲(chǔ)器。例： ADDCL,10 ;寄存器+立即數(shù) ADDDX,SI ;寄存器+寄存器 ADDAX,MEM ;寄存器+存儲(chǔ)器 ADDDATA[BX],AL ;存儲(chǔ)器+寄存器 ADDBYTEPTRALPHA[DI],30H;存儲(chǔ)器+立即數(shù)特點(diǎn)：

可以進(jìn)行8位、16位的無符號(hào)數(shù)和帶符號(hào)數(shù)的加法運(yùn)算；

源操作數(shù)和目標(biāo)操作數(shù)不能同時(shí)為存儲(chǔ)器,不能為段寄存器；

指令影響標(biāo)志位的情況：

OF=1, 8位帶符號(hào)數(shù)相加，和超出范圍（－128～＋127）,16位帶符號(hào)數(shù)相加，和超出范圍(-32768~+32767);CF=1,8位無符號(hào)數(shù)相加，和超過255，

16位無符號(hào)數(shù)相加，和超過65535。其他條件標(biāo)志（SF,AF,PF,ZF)根據(jù)定義設(shè)定。例 MOVAL,7EH ;(AL)=7EH MOVBL,5BH ;(BL)=5BH ADDAL,BL ;(AL)=7EH+5BH=D9H影響標(biāo)志位的情況: SF=1 ,結(jié)果最高位＝1 ZF=0 ，結(jié)果不等于0 AF=1 ，D3位向D4有進(jìn)位 PF=0 ，”1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù) CF=0 ，無進(jìn)位 OF=1 ，和超過＋127

（兩個(gè)正數(shù)相加，結(jié)果為負(fù)；反之亦是）2、ADC(Addwithcarry)帶進(jìn)位加法指令格式：ADCdest，src；（dest）←（dest）+（src）+CF

CF:

進(jìn)位標(biāo)志CF的現(xiàn)行值(上條指令CF值)特點(diǎn):與ADD同。用途：主要用于多字節(jié)運(yùn)算中。類型舉例： ADCCX,300 ;寄存器+立即數(shù)+CF ADCAL,BL ;寄存器+寄存器+CF ADCDX,COUNT[SI] ;寄存器+存儲(chǔ)器＋CF ADCBLOCK[DI],BX ;存儲(chǔ)器+寄存器+CFADCBYTEPTRMEM,6 ;存儲(chǔ)器+立即數(shù)+CF用途舉例：計(jì)算兩個(gè)多字節(jié)數(shù)相加3B74AC60F8H+20D59E36C1H=?兩個(gè)多字節(jié)數(shù)存放在：DATA1,DATA2的開始單元。多字節(jié)數(shù)內(nèi)存存放程序：

MOVCX,5 MOVSI,0 ;清SI

CLC ；清CFLOOPER: MOVAL,DATA2[SI]

ADCDATA1[SI],AL INCSI ;(SI)+1(SI) DECCX ;(CX)-1(CX) JNZLOOPER ;(CX)0轉(zhuǎn) HLT ；停機(jī)問題思考：（1） 什么叫溢出？什么叫進(jìn)位？（2） 有進(jìn)位就有溢出，沒有進(jìn)位就沒有溢出？（1）溢出------是指帶符號(hào)數(shù)的補(bǔ)碼溢出。

字長(zhǎng)為n位帶符號(hào)數(shù)，補(bǔ)碼運(yùn)算能表示范圍為:-2n-1~+2n+1–1如果運(yùn)算結(jié)果超出該范圍，叫補(bǔ)碼溢出，簡(jiǎn)稱溢出。在溢出時(shí)，造成運(yùn)算錯(cuò)誤。

進(jìn)位------是指運(yùn)算結(jié)果的最高位向更高位的進(jìn)位。有進(jìn)位，CF=1；無進(jìn)位，CF=0問題思考：（1） 什么叫溢出？什么叫進(jìn)位？（2） 有進(jìn)位就有溢出，沒有進(jìn)位就沒有溢出？（1）溢出------是指帶符號(hào)數(shù)的補(bǔ)碼溢出。

字長(zhǎng)為n位帶符號(hào)數(shù)，補(bǔ)碼運(yùn)算能表示范圍為:-2n-1~+2n+1–1如果運(yùn)算結(jié)果超出該范圍，叫補(bǔ)碼溢出，簡(jiǎn)稱溢出。在溢出時(shí)，造成運(yùn)算錯(cuò)誤。

進(jìn)位------是指運(yùn)算結(jié)果的最高位向更高位的進(jìn)位。有進(jìn)位，CF=1；無進(jìn)位，CF=0（2）有進(jìn)位就有溢出，沒有進(jìn)位就沒有溢出？結(jié)論： 有進(jìn)位不一定有溢出,沒有進(jìn)位不一定沒有溢出。以8位二進(jìn)制數(shù)為例分析一下數(shù)的溢出與進(jìn)位情況：下面分4種情況加以討論：（1） 帶符號(hào)數(shù)和無符號(hào)數(shù)都不溢出（2） 無符號(hào)數(shù)溢出（3） 帶符號(hào)數(shù)溢出（4） 帶符號(hào)數(shù)和無符號(hào)數(shù)都溢出（1） 帶符號(hào)數(shù)和無符號(hào)數(shù)都不溢出（2） 無符號(hào)數(shù)溢出二進(jìn)制數(shù)看作無符號(hào)數(shù)看作帶符號(hào)數(shù)0000011111111011+000000107251+258+7-5++2相加標(biāo)志CF=1,OF=0CF=1OF=0溢出無符號(hào)數(shù)溢出溢出結(jié)果應(yīng)為2，錯(cuò)不溢出異號(hào)數(shù)相加不可能有溢出CF=1（3） 帶符號(hào)數(shù)溢出二進(jìn)制數(shù)看作無符號(hào)數(shù)看作帶符號(hào)數(shù)00001001011111100+100001019124+133+9+124++133相加標(biāo)志CF=0,OF=1CF=0OF=1溢出帶符號(hào)數(shù)溢出不溢出溢出結(jié)果為－5結(jié)果錯(cuò)（4） 帶符號(hào)數(shù)和無符號(hào)數(shù)都溢出結(jié)論：（1）帶符號(hào)數(shù)相加溢出

根據(jù)OF=1？,判斷帶符號(hào)數(shù)產(chǎn)生溢出？

OF=1，同符號(hào)數(shù)相加，結(jié)果符號(hào)與其相反，產(chǎn)生溢出；OF=0,同符號(hào)數(shù)相加，結(jié)果符號(hào)與其相同，不產(chǎn)生溢出；異號(hào)數(shù)相加，不可能溢出。（2）無符號(hào)數(shù)相加溢出

根據(jù)CF=1？,判斷無符號(hào)數(shù)產(chǎn)生溢出？

CF=1,無符號(hào)數(shù)相加產(chǎn)生溢出,但結(jié)果并沒有錯(cuò)， 只是結(jié)果放不下。3、INC(Incrementby1)加1指令格式：INC dest ；（B/W)，(dest)←（dest）+1 dest:寄存器、存儲(chǔ)器。不能是段寄存器。功能：對(duì)指定的目標(biāo)操作數(shù)+1操作數(shù)單元。用途：用于在循環(huán)程序中修改地址指針和循環(huán)次數(shù)。標(biāo)志位影響情況：影響SF,ZF,AF,PF,OF。

不影響CF。操作數(shù)類型：可以是寄存器，存儲(chǔ)器。不能是段寄存器。例：INCDL ;8位寄存器＋1INCSI ；16位寄存器＋1INCBYTEPTR[BX][SI]；存儲(chǔ)器＋1（字節(jié)操作）INCWORDPTR[DI] ；存儲(chǔ)器＋1（字操作）

INCDS ;錯(cuò)（二）減法指令（Subtraction)

8086有7條減法指令:1、SUB(Subtraction)減法指令2、SBB(Subtractionwithborrow)帶進(jìn)位減法指令

3、DEC(Decrementby1)減1指令4、NEG(Negate)求補(bǔ)指令5、CMP(Compare)比較指令6、AAS(ASCIIadjustforsubtraction)減法ASCII調(diào)整指令7、DAS(Decimaladjustforsubtraction)減法十進(jìn)制調(diào)整指令1、SUB(Subtraction)減法指令格式：：SUBdest，src；（dest）←（dest）-（src）

Src：立即數(shù)，寄存器，存儲(chǔ)器。 Dest：寄存器，存儲(chǔ)器。例： SUBAL,37H ;寄存器-立即數(shù) SUBBX,DX ;寄存器-寄存器 SUBCX,VAR1 ;寄存器-存儲(chǔ)器 SUBARRAY[SI],AX ;存儲(chǔ)器-寄存器SUBWORDPTRALPHA[BX][DI],512H;存儲(chǔ)器減立即數(shù)這種指令影響標(biāo)志位:A、C、O、P、S、Z標(biāo)志。

2、SBB

(Subtractionwithborrow)帶進(jìn)位減法指令

格式：：SBBdest，src；（dest）←（dest）-（src）-CF CF:進(jìn)位標(biāo)志CF的現(xiàn)行值(上條指令CF值)

Src：立即數(shù)，寄存器，存儲(chǔ)器。 dest：寄存器，存儲(chǔ)器。指令影響標(biāo)志位、B/W數(shù)運(yùn)算情況同SBB用途：用于多字節(jié)數(shù)相減例： SBBBX,100H ;寄存器-立即數(shù)-CF SBBCX,DX ;寄存器-寄存器-CF SBBAL,DATA1[SI] ;寄存器-存儲(chǔ)器-CF SBBDISP[BP],BL ;存儲(chǔ)器-寄存器-CFSBBBYTEPTRALPHA[SI+6],96H;存儲(chǔ)器-立即數(shù)-CF3、DEC(Decrementby1)減1指令格式：DECdest ;（B/W) (dest)←（dest）-1

dest:寄存器 、存儲(chǔ)器。不能是段寄存器。功能：對(duì)指定的目標(biāo)操作數(shù)-1操作數(shù)單元。用途：用于在循環(huán)程序中修改地址指針和循環(huán)次數(shù)。標(biāo)志位影響情況：影響SF,ZF,AF,PF,OF。

不影響CF。DEC用途舉例： … MOVAX,0FFFFH CYC:DECAX JNZCYC HLT …用于延時(shí)時(shí)間。4、NEG(Negate)求補(bǔ)指令格式：NEGdest;B/W,(dest)←0-(dest)

dest:寄存器 、存儲(chǔ)器。操作:把操作數(shù)按位求反后末位+1。（dest）←0FFFFH-（dest）+1影響標(biāo)志：A、C、O、P、S、Z。CF: 操作數(shù)為0時(shí)求補(bǔ),CF=0;一般使CF=1.OF:對(duì)－128(80H)或－32768(8000H)求補(bǔ)，結(jié)果沒有變化,但OF=1;否則OF=0.5、CMP(Compare)比較指令格式：CMPdest，src ；B/W（dest）-（src）

結(jié)果不送，置標(biāo)志。影響標(biāo)志：A、C、O、P、S、Z。

src： 立即數(shù)，寄存器，存儲(chǔ)器。 dest：寄存器，存儲(chǔ)器。例： CMPAL,0AH ;寄存器與立即數(shù)比較 CMPCX,DI ;寄存器與寄存器比較 CMPAX,AREA1 ;寄存器與存儲(chǔ)器比較 CMP[BX+5],SI ;存儲(chǔ)器與寄存器比較CMPWORDPTRALPHAGAMMA,100H;存儲(chǔ)器與立即數(shù)比較用途：用比較指令來比較兩個(gè)數(shù)之間的關(guān)系： 兩者是否相等，兩個(gè)數(shù)中哪個(gè)大。（1）根據(jù)Z標(biāo)志，判斷兩者是否相等；（2） 根據(jù)CF標(biāo)志，判斷兩個(gè)無符號(hào)數(shù)的大?。唬?） 用S、O標(biāo)志，判斷二個(gè)帶符號(hào)數(shù)的大小。

（1）根據(jù)Z標(biāo)志，可判斷兩者是否相等例：CMPAX,BX

ZF=1,(AX)=(BX),兩者相等 ZF=0,(AX)=(BX),兩者不相等（2） 根據(jù)CF標(biāo)志，判斷兩個(gè)無符號(hào)數(shù)的大小例：比較AX,BX寄存器,將大數(shù)（AX） …

CMPAX，BX JNCNEXT;CF=0轉(zhuǎn)NEXT XCHGAX，BXNEXT：……結(jié)論：CF=0,(AX)>(BX);CF=1,(AX)<(BX)（3） 用SF、OF標(biāo)志，判斷二個(gè)帶符號(hào)數(shù)的大小設(shè)：被比較二個(gè)帶符號(hào)數(shù)分別為:A、B分四種情況討論：

A>0,B>0

A<0,B<0 A>0,B<0 A<0,B>0四種情況討論(操作數(shù)以8位為例）:ABCMPA,B結(jié)論75A>0,B>0SF=0，OF=0則：A>B57情況A>0,B>0SF=1，OF=0則：A<B－525－7－2-5-71-7-5-5-(-7)+2A<0,B<0SF=1，OF=0則：A<BA<0,B<0SF=0，OF=0則：A>B-7-(-5)-2

3+127-50A>0,B<0OF=1,SF=1則：A>B+127-(-50)+177

4-50+127A<0,B>0SF=0，OF=1則：A<B-50-(+127)-1777-52127-(-50)=177在計(jì)算機(jī)中運(yùn)算時(shí)

01111111+0011001010110001=-79分析以上四種情況得出如下結(jié)論：OF=SF=0或SF=OF=1時(shí):記作SFOF=0，則：

A>B;

OF、SF異號(hào)時(shí):記作SO=1，則：

A<B。CMP指令應(yīng)用舉例：帶符號(hào)數(shù)找最大值

若自BLOCK開始的內(nèi)存緩沖區(qū)中，有100個(gè)帶符號(hào)數(shù)。找出最大值。并存放到MAX單元中。思路：

第一個(gè)數(shù)取出

(AX)，取出第二個(gè)數(shù)（第二個(gè)字單元內(nèi)容）與(AX)比較： （AX）>第二個(gè)數(shù)，不做交換，否則，（第二個(gè)字單元內(nèi)容）（AX）。再取第三個(gè)數(shù)，

…

經(jīng)過99次比較，在（AX）中得到最大數(shù)。

…編程： … MOVBX，OFFSETBLOCK MOVAX，[BX] INCBX INCBX MOVCX，99AGAIN：CMPAX，[BX]

JGNEXT

；(AX)>(16d(ds)+(BX))轉(zhuǎn)NEXT MOVAX，[BX]NEXT: INCBX INCBX DECCX

JNZAGAIN MOVMAX，AX ；MAX單元存放最大值 …（三）乘法指令無符號(hào)MUL，帶符號(hào)IMULwhy/?因?yàn)?例：3×（－2）＝－6，3×14＝42（2AH)方法一：直接相乘0011×111000101010=2AH方法二：去掉符號(hào)位，相乘后，再添上符號(hào)位（取補(bǔ)碼）0011

×001000000110取補(bǔ)碼111111010＝FAH=-6說明?SRC只能是通用REG或M尋址，不能是立即數(shù)。?只能是字節(jié)乘字節(jié)或字乘字?存儲(chǔ)器尋址時(shí)加類型說明，如

MULBYTEPTR[BX]MULWORDPTR[BX]格式:

MUL（IMUL）SRC；SRC字節(jié)：（AL）×SRCAXSRC字：（AX）×SRCDX：AX（四）除法指令

1、有符號(hào)數(shù)和無符號(hào)數(shù)除法指令格式:

DIV（IDIV）SRC；SRC字節(jié)：（AX）÷SRCAL(商)…AH(余數(shù))SRC字：(DX:AX)÷

SRCAX(商)…DX(余數(shù))注意:SRC不能是立即數(shù)；若商超出字或字節(jié)表示的范圍，自動(dòng)