微型計(jì)算機(jī)技術(shù)陳慈發(fā)第8講算術(shù)運(yùn)算指令

微機(jī)技術(shù)第八講三峽大學(xué)覃穎0717－6390287inying@本講課堂講授內(nèi)容：8086CPU的指令系統(tǒng)（算術(shù)運(yùn)算指令）算術(shù)運(yùn)算指令實(shí)現(xiàn)加、減、乘、除運(yùn)算，包括無(wú)符號(hào)數(shù)和有符號(hào)數(shù)的8位和16位二進(jìn)制運(yùn)算以及無(wú)符號(hào)數(shù)的BCD碼運(yùn)算和BCD碼調(diào)整。大部分指令影響標(biāo)志寄存器中的狀態(tài)標(biāo)志位。算術(shù)運(yùn)算指令8086算術(shù)運(yùn)算指令共20條，其中包括：加法運(yùn)算指令（3條）減法運(yùn)算指令（5條）乘法運(yùn)算指令（2條）除法運(yùn)算指令（2條）符號(hào)擴(kuò)展指令（2條）BCD碼調(diào)整指令（6條）加法運(yùn)算指令1、不帶進(jìn)位加法指令A(yù)DD格式：ADDd，s功能：(d)←

(d)+(s)說(shuō)明：將目的操作數(shù)d與源操作數(shù)s相加，結(jié)果送回d中

?！纠緼DDAX，2012HADD[BP+DI-6]，CLADDSI，[BX]AX，BXCX，DXSP，BPSI，DIAH，ALBH，BLCH，CLDH，DL內(nèi)存立即數(shù)看圖說(shuō)話(huà)：想一想你會(huì)構(gòu)造哪些非法指令？加法運(yùn)算指令1、不帶進(jìn)位加法指令A(yù)DD影響全部狀態(tài)標(biāo)志位【例】試判斷在執(zhí)行如下指令序列后的6個(gè)狀態(tài)標(biāo)志。

MOVAX，8C21HADDAX，4178H10001100001000010100000101111000+1100110110011001CF=0ZF=0PF=1SF=1AF=0OF=0加法運(yùn)算指令2、帶進(jìn)位加法指令A(yù)DC格式：ADCd，s功能：(d)←(d)+(s)+CF說(shuō)明：將目的操作數(shù)d與源操作數(shù)s和進(jìn)位標(biāo)志CF相加，結(jié)果送回d中。該指令主要應(yīng)用于多字節(jié)數(shù)據(jù)的分段加法運(yùn)算。該指令的格式及對(duì)標(biāo)志的影響同ADD指令。加法運(yùn)算指令2、帶進(jìn)位加法指令A(yù)DC【例】雙字加法，設(shè)有兩個(gè)32位數(shù)分別放在DX:AX和BX:CX中，求(DX:AX)+(BX:CX)=?【編程實(shí)現(xiàn)】ADDAX，CXADCDX，BX加法運(yùn)算指令3、加1指令I(lǐng)NC格式：INCd功能：(d)←(d)+1說(shuō)明：將目的操作數(shù)d加1，結(jié)果送回d中。該指令不影響CF標(biāo)志，影響其它狀態(tài)標(biāo)志?！纠吭O(shè)指令執(zhí)行前CF=0，AL=FFH

在執(zhí)行指令I(lǐng)NCAL后：

AL=()，CF=()，ZF=()00H01加法運(yùn)算指令3、加1指令I(lǐng)NC容易出錯(cuò)：操作數(shù)是存儲(chǔ)器操作數(shù)時(shí)，必須指定類(lèi)型。INC[BX]正確實(shí)現(xiàn)：

或：INCWORDPTR[BX]INCBYTEPTR[BX]減法運(yùn)算指令4、不帶進(jìn)位減法指令SUB格式：SUBd，s功能：(d)←(d)-(s)說(shuō)明：將目的操作數(shù)d與源操作數(shù)s相減結(jié)果送回d中。該指令的格式及對(duì)標(biāo)志的影響同ADD指令。減法運(yùn)算指令5、帶進(jìn)位減法指令SBB格式：SBBd，s功能：(d)←(d)-(s)-CF說(shuō)明：將目的操作數(shù)d與源操作數(shù)s和進(jìn)位標(biāo)志CF相減，結(jié)果送回d中。該指令主要應(yīng)用于多字節(jié)數(shù)據(jù)的分段減法運(yùn)算。該指令的格式及對(duì)標(biāo)志的影響同SUB指令。減法運(yùn)算指令6、減1指令DEC格式：DECd功能：(d)←(d)-1說(shuō)明：將目的操作數(shù)d減1，結(jié)果送回d中。該指令不影響CF標(biāo)志，影響其它狀態(tài)標(biāo)志。減法運(yùn)算指令7、取負(fù)指令NEG格式：NEGd說(shuō)明：將目的操作數(shù)d取負(fù)后送回d中?！纠吭O(shè)AX＝00FFH，則

NEG AX

；AX＝()

NEG

AL ；AL＝()功能：(d)←(d)+1FF01H01H減法運(yùn)算指令8、比較指令CMP格式：CMPd，s功能：(d)–(s)說(shuō)明：僅將目的操作數(shù)d與源操作數(shù)s相減，結(jié)果并不送回d中。該指令只影響標(biāo)志，不改變操作數(shù)。該指令常用于比較后進(jìn)行條件轉(zhuǎn)移的分支結(jié)構(gòu)中。CMPAL，0 ；將AL與0比較JGGT0 ；如果大于0則跳轉(zhuǎn)(JNGLT0 ；如果小于0則跳轉(zhuǎn))乘法運(yùn)算指令9、無(wú)符號(hào)數(shù)乘法指令MUL格式：MULs功能：當(dāng)s為字節(jié)數(shù)據(jù)時(shí)AX←AL×s當(dāng)s為字?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)DX:AX←AX×s說(shuō)明：將無(wú)符號(hào)的源操作數(shù)s與累加器相乘，結(jié)果送回AX或DX:AX中?！纠縈ULCL；AX←AL×CLMULBX；DX:AX←AX×BXMULBYTEPTR[BX]；AX←AL×(DS:[BX])乘法運(yùn)算指令9、無(wú)符號(hào)數(shù)乘法指令MUL注意：指令格式上是單操作數(shù)，但被乘數(shù)必須預(yù)先準(zhǔn)備在默認(rèn)的累加寄存器AL或AX中。對(duì)標(biāo)志的影響：僅影響CF和OF，其它標(biāo)志無(wú)意義。CF=0OF=0：表示乘積的高半部分為0CF=1OF=1：表示乘積的高半部分不為0乘法運(yùn)算指令9、無(wú)符號(hào)數(shù)乘法指令MUL容易出錯(cuò)：操作數(shù)是存儲(chǔ)器操作數(shù)時(shí)，必須指定類(lèi)型。MUL[SI]正確實(shí)現(xiàn)：

或：MULWORDPTR[SI]MULBYTEPTR[SI]s只能是通用寄存器或存儲(chǔ)器操作數(shù)。MULESMULWORDPTR200H乘法運(yùn)算指令10、有符號(hào)數(shù)乘法指令I(lǐng)MUL格式：IMULs功能：當(dāng)s為字節(jié)數(shù)據(jù)時(shí)AX←AL×s當(dāng)s為字?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)DX:AX←AX×s說(shuō)明：將有符號(hào)的源操作數(shù)s與累加器相乘，結(jié)果送回AX或DX:AX中?！纠縄MULCL；AX←AL×CLIMULBX；DX:AX←AX×BXIMULBYTEPTR[BX]；AX←AL×(DS:[BX])乘法運(yùn)算指令10、有符號(hào)數(shù)乘法指令I(lǐng)MUL指令格式上及功能操作上與MUL相同。對(duì)標(biāo)志的影響：僅影響CF和OF，其它標(biāo)志無(wú)意義。CF/OF=00：表示乘積的高半部分為符號(hào)位擴(kuò)展。CF/OF=11：表示乘積的高半部分為有效數(shù)據(jù)。除法運(yùn)算指令11、無(wú)符號(hào)數(shù)除法指令DIV格式：DIVs功能：s為字節(jié)：AL←AX/s，AH←AX%s

s為字：AX←DX:AX/s，DX←DX:AX%s說(shuō)明：將被除數(shù)AX或DX:AX與無(wú)符號(hào)的源操作數(shù)s相除，商送回AL或AX，余數(shù)送回AH或DX中。【例】DIVCL；AH:AL←AX/CLDIVBX；DX:AX←DX:AX/BXDIVBYTEPTR[BX]；AH:AL←AX/(DS:[BX])除法運(yùn)算指令11、無(wú)符號(hào)數(shù)除法指令DIV對(duì)標(biāo)志的影響：所有狀態(tài)標(biāo)志均無(wú)定義。商溢出錯(cuò)時(shí)，自動(dòng)產(chǎn)生除法出錯(cuò)中斷（INT0），此時(shí)商和余數(shù)都不確定。s只能是通用寄存器或存儲(chǔ)器操作數(shù)，不能是段寄存器或立即數(shù)。除法運(yùn)算指令12、有符號(hào)數(shù)除法指令I(lǐng)DIV格式：IDIVs功能：同DIV，只是針對(duì)有符號(hào)數(shù)。有符號(hào)數(shù)除法的余數(shù)可以為正也可以為負(fù)。例如，－17除以＋5，可以是商為－3余數(shù)為－2，也可以是商為－4余數(shù)為＋3。為了避免結(jié)果的不唯一性，IDIV指令規(guī)定余數(shù)的符號(hào)必須和被除數(shù)的符號(hào)相同。符號(hào)擴(kuò)展指令13、字節(jié)符號(hào)擴(kuò)展指令CBW格式：CBW功能：若AL7=0，AH=00000000B=00H若AL7=1，AH=11111111B=FFH說(shuō)明：將AL中的8位有符號(hào)數(shù)進(jìn)行符號(hào)擴(kuò)展，變?yōu)橥笮〉?6位有符號(hào)數(shù)存放在AX中。符號(hào)擴(kuò)展指令不影響標(biāo)志。符號(hào)擴(kuò)展指令13、字節(jié)符號(hào)擴(kuò)展指令CBW該指令主要用于有符號(hào)數(shù)除法指令前對(duì)被除數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展以達(dá)到除法指令中對(duì)被除數(shù)位數(shù)的要求?！纠吭O(shè)AL和BL中有兩個(gè)8位有符號(hào)數(shù)，求AL÷BL【編程實(shí)現(xiàn)】CBW；AX←(擴(kuò)展)AL

IDIVBL；AH:AL←AX/BL

符號(hào)擴(kuò)展指令14、字符號(hào)擴(kuò)展指令CWD格式：CWD功能：若AX15=0，則DX=0000H若AX15=1，則DX=FFFFH說(shuō)明：將AX中的16位有符號(hào)數(shù)進(jìn)行符號(hào)擴(kuò)展，變?yōu)橥笮〉?2位有符號(hào)數(shù)存放在DX:AX中。符號(hào)擴(kuò)展指令不影響標(biāo)志。BCD碼調(diào)整指令15、加法的壓縮BCD碼調(diào)整指令DAA格式：DAA功能：對(duì)AL中的壓縮BCD碼加法結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。說(shuō)明：必須緊跟在ADD或ADC指令后出現(xiàn)。AL為隱含操作數(shù)，且為壓縮BCD碼。對(duì)標(biāo)志的影響：除OF不確定外，其余標(biāo)志均受影響。其中CF=1表示結(jié)果大于99BCD碼調(diào)整指令15、加法的壓縮BCD碼調(diào)整指令DAA【調(diào)整算法】AL低4位＞9AF=1AL←

AL+06H調(diào)整算法AL高4位＞9CF=1AL←

AL+60HBCD碼調(diào)整指令15、加法的壓縮BCD碼調(diào)整指令DAA【例】設(shè)AL＝25H，BL＝37H，問(wèn)執(zhí)行下列指令后，AL＝？CF＝？

ADD AL，BL DAA00100101+0011011101011100大于9+06H修正01011100+0000011001100010AL=62HCF=0BCD碼調(diào)整指令15、加法的壓縮BCD碼調(diào)整指令DAA【例】CPU執(zhí)行下列指令后，AL＝？CF＝？

MOVAL，68H

ADD AL，89H DAA01101000+100010011111

0001AF=1+66H修正1111

0001+01100110101010111AL=57HCF=1大于9CF=1BCD碼調(diào)整指令15、加法的壓縮BCD碼調(diào)整指令DAA【例】設(shè)AX和BX中存放著兩個(gè)4位的壓縮BCD碼，求兩數(shù)之和，并將和放在AX中。【錯(cuò)誤編程1】ADDAX，BXDAA【錯(cuò)誤編程2】ADDAL，BLDAAADCAH，BHDAA【正確實(shí)現(xiàn)】ADDAL，BLDAAADCAL，BHDAAXCHGAL，AHXCHGAL，AHBCD碼調(diào)整指令16、加法的非壓縮BCD碼調(diào)整指令A(yù)AA格式：AAA功能：對(duì)AL中的非壓縮BCD碼加法結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。說(shuō)明：必須緊跟在ADD或ADC指令后出現(xiàn)。AL/AH為隱含操作數(shù)，且為非壓縮BCD碼。對(duì)標(biāo)志的影響：影響AF、CF，其余標(biāo)志不受影響。BCD碼調(diào)整指令16、加法的非壓縮BCD碼調(diào)整指令A(yù)AA【調(diào)整算法】如果：AL低4位＞9或AF=1，則執(zhí)行：AL

←

AL+06HAH←

AH+1AL

←

ALAND0FHAF=CF=1否則執(zhí)行：AL

←

ALAND0FHAF=CF=0BCD碼調(diào)整指令16、加法的非壓縮BCD碼調(diào)整指令A(yù)AA【例】設(shè)AX＝0339H，BL＝36H，問(wèn)執(zhí)行下列指令后，AX＝()，CF＝()

ADD AL，BL AAA0405H1【答】AL←AL＋BL＝39H＋36H＝6FH由于AL低四位1111＞9，所以AAA執(zhí)行如下調(diào)整：AL←AL+06H＝6FH＋06H＝75HAH←AH+1＝03H+01H＝04HAL←ALAND0FH＝75HAND0FH＝05HAF=CF=1BCD碼調(diào)整指令17、減法的壓縮BCD碼調(diào)整指令DAS格式：DAS功能：對(duì)AL中的壓縮BCD碼減法結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。說(shuō)明：必須緊跟在SUB或SBB指令后出現(xiàn)。AL為隱含操作數(shù)，且為壓縮BCD碼。對(duì)標(biāo)志的影響：除OF不確定外，其余標(biāo)志均受影響。其中CF=1表示結(jié)果小于0BCD碼調(diào)整指令17、減法的壓縮BCD碼調(diào)整指令DAS【調(diào)整算法】AL低4位＞9AF=1AL←

AL-06H調(diào)整算法AL高4位＞9CF=1AL←

AL-60HBCD碼調(diào)整指令17、減法的壓縮BCD碼調(diào)整指令DAS【例】CPU執(zhí)行下列指令后，AL＝？CF＝？

MOVAL，34H

SUB AL，89H DAS00110100-100010011010

1011大于9且AF=1-66H修正1010

1011-01100110

01000101AL=45HCF=1大于9且CF=1BCD碼調(diào)整指令18、減法的非壓縮BCD碼調(diào)整指令A(yù)AS格式：AAS功能：對(duì)AL中的非壓縮BCD碼減法結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。說(shuō)明：必須緊跟在SUB或SBB指令后出現(xiàn)。AL/AH為隱含操作數(shù)，且為非壓縮BCD碼。對(duì)標(biāo)志的影響：影響AF、CF，其余標(biāo)志不受影響。BCD碼調(diào)整指令18、減法的非壓縮BCD碼調(diào)整指令A(yù)AS【調(diào)整算法】如果：AL低4位＞9或AF=1，則執(zhí)行：AL

←

AL-06HAH←

AH-1AL

←

ALAND0FHAF=CF=1否則執(zhí)行：AL

←

ALAND0FHAF=CF=0BCD碼調(diào)整指令18、減法的非壓縮BCD碼調(diào)整指令A(yù)AS【例】設(shè)AX＝0531H，BL＝09H，問(wèn)執(zhí)行下列指令后，AX＝()，CF＝()

SUB AL，BL AAS0402H1【答】AL←AL-BL＝31H-09H＝28H由于AF=1，所以AAA執(zhí)行如下調(diào)整：AL←AL-06H＝28H-06H＝22HAH←AH-1＝05H-01H＝04HAL←ALAND0FH＝22HAND0FH＝02HAF=CF=1BCD碼調(diào)整指令19、乘法的非壓縮BCD碼調(diào)整指令A(yù)AM格式：AAM功能：將AX中的內(nèi)容調(diào)整為兩位非壓縮BCD碼。說(shuō)明：必須緊跟在MUL指令后出現(xiàn)。AX為隱含操作數(shù)，且只適用于字節(jié)乘后的調(diào)整?！纠縈OVAX，0705HMULAH；AX←AL×AH=23HAAM；調(diào)整后AX=0305HBCD碼調(diào)整指令20、除法的非壓縮BCD碼調(diào)整指令A(yù)AD格式：AAD功能：將AX中兩位非壓縮BCD碼調(diào)整成二進(jìn)制數(shù)。說(shuō)明：必須出現(xiàn)在DIV指令之前。AX為隱含操作數(shù)，且只適用于非壓縮BCD碼的調(diào)整?！纠縈OVAX，0205HMOVBL，04HAAD；AX=19HDIV