微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)用教程

第3章80X86的尋址方式

及指令系統(tǒng)

3/19/20241.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3/19/20242.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，匯編語言程序經(jīng)過編譯連接后，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存放器中的內(nèi)容所指定的代碼段中。3/19/20243.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〕dstsrc例如: MOV AX,[SI] 對(duì)應(yīng)的機(jī)器碼是8BH,04H MOV AX,ES:[SI] 對(duì)應(yīng)的機(jī)器碼是26H,8BH,04H3/19/20244.3.18086的尋址方式〔addressingmode〕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)的物理地址存放器間接尋址直接尋址存放器尋址隱含尋址基址變址相對(duì)尋址基址變址尋址存放器相對(duì)尋址立即尋址尋址方式3/19/20245.①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，6000HMOVAH，60HMOVAL，00H3/19/20246.

②存放器尋址：操作數(shù)放在CPU內(nèi)部的存放器中，可為8位或16位存放器，由指令給出。例：MOVAX，BXMOVAH,BH3/19/20247.③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，是有效地址的一局部或全部,可以8位也可以16位。例：MOV AX，DS：[0100H]3/19/20248.②存放器間接尋址：操作數(shù)在存儲(chǔ)單元中，其有效由BX﹑SI或DI中的內(nèi)容給出表示為：(BX)EA=(SI)(DI)存放器BX﹑SI或DI在指令中給出。例：MOV AX，[SI]3/19/20249.⑤存放器相對(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〕與變址或基址存放器之和，Disp與存放器在指令中給出。例：MOVAX，5[BX]也可寫成MOVAX，[BX＋5]3/19/202410.⑥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存放器中的內(nèi)容相加確定。例：MOV AX，[BX][DI]3/19/202411.⑦基址變址相對(duì)尋址：存放器相對(duì)尋址與基址變址尋址方式的結(jié)合。disp與存放器均在指令中給出。例：MOVAX，5[BP][SI]3/19/202412.⑧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存放器間接尋址，目的操作數(shù)由ES：DI存放器間接尋址。以各種類型訪問存儲(chǔ)器時(shí)，存儲(chǔ)單元地址的組成：3/19/202413.3.28086/8088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)志存放器的低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3/19/202414.Ⅰ.數(shù)據(jù)傳送，由源---?目的例：MOV AX，BX；存放器尋址MOV DL，AL；存放器尋址MOV AX，02；源操作數(shù)用立即尋址MOV SI，[BX]；源操作數(shù)存放器間接尋址MOVAL，4[DI]；源操作數(shù)用存放器相對(duì)尋址MOVAX，[BX+2]；源操作數(shù)用存放器相對(duì)尋址MOV[BX][DI]，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〕3/19/202415.立即數(shù)、代碼段存放器CS只能作源操作數(shù)。IP存放器不能作源操作數(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)段存放器之間直接傳送數(shù)據(jù)。兩個(gè)操作數(shù)的類型屬性要一致。本卷須知！3/19/202416.Ⅱ.堆棧操作指令：堆棧:是以后進(jìn)先出規(guī)那么保存信息的一種存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)?！?〕8086中堆棧段地址在SS存放器中，堆棧當(dāng)前偏移地址在SP存放器中，SP稱為堆棧指針。SP的初值代表了堆棧區(qū)的大小，假設(shè)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。3/19/202417.(3)堆棧操作指令a、壓入指令：PUSH例：PUSH AX如果AX=1234H，那么該指令執(zhí)行后的結(jié)果：SP＝00FEH，〔00FFH〕＝12H，〔00FEH〕＝34Hb、彈出指令：POP例： POP BX3/19/202418.Ⅲ.字節(jié)或字交換指令：存放器之間或存放器與存儲(chǔ)器之間內(nèi)容交換。XCHGOPR1，OPR2；〔OPR1〕〔OPR2〕例：xchgax,cx3/19/202419.Ⅳ.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指令是通過查表方式來完成翻譯功能的，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)。

3/19/202420.IN A，port ；數(shù)據(jù)從port端口輸入到AL或AXOUT port，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〔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存放器的內(nèi)容作為端口地址。例： IN AL，3FH MOV DX，3FH OUT DX，AX2、輸入輸出指令〔I/O指令〕3/19/202421.SAHFPUSHFPOPF標(biāo)志送AH指令功能是：將標(biāo)志存放器中的SF、ZF、AF、PF傳送至AH的指定位，空位沒有定義AH送標(biāo)志位存放器低字節(jié)指令。影響標(biāo)志位，但對(duì)OF、DF、IF無影響標(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LEA3/19/202422.4、標(biāo)志傳送指令標(biāo)志送AH指令LAHFAH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POPF3/19/202423.3.2.2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ADD DST，SRC； DST?——DST+SRCADC DST，SRC； DST?——DST+SRC+CFSUB DST，SRC； DST?——DST-SRCSBB DST，SRC； DST?——DST-SRC-CFNEG DST ； DST?——0-DST，即取補(bǔ)3/19/202424.ADD AX，[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存放器例：SBB CX，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存放器例：3/19/202425.2.比較指令CMP DST，SRC；DST-SRC，結(jié)果不保存；只影響標(biāo)志位例：CMP AX，BXa、作為無符號(hào)數(shù)時(shí)，比較后的大小由CF和ZF決定：ZF=1：那么AX=BXZF=0，CF=0：那么AX>BX ZF=0，CF=1：那么AX<BXb、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：那么AX=BX OF異或SF=0：那么AX≥BX OF異或SF=1：那么AX<BX3/19/202426.例： MOV AX，003AH； 0000000000111010 MOV BX，8003H； 1000000000000011 CMP AX，BX； 1000000000110111影響標(biāo)志位：CF=1，OF=1，ZF=0，SF=1，PF=0，AF=0作為無符號(hào)數(shù)時(shí)，CF=1，那么AX<BX003AH小于8003H作為帶符號(hào)數(shù)時(shí)，OF異或SF=0，那么AX≥BX正數(shù)大于負(fù)數(shù)3/19/202427.3.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)。常用來修改計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)指針。INC DST；DST+1——?DSTDECDST；DST-1——?DST例：INC AX；AX+1——?AX3/19/202428.4、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)。IMULSRC；符號(hào)數(shù)的乘法；字節(jié)運(yùn)算時(shí)，AL×SRC—?AX；字運(yùn)算時(shí)，AX×SRC—?DX與AXMULSRC；無符號(hào)數(shù)的乘法，其它同上IDIVSRC；符號(hào)數(shù)除法；字節(jié)運(yùn)算時(shí)：AX÷SRC的商—?AL；AX÷SRC的余數(shù)—?AH；字運(yùn)算時(shí)：DX：AX÷SRC的商—?AX；DX：AX÷SRC的余數(shù)—?DXDIVSRC；無符號(hào)數(shù)除法，其它同上3/19/202429.〔1〕乘法運(yùn)算后，標(biāo)志位的使用：CF=OF=1，說明結(jié)果為一個(gè)字或雙字。CF=OF=0，說明結(jié)果為一個(gè)字節(jié)或字，無符號(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)志位無意義?！?〕除數(shù)為0或商溢出時(shí)，除法結(jié)果無意義，并引起溢出中斷。注意：3/19/202430.5，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)1AL=85H，BX=0345H，求BX＋AL的和執(zhí)行 CBW ；85H是負(fù)數(shù)，得到AX=0FF85H ADD AX，BX；0FF85H+0345H=02CAH得到AX＝02CAH例3/19/202431.6，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位BCD相加，超過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：假設(shè)AL&0FH>9或AF=1，那么AL+6AL，1AF 假設(shè)AL&0F0H>90H或CF=1，那么AL+60HAL，1CFDAA

①3/19/202432.(1)針對(duì)組合BCD數(shù)組合BCD數(shù)的減法調(diào)整指令，半字節(jié)1位BCD相減，有借位，要減6調(diào)整。表示為:假設(shè)AL&0FH>9或AF=1，那么AL-6AL，1AF假設(shè)AL>9FH或CF=1，那么AL-60HAL，1CF

DAS

②3/19/202433.(1)針對(duì)分離BCD數(shù)AAA別離BCD數(shù)的加法調(diào)整指令，只取低半字節(jié)，其余同組合BCD數(shù)。表示為:假設(shè)AL&0FH>9或AF=1,那么AL+6AL,AH+1AH,1AF;AFCF,AL&0FHAL(只取低4位)

①3/19/202434.(1)針對(duì)分離BCD數(shù)AAS別離BCD數(shù)的減法調(diào)整指令，只取低半字節(jié)，其余同組合BCD數(shù)。表示為: 假設(shè)AL&0FH>9或AF=1,那么AL-6AL,AH-1AH,1AF;AFCF, AL&0FHAL(只取低4位)②3/19/202435.(1)針對(duì)分離BCD數(shù)AAM別離BCD數(shù)的乘法調(diào)整指令，兩個(gè)BCD數(shù)相乘，結(jié)果在AL中，除以10后商在AH中，余數(shù)在AL中。表示為:AL/0AHAH(商)ALMOD0AHAL(余)③3/19/202436.(1)針對(duì)分離BCD數(shù)AAD別離BCD的除法調(diào)整指令，先將兩個(gè)BCD碼轉(zhuǎn)為一字節(jié)二進(jìn)制(用高位*10+低位)，得到被除數(shù)放于AL中，并把AH清零，運(yùn)算后，商->AL，余數(shù)->AH表示為: AH*0AH+ALAL，0AH；先調(diào)整再做除法，商到AL中，余數(shù)到AH中。④3/19/202437.3.2.3位操作指令1、邏輯運(yùn)算類指令：

參與運(yùn)算的操作數(shù)可以是字節(jié)或字AND DST，SRC;DST∧SRC

DST，清CF、OF；根據(jù)結(jié)果置SF、ZF和PF,標(biāo)志AF不定OR DST，SRC;DST∨SRC

DST，標(biāo)志位設(shè)置同上XOR DST，SRC;DST異或SRC-

DST,標(biāo)志位設(shè)置同上TESTDST，SRC;DST∧SRC，僅置標(biāo)志位，標(biāo)志位設(shè)置同上NOT DST ;DST中各位取反

DST，不影響標(biāo)志位3/19/202438.OR CL，03H；置位CL的D0、D1AND AL，0F5H；清AL的D1、D3XOR AH，0FH； AH的低半字節(jié)取反TESTAL，02H；判斷AL的D1是否為0，；是,ZF=1,否那么,ZF=0XOR AL，TEST_CODE；當(dāng)AL與TEST_CODE相同時(shí)，ZF=1，否那么，ZF=0邏輯運(yùn)算指令經(jīng)常用來對(duì)存放器或存儲(chǔ)單元的某些位進(jìn)行置位〔1〕或者清零〔0〕的操作。例：3/19/202439.2、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/SALDST，CNT;邏輯/算術(shù)左移SAR DST，CNT;算術(shù)右移3/19/202440.3、循環(huán)移位指令:ROR DST,CNT; 循環(huán)右移ROL DST,CNT; 循環(huán)左移RCRDST,CNT; 帶進(jìn)位循環(huán)右移RCLDST,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、OFc,CNT可以為立即數(shù)1或者存放器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)CNT>1時(shí)，OF無意義.3/19/202441.〔1〕串傳送：〔DS：SI〕－－?〔ES：DI〕，隱含尋址，不影響標(biāo)志位。MOVSW ；字傳送：SI±2—?SI，DI±2—?DIMOVSB ；字節(jié)傳送：SI±1—?SI，DI±1—?DI〔2〕串比較：〔DS：SI〕－〔ES：DI〕，隱含尋址，僅影響標(biāo)志位。CMPSW ；字比較：SI±2—?SI，DI±2—?DICMPSB ；字節(jié)比較：SI±1—?SI，DI±1—?DI〔3〕串掃描：隱含尋址，僅影響標(biāo)志位。SCASW；字掃描：AX－〔ES：DI〕，DI±2—?DISCASB；字節(jié)掃描：AL－〔ES：DI〕，DI±1—?DI3.2.4串操作指令與重復(fù)前綴3/19/202442.〔4〕串取出：隱含尋址，不影響標(biāo)志位。LODSW；字取出：〔DS：SI〕－?AX，SI±2－?SILODSB；字節(jié)取出：〔DS：SI〕－?AL，SI±1－?SI〔5〕串存儲(chǔ)：隱含尋址，不影響標(biāo)志位。STOSW；字存儲(chǔ)：AX—?〔ES：DI〕，DI±2—?DISTOSB；字節(jié)存儲(chǔ)：AL—?〔ES：DI〕，DI±1—?DI3/19/202443.6、串操作可以加重復(fù)前綴使得其連續(xù)執(zhí)行屢次REPMINST；當(dāng)CX≠0時(shí)，重復(fù)執(zhí)行MINST，且CX－1—?CX；MINST是MOVS或STOS指令REPE/REPZCINST；當(dāng)CX≠0且ZF=1時(shí)，重復(fù)執(zhí)行CINST；且CX－1—?CX，CINST是CMPS或SCASREPNE/REPNZ CINST；當(dāng)CX≠0且ZF=0時(shí)，重復(fù)執(zhí)行CINST； 且CX－1－?CX，CINST是CMPS或SCAS3/19/202444.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LODSREPE/REPZREPNE/REPNZ

SCASREPE/REPZREPNE/REPNZ

CMPSREPMOVS可添加的重復(fù)前綴

REP

STOS

串操作指令

3/19/202445.轉(zhuǎn)移類指令可以改變代碼段存放器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.無條件轉(zhuǎn)移、調(diào)用和返回指令〔1〕無條件轉(zhuǎn)移指令JMP格式：JMPOPRD；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。3/19/202446.直接轉(zhuǎn)移短程轉(zhuǎn)移近程轉(zhuǎn)移遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)移JMPSHORTOPRD；IP=IP+8位位移量，目的地址與JMP指令所處地址的距離在-128～127范圍之內(nèi)。近程轉(zhuǎn)移：JMPNEARPTROPRDIP=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)。JMPFARPTROPRDIP=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：

3/19/202447.間接轉(zhuǎn)移指令的目的地址可以由存儲(chǔ)器或存放器給出，有以下2種形式：①段內(nèi)間接轉(zhuǎn)移：JMPWORDPTROPRD；IP=[EA]〔由OPRD的尋址方式確定〕例如：JMPWORDPTR[BX]；IP=[DS×16+BX]JMPWORDPTRBX；IP=BX②段間間接轉(zhuǎn)移：JMPDWORDPTROPRD；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：JMPDWORDPTR[BX+SI]3/19/202448.〔2〕調(diào)用和返回功能：調(diào)用CALL指令用來調(diào)用一個(gè)過程或子程序。調(diào)用指令格式如下：①段內(nèi)調(diào)用：CALLNEARPTROPRD操作：SP=SP-2，〔SP+1，SP〕=IP，IP=IP+16位