微機(jī)原理：第3章 指令系統(tǒng)-1

第3章指令系統(tǒng)郟東耀§1

數(shù)據(jù)類型§2

尋址方式§3

指令系統(tǒng)主要內(nèi)容學(xué)習(xí)指導(dǎo)和要求了解指令集的六種數(shù)據(jù)類型掌握尋址方式；熟記各種類型的指令格式及功能，并能編寫簡單程序。

第1節(jié)80X86的數(shù)據(jù)類型

80X86匯編語言中可使用的數(shù)據(jù)類型有以下六種：1.無符號(hào)二進(jìn)制數(shù)

字節(jié)(8位)：0~255(0~0FFH),占用一字節(jié)存儲(chǔ)單元。

字(16位)：0~65535(0~0FFFFH)，占用連續(xù)的兩字節(jié)存儲(chǔ)單元，低地址存儲(chǔ)單元存放低8位數(shù)據(jù)，高地址存儲(chǔ)單元存放高8位數(shù)據(jù)，低字節(jié)地址為該字的地址。有符號(hào)二進(jìn)制數(shù)

字節(jié):-128~+127(80H~FFH,00H~7FH)字:-32768~+32767(8000H~FFFFH,00000H~7FFFH)以補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)，地址單元分配與無符號(hào)數(shù)類似。浮點(diǎn)數(shù)是屬于有理數(shù)中某特定子集的數(shù)字表示，在計(jì)算機(jī)中用以近似表示任意某個(gè)實(shí)數(shù)。具體的說，這個(gè)實(shí)數(shù)由一個(gè)整數(shù)或定點(diǎn)數(shù)（即尾數(shù)）乘以某個(gè)基數(shù)（計(jì)算機(jī)中通常是2）的整數(shù)次冪得到，這種表示方法類似于基數(shù)為10的科學(xué)記數(shù)法。3.浮點(diǎn)數(shù)（實(shí)數(shù)）BCD碼壓縮BCD碼：1字節(jié)存放兩個(gè)BCD碼，格式如圖a74307430

（a）（b）非壓縮BCD碼：1字節(jié)存放一個(gè)BCD碼（低4位），格式如圖b字符串由一串字符組成的，它是字符的序列，從某種程度上來說有些類似于字符的數(shù)組。一個(gè)字母或漢字算一個(gè)字符，字符跟字符串沒有嚴(yán)格的界定?！癮b”合起來稱字符串，分開“a”,“b”就叫字符了。十位個(gè)位0或任意個(gè)位ASCII碼

ASCII碼字符串:如‘ABC123’

ASCII碼數(shù):如30H~39H(0~9),41H~46H(A~F)返回

第2節(jié)80X86的尋址方式

80X86的尋址方式共有7種：1.立即尋址2.寄存器尋址3.直接尋址4.寄存器間接尋址5.相對寄存器間接尋址

6.基址加變址尋址7.相對基址加變址尋址立即尋址：操作數(shù)包含在指令中，存放在代碼段。

寄存器尋址：操作數(shù)在寄存器中，存放在CPU內(nèi)。

存儲(chǔ)器尋址：操作數(shù)在存儲(chǔ)器（數(shù)據(jù)段）中。代碼段數(shù)據(jù)段寄存器CPU內(nèi)存運(yùn)算器立即數(shù)存儲(chǔ)器

1.立即尋址指定的操作數(shù)緊跟在操作碼之后，直接存放在代碼段中如：MOVBL，56H

；BL56HMOVAX，2056H

；AX2056H

OP56HOP56H20HBLAXAHAL20H56H56H注意：立即數(shù)只能源操作數(shù)，不能目標(biāo)操作數(shù)。

2.寄存器尋址操作數(shù)在CPU的寄存器中，而寄存器的名由指令指出如：MOVBL,AL注意：在同一條指令中，類型必須匹配。如下列指令是錯(cuò)誤的:MOVAL,1234HMOVBX,AL

直接尋址:操作數(shù)有效地址（16位或32位）直接包含在指令中，它位于操作碼之后，存放在代碼段中。如果指令無前綴指明在那一段中，則默認(rèn)操作數(shù)存放在數(shù)據(jù)段。

例：

MOVAL,[0010H];0010H為偏移地址

MOVBX,D1;DS段D1的內(nèi)容送BL，

D1+1的內(nèi)容送BH注：D1為符號(hào)地址（變量名）

OP10H00HAL(DS)*24+0010H

如：MOVAX，[2000H]；DS段2000H的內(nèi)容送AL，

2001H的內(nèi)容送AHMOVAX，F(xiàn)S：[2000H]；FS段2000H的內(nèi)容送AL，

2001H的內(nèi)容送AH寄存器間接尋址操作數(shù)存放在存儲(chǔ)器中，但操作數(shù)的偏移地址存放在寄存器中。（1）16位尋址

EA=[DI]、[SI]、[BX]、[BP]

無前綴默認(rèn)操作數(shù)存放在數(shù)據(jù)段無前綴默認(rèn)操作數(shù)存放在堆棧段例如：

MOVAX，[BX]；AX(DS*10H+(BX))MOVAX，[BP]；AX(SS*10H+(BP))MOVAX，ES：[BX]；AX(ES*10H+(BX))MOVAX，DS：[BP]；AX(DS*10H+(BP))相對寄存器間接尋址寄存器內(nèi)容與位移量之和形成操作數(shù)的有效地址。即：

EA=[寄存器]+位移量

(1)16位尋址

EA={[BX]、[BP]、[DI]、[SI]}+位移量(帶符號(hào)8或16位整數(shù))如：MOVAX，2040H[BX]

或MOVAX，[BX+2040H]；DS段(BX)+2040H地址中的字?jǐn)?shù)據(jù)送AX。

基址加變址尋址基址寄存器內(nèi)容與變址寄存器內(nèi)容之和形成操作數(shù)的偏移地址。即：EA=[基址寄存器]+[變址寄存器]

(1)16位尋址基址寄存器:BX、BP;變址寄存器:DI、SI如：MOVAX，[BX+SI]或MOVAX，[BX][SI]；DS段(BX)+(SI)地址中的字?jǐn)?shù)據(jù)送AX。

相對基址加變址尋址基址寄存器內(nèi)容與變址寄存器內(nèi)容再加偏移量之和形成操作數(shù)的有效地址。即：

EA=[基址寄存器]+[變址寄存器]+偏移量如：MOVAX，1234H[BX+DI]

或MOVAX，[BX+DI+1234H]

或MOVAX，1234H[BX][DI]；DS段

(BX)+(DI)+1234H地址中的字?jǐn)?shù)據(jù)送AX。練習(xí)題：假設(shè)(DS)=2000H,(ES)=2100H,(SS)=1500H,(SI)=00A0H,(BX)=0100H,(BP)=0040H，在指令MOVAX,src中，以下src為何種尋址方式？求有效地址EA和物理地址PA各是多少？

(1)100H[BX](2)[BX] (3)[BP](4)ES:[BX+10H](5)BX(6)[1000H](7)[SI](8)1000H[BX+SI] (9)1000H[BP][SI](10)[BX][SI]

§3指令系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳送類指令算術(shù)運(yùn)算類指令邏輯運(yùn)算類指令串操作類指令控制轉(zhuǎn)移類指令

指令操作數(shù)符號(hào)說明：

ac:累加器

reg：通用寄存器（8位或16位或32位）

reg8、reg16、reg32：8位、16位、32位寄存器

Seg：段寄存器

mem：存儲(chǔ)器（8位或16位或32位）

mem8、mem16、mem32：8位、16位、32位存儲(chǔ)器

imm：立即數(shù)（8位或16位或32位）

imm8、imm16、imm32：8位、16位、32位立即數(shù)一、指令格式

指令格式：

[標(biāo)號(hào):]操作碼[操作數(shù),…] [;注釋]

其中：標(biāo)號(hào)：確定匯編語句的位置，提供跳轉(zhuǎn)、循環(huán)的目標(biāo)。操作碼：匯編語句操作。操作數(shù)：操作數(shù)據(jù)項(xiàng)，數(shù)目因操作碼而異。注釋：程序注解。 如：START：MOVAX，DATAMOVDS，AX；設(shè)置DS（一）數(shù)據(jù)傳送類指令用于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器與寄存器、寄存器與寄存器、累加器與I/O端口之間字節(jié)、字或雙字的傳送，也可將立即數(shù)傳送到存儲(chǔ)器或寄存器

不影響標(biāo)志位：CF、SF、ZF、OF、AF、PF

傳送指令MOV

格式：

MOV目標(biāo)，源；目標(biāo)源

立即數(shù)、寄存器、存儲(chǔ)器寄存器、存儲(chǔ)器立即數(shù)寄存器存儲(chǔ)器寄存器段寄存器傳送指令MOV示意圖注意：1.立即數(shù)和CS不能是目標(biāo)操作數(shù)例MOV10H，AL錯(cuò)

MOVCS，AX錯(cuò)2.存儲(chǔ)器之間，段寄存器之間不能傳送例MOVDS，SS錯(cuò)

MOV[BX]，[SI]錯(cuò)3.立即數(shù)不能送段寄存器例MOVAX，1000HMOVDS，AX4.源和目標(biāo)操作數(shù)類型要一致

MOVAX，BL錯(cuò)5.立即數(shù)送存儲(chǔ)器要說明MOVBYTEPTR[SI]，100MOVWORDPTR[SI],100

指令格式：MOVOP1，OP2

reg/Sreg，regreg，Sregreg/Sreg，memmem，reg/Sregreg，immmem，imm例如：用如下指令可給數(shù)據(jù)段寄存器DS賦初值

MOVAX，DATAMOVDS，AX

堆棧操作指令

數(shù)據(jù)進(jìn)棧指令：先修改指針，后源內(nèi)容入棧

PUSH源；（SP）-2SP

；源(（SP）)

數(shù)據(jù)出棧指令：先將指針內(nèi)容送到目標(biāo)，后修改指針

POP目標(biāo)；((SP))目標(biāo)；（SP）+2SP

設(shè):(SS)=2000H,(SP)=0010H(AX)=3344H,(BX)=5678H寫出指令完成如下功能:

通過堆棧將AX,BX的內(nèi)容交換PUSHAXPUSHBXPOPAXPOPBXSPSS2000H000BH000CH000DH000EH000FH0010H（SP）-2（SP）-22000H：000BH33H44H56H78H33H44H56H78HAXBX設(shè):(SS)=2000H,(SP)=0010H(AX)=3344H,(BX)=5678H寫出指令完成如下功能:

通過堆棧將AX,BX的內(nèi)容交換PUSHAXPUSHBXPOPAXPOPBX(SP)+2SS2000H000BH000CH000DH000EH000FH0010H（SP）+2（SP)2000H：000BH33H44H56H78H33H44H56H78HBXAX堆棧說明：1.堆棧以字為單位操作PUSHBL錯(cuò)

PUSH[DI]

是正確表示的指令，當(dāng)然，也可以寫為：

PUSHWORDPTR[DI]2.CS不能做目標(biāo)PUSHCS對

POPCS錯(cuò)3.堆棧操作指令都隱含了一個(gè)操作數(shù)：SP所指的棧頂數(shù)據(jù)；4.沒有立即尋址PUSH1234H錯(cuò)5先進(jìn)后出，后進(jìn)先出交換指令XCHG格式：XCHG操作數(shù)1，操作數(shù)2；功能：操作數(shù)1操作數(shù)2如：XCHGAX,BXXCHGAX,[BX]說明：1.操作數(shù)可以是reg,mem2.兩個(gè)存儲(chǔ)器操作數(shù)不能直接交換；3.不能在交換指令中使用段寄存器，用一個(gè)也不可以。

取偏移地址指令LEA

格式:LEA目標(biāo)，源

reg，mem其功能是將源操作數(shù)的偏移地址送到一個(gè)寄存器中。所以是16位地址的傳送指令。源操作數(shù)是任何一種存儲(chǔ)器操作數(shù)的尋址方式。

LEAAX,[2000H] ;AX=2000HLEABX,BLOCK ;BLOCK所代表的地址送BX（MOVBX，OFFSETBLOCK）

LEACX,[SI] ;CX=SILEADX,BLOCK[SI] ;DX=BLOCK+SILEAAX,[BX][DI] ;AX=BX+DI

查表指令XLAT

格式：XLAT;AL((BX)+(AL))

功能：BX指向表的首地址(DS段內(nèi))，AL裝入要轉(zhuǎn)換的代碼在表中的序號(hào)，并將XLAT指令執(zhí)行的結(jié)果存于AL中。

序號(hào)0123

4...TABLE30H31H32H

33H34H..

例如：查找ASCII碼表中，3的ASCII碼

MOVAX，SEGTABLEMOVDS，AXLEABX，TABLEMOVAL，3

XLAT；ASCII碼33H保存在ALAL33HI/O數(shù)據(jù)傳送指令格式：

輸入INAcc，端口；將端口數(shù)據(jù)讀出送入CPU

輸出OUT端口，Acc；將CPU累加器中數(shù)據(jù)寫入端口<8位，直接給出>8位，端口地址DXAL，AX例：INAL，28HMOVDX，03FCHOUT15H，ALINAX，DX

標(biāo)志寄存器傳送指令指令格式:LAHF;標(biāo)志寄存器低8位內(nèi)容送AHSAHF;AH內(nèi)容送標(biāo)志寄存器低8位PUSHF;16位標(biāo)志寄存器內(nèi)容進(jìn)棧POPF;16位出棧內(nèi)容送標(biāo)志寄存器練習(xí)：找出下面指令的錯(cuò)誤并改正（1）MOVCS，1000H（2）MOV15H，CL（3）MOV[SI]，[1000H]（4）MOVDX，CL（5）MOVDS，F(xiàn)S（6）XCHG10[BX]，[DI]（7）IN AX，3EBH（8）OUT20H，BL（二）算術(shù)運(yùn)算類指令

執(zhí)行指令后,根據(jù)結(jié)果置標(biāo)志位：

CF、SF、ZF、OF、AF、PF算術(shù)運(yùn)算指令包括加、減、乘、除四種運(yùn)算，以及相應(yīng)的十進(jìn)制調(diào)整指令。算術(shù)運(yùn)算是對象可以是有符號(hào)數(shù)或無符號(hào)數(shù)。加、減運(yùn)算用相同的指令來進(jìn)行，但對乘、除運(yùn)算要用不同的指令。對于加、減運(yùn)算，操作數(shù)是否有符號(hào)及結(jié)果的判斷（是否溢出）是用戶的事，計(jì)算機(jī)則是按相同的方法進(jìn)行運(yùn)算。加法指令加法/減法ADD/SUB目標(biāo)，源；功能：目標(biāo)目標(biāo)+源帶進(jìn)位加法/減法ADC/SBB目標(biāo)，源；功能：目標(biāo)目標(biāo)+源+CF加一/減一INC/ DEC目標(biāo)；功能：目標(biāo)目標(biāo)+1格式：ADDreg，regADDreg，memADDreg，immADDmem，regADDmem，imm例：ADDAX，BX；AX(AX)+(BX)ADDEBX，ECX；EBX(EBX)+(ECX)ADD[3000H]，AX；（3000H）（3000H）+(AX)ADDBYTEPTR[3000H]，23；（3000H）（3000H）+23SUBOP1，OP2；OP1OP1-OP2，置標(biāo)志位

reg，regreg，memreg，immmem，regmem，imm功能：從OP1中減去OP2，結(jié)果存OP1中例：SUBAX，BX；AX(AX)-(BX)

例：設(shè)AL=64H，AH=0A8H，求執(zhí)行下列指令的結(jié)果和標(biāo)志位的狀態(tài)。

(1)ADDAL，AH;AL(AL)+(AH)，有符號(hào)數(shù).解：01100100100D得:(AL)=0CH(正確)+10101000-88DOFSFZFAFPFCF

10000110012D000011(2)SUBAL，AH;AL(AL)-(AH),有符號(hào)數(shù).解：01100100100D得:(AL)=BCH(不正確)

（-10101000）-88DOFSFZFAFPFCF+0101100010111100-68D110101有符號(hào)數(shù)加、減的結(jié)果有“溢出”的判斷規(guī)則：正數(shù)+正數(shù)=負(fù)數(shù)，負(fù)數(shù)+負(fù)數(shù)=正數(shù)例：設(shè)（AL