清華大學(xué)-計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)-ZGP3

第2章

8086/8088的尋址方式

和指令系統(tǒng)2.28086/8088指令系統(tǒng)2.2.1數(shù)據(jù)傳送指令2。2。2算術(shù)運(yùn)算指令復(fù)習(xí)：P48～P58,預(yù)習(xí)：P58～P72作業(yè)：1-26;2-1;2-3;2-5

1

堆棧：在內(nèi)存中開辟若干單元作為棧區(qū)，按“后進(jìn)先出”方式工作。

為什么要設(shè)置堆棧？

為什么要按“后進(jìn)先出方式工作？參見圖2-7”(2)．堆棧操作指令2主程序IP繼續(xù)執(zhí)行主程序執(zhí)行子程序轉(zhuǎn)子程序壓棧彈出返回主程序主程序IPIP(下)繼續(xù)執(zhí)行主程序轉(zhuǎn)子程序1返回主程序IP’執(zhí)行子程序2轉(zhuǎn)子程序2返回子程序1IP’(下)執(zhí)行子程序1繼續(xù)執(zhí)行子程序1(a)(b)圖2-7子程序調(diào)用示意圖(a)主程序調(diào)子程序；(b)子程序嵌套示意圖IP(下)主程繼續(xù)壓棧彈出IP壓棧彈出3堆棧規(guī)定設(shè)置在堆棧段SS內(nèi)，堆棧指針SP始終指向堆棧的頂部，SP的初值規(guī)定了所用堆棧區(qū)的大小。堆棧的最高地址叫棧底。①壓棧指令PUSHSRC例：PUSH AX ；將AX內(nèi)容壓棧

執(zhí)行操作：（SP）-1←高字節(jié)AH

（SP）-2←低字節(jié)AL(SP）←（SP）-24設(shè)（AX）=1020H，執(zhí)行示意圖如圖低地址存儲(chǔ)區(qū)（SS段）執(zhí)行前(AX)=1020(SP)低地址存儲(chǔ)區(qū)（SS段）進(jìn)棧方向執(zhí)行后2010ALAH2-8圖2-8PUSHAX指令執(zhí)行示意圖(SP)-1(SP)-2(SP)5壓棧指令的格式為：

PUSH REGPUSH MEM/REGPUSH SEGREG②彈出指令

POP DST例：POP BX ；將棧頂內(nèi)容彈至BX執(zhí)行操作：（BL）←（SP）

（BH）←（SP）+1

（SP）←（SP）+2注意進(jìn)棧方向是高地址向低地址發(fā)展。

6POP BX的執(zhí)行示意圖如圖2-9所示低地址存儲(chǔ)區(qū)（SS段）出棧方向執(zhí)行前2010圖2-9POPBX指令執(zhí)行示意圖(SP)低地址存儲(chǔ)區(qū)（SS段）執(zhí)行后(BX)=10202010(SP)(SP)+1(SP)+27

POP指令的格式同PUSH指令，堆棧指令使用時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn)：①堆棧操作總是按字進(jìn)行②不能從棧頂彈出一個(gè)字給CS存儲(chǔ)區(qū)（SS段）低地址

棧頂(SP)棧底堆棧示意圖:進(jìn)棧方向堆棧最后一個(gè)字8 格式為：XCHGREG，MEM/REG

要求兩操作數(shù)中必須有一個(gè)在寄存器中，不允許使用段寄存器。

舉例：XCHG AX，BXXCHG [2000]，CL(3)．交換指令XCHG92.累加器專用傳送指令所謂專用只限于用累加器AL或AX來傳送信息。完成的操作：CPU

I/O端口(1)．輸入指令I(lǐng)N格式:INac,PORT;PORT端口號(hào)0～255HINac,DX;DX表示的端口范圍達(dá)64K例：INAL，80H;(AL）←（80H）

INAX，DX;(AX）←（(DX)+1,(DX)）10例：OUT68H，AX;(68+1，68H）←（AX）OUTDX，AL;((DX))←（AL）

在使用間接的IN/OUT指令時(shí)，在指令執(zhí)行前，應(yīng)用傳送指令對(duì)DX寄存器設(shè)置好端口號(hào)，

如：

MOV DX，220H IN AL，DX ；將220H端口內(nèi)容讀入AL累加器

(2)．輸出指令OUT

格式：OUTPORT,ac

OUTDX,ac

11(3)．換碼指令XLAT

執(zhí)行的操作：(AL)←[(BX)+(AL)]

又叫查表轉(zhuǎn)換指令，它可根據(jù)表中代碼的序號(hào)查出表中對(duì)應(yīng)代碼的內(nèi)容。執(zhí)行時(shí)先將表的首地址（偏移地址）送到BX中，代碼序號(hào)存于AL中。

例如：內(nèi)存數(shù)據(jù)段有一張16進(jìn)制數(shù)的ASCII碼表，設(shè)首地址為2000H，如圖2-10所示，如欲查出表中第11個(gè)代碼（代碼序號(hào)從0開始）即B的ASCII碼，（表中地址設(shè)(DS)=4000H）‘’12303132...394142...4546...42000H+042000H+11‘0’‘1’‘2’‘9’‘A’‘B’‘E’‘F’圖2-10十六進(jìn)制數(shù)ASCII碼表存儲(chǔ)器13

MOVBX，2000H；（BX）←表首地址

MOVAL，0BH；（AL）←序號(hào)

XALT；查表轉(zhuǎn)換執(zhí)行后得到：（AL）=42H

3。地址傳送指令共有三條，我們只介紹LEA指令：格式：LEAREG，MEM；將指定存儲(chǔ)器的16位偏址送指定寄存器.指令要求源操作數(shù)必須是一個(gè)內(nèi)存操作數(shù)，目的操作數(shù)必須是一個(gè)16位的通用寄存器。則可用如下幾條指令實(shí)現(xiàn)：14設(shè)：（SI）=1000H

則執(zhí)行該指令后，（BX）=1010H

注意以下兩條指令差別：

LEABX，BUFFER和MOVBX，BUFFER

前者表示將符號(hào)地址為BUFFER的存儲(chǔ)單元的偏侈地址取到BX中,后者表示將BUFFER存儲(chǔ)單元中的內(nèi)容取到BX中.例：LEA BX，[SI+10H]15下面兩條指令等效：

LEABX，BUFFER和

MOVBX,OFFSETBUFFER

其中OFFSETBUFFER表示存儲(chǔ)器BUFFER的偏移地址。

4。標(biāo)志傳送指令共有四條：（1）讀標(biāo)志指令LAHF

本指令把標(biāo)志寄存器低8位中的5個(gè)標(biāo)志位傳送到AH中的指定位，如下圖2-11所示16OFDFIFTFSFZFAFPFCFAH圖2-11LAHF指令的功能(2)設(shè)置標(biāo)志指令SAHFSAHF的功能與LAHF的功能正好相反，用圖來示意，只要將圖2-11中5個(gè)箭頭方向反一下即可。FLAG17OFDFIFTFSFZFAFPFCFAH圖2-11SAHF指令的功能(2)設(shè)置標(biāo)志指令SAHFSAHF的功能與LAHF的功能正好相反，用圖來示意，只要將圖2-11中5個(gè)箭頭方向反一下即可。FLAG18執(zhí)行的操作:(SP)-1←標(biāo)志寄存器高8位(SP)-2←標(biāo)志寄存器低8位(SP)←(SP)-2（4）從棧頂彈出標(biāo)志寄存器指令POPF

執(zhí)行的操作:標(biāo)志寄存器低8位←(SP)

標(biāo)志寄存器高8位←(SP)+1

(SP)←(SP)+2PUSHF和POPF指令用于保護(hù)和恢復(fù)標(biāo)志寄存器內(nèi)容（3）把標(biāo)志寄存器推入棧頂指令PUSHF

19

例如：

PUSH AXPUSH CXPUSHF

.

這段程序要用到AX,CX以及標(biāo)志位,. 執(zhí)行時(shí)可能改變

POPF ；恢復(fù)時(shí)，后入棧先彈出

POP CXPOP AX

關(guān)于數(shù)據(jù)傳送指令對(duì)標(biāo)志位的影響，除SAHF和POPF這兩條指令外，其余所有指令均不影響標(biāo)志位。.202。2。2算術(shù)運(yùn)算指令算術(shù)運(yùn)算指令涉及兩種類型數(shù)據(jù)，即無符號(hào)數(shù)和有符號(hào)數(shù)。對(duì)加法指令和減法指令而言，無符號(hào)和有符號(hào)數(shù)可采用同一套指令，其條件有兩個(gè)：一是參加的操作數(shù)必須同為無符號(hào)數(shù)或同為有符號(hào)數(shù)。二是要采用不同標(biāo)志位來檢查無符號(hào)數(shù)和有符號(hào)數(shù)的運(yùn)算結(jié)果是否溢出。21下面看一下兩個(gè)8位數(shù)相加時(shí)的4種情況：①無符號(hào)數(shù)和有符號(hào)數(shù)均不溢出二進(jìn)制相加無符號(hào)數(shù)加 有符號(hào)數(shù)加000010008+8+00011110

+30

+（+30）0010011038+38結(jié)果38 CF=0 OF=022②無符號(hào)數(shù)溢出

000010008+8+11111101

+253

+(-3)100000101261+5結(jié)果5 CF=1 OF=0③

有符號(hào)數(shù)溢出

000010008+8+01111101

+125

+（+125）10000101133+133 結(jié)果-123 CF=0OF=1（補(bǔ)碼表示）23④

無符號(hào)數(shù)和有符號(hào)數(shù)均溢出10001000136-120+11110111

+247

+（-9）101111111383-129結(jié)果127CF=1OF=1上面四種情況清楚說明，CF標(biāo)志可用來表示無符號(hào)數(shù)的溢出，OF標(biāo)志可用來表示有符號(hào)數(shù)的溢出。需要指出的是有符號(hào)數(shù)的溢出是一種出錯(cuò)，在運(yùn)算過程中應(yīng)當(dāng)避免。24

共有5條指令:(1)不帶進(jìn)位的加法指令A(yù)DD.

格式有：ADD ac,dataADD mem/reg,dataADD

mem/reg1,mem/reg2例：ADD AL，30HADD AX，[BX+20H] ADD CX，SI ADD [DI]，200HADD指令對(duì)標(biāo)志位（指狀態(tài)標(biāo)志）都有影響.1.加法指令25(2)帶進(jìn)位位的加法指令A(yù)DC

ADC指令在形式上和功能上都有與ADD類似，只是在相加時(shí)要把進(jìn)位標(biāo)志的現(xiàn)行值CF加到和中，例如：

ADCAL，68H ADCAX，CXADCBX，[DI]26

例:有兩個(gè)4字節(jié)的無符號(hào)數(shù)相加：2C56F8AC+309E47BE=？

設(shè)被加數(shù)、加數(shù)分別存放在BUFFER1及BUFFER2開始的兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)，要求和放回BUFFER1存儲(chǔ)區(qū)，如下頁圖所示。因CPU只能進(jìn)行8位或16位的加法運(yùn)算，為此可將加法分4次進(jìn)行ADC指令主要用于多字節(jié)加法運(yùn)算中.2756H2CHBEH47HBUFFER1BUFFER2ACHF8H9EH30H被加數(shù)加數(shù)數(shù)據(jù)段圖2-12多字節(jié)加法示意圖......28程序段如下：

MOVCX，4；置循環(huán)次數(shù)

MOVSI，0；置SI初值為零

CLC；清進(jìn)位標(biāo)志CFAGAIN：MOV AL，BUFFER2[SI] ADC BUFFER1[SI]，AL；帶進(jìn)位加

INC SI；(SI)+1DEC CX；(CX)-1JNZAGAIN

；若(CX)

0,則轉(zhuǎn)AGAININT20H

；返回DOS其中:MOVAL,BUFFER2[SI]和MOVAL,[BUFFER2+SI]等效思考：若最高位有進(jìn)位，如何改？29格式：INC reg

INC reg/mem

例：INC AL

INC BYTEPTR[BX+4]

本指令除CF外對(duì)其余標(biāo)志均有影響。(4)BCD碼的加法十進(jìn)制調(diào)正指令A(yù)AA和DAAAAA

本指令對(duì)在AL中的由兩個(gè)未組合的BCD碼相加后的結(jié)果進(jìn)行調(diào)正，得到一個(gè)正確的未組合的BCD碼。

(3)加1指令I(lǐng)NC（單操作數(shù)指令）

30例1：

MOVAL，0800001000ADDAL，09+0000100100010001

結(jié)果應(yīng)為17，而計(jì)算機(jī)相加為11H，原因在于運(yùn)算過程中，如遇到低4位往高4位產(chǎn)生進(jìn)位時(shí)（此時(shí)AF=1）按逢十六進(jìn)一的規(guī)則，但BCD碼要求逢十進(jìn)一，因此只要產(chǎn)生進(jìn)位就會(huì)丟掉一個(gè)6，這就要進(jìn)行加6調(diào)正。31實(shí)際上當(dāng)?shù)?位的結(jié)果＞9(即A～F之間)時(shí)，也應(yīng)進(jìn)行加6調(diào)正。如上面的結(jié)果進(jìn)行加6得：00010001

+000001100001011132

如AL的低4位＞9或AF=1，則：①(AL)←(AL)+6,(AH)←(AH)+1,AF←1②(AL)←((AL)∧0FH)③

CF←AF

否則(AL)←((AL)∧0FH)再來看前例，用如下程序段可得正確結(jié)果

MOV AL，08HADD AL，09HAAAAAA指令的調(diào)正步驟：33例2：計(jì)算2658+3619=？設(shè)被加數(shù)和加數(shù)的每一位都以ASCII碼形式存放在內(nèi)存中，低位在前，高位在后，另留出5個(gè)單元存相加的結(jié)果。如下頁圖2-13示3436H32H39H31HSTRING1STRING238H35H36H33H被加數(shù)加數(shù)數(shù)據(jù)段‘8’‘5’‘6’‘2’‘9’‘1’‘6’‘3’SUM結(jié)果圖2-13......35程序段如下：

LEASI，STRING1；取STRING1偏址送SILEADI，STRING2；取STRING1偏址送DI

LEABX，SUM；取SUM偏址送BX MOVCX，4 CLC；清進(jìn)位標(biāo)志CFAGAIN：MOVAL，[SI] ADCAL，[DI]；帶進(jìn)位加

AAA

；未組合的BCD碼調(diào)正

MOV[BX]，AL

；送和的結(jié)果至SUM INCSI；(SI)+1 INCDI

；(DI)+1 INCBX

；(BX)+1 DE