1、第 3 章3.13.23.3微机原理与接口技术3.1 指令的基本格式1.1.操作码：操作码：表示计算机要执行的操作类型 如：MOV数据传送 IN 数据输入2.2.操作数：操作数：指令执行所需的数 1 1）大部分指令有大部分指令有2 2个操作数个操作数：目的操作数和源操作数 如：MOV AL，45H ;逗号前面的AL是目的操作数，后面45H是源操作数 2 2）少数指令只有一个操作数少数指令只有一个操作数，可能是源操作数，也可能是目的操作数 如：INC BX ;BX既是源操作数，又是目的操作数 PUSH AX ;AX是源操作数 POP AX ;AX是目的操作数 3 3）少数指令没有操作数少数指令没
2、有操作数 如：DAA ;加法的十进制调整指令，操作数隐含在AL中汇编指令由两部分组成：操作码汇编指令由两部分组成：操作码 操作数操作数 寻找操作数来源的方式，称为寻址方式，共6种。操作数的可能来源只有三个：（1）直接包含在指令中；立即寻址 （2）CPU的寄存器中；寄存器寻址 （3）存储器中。；4种寻址方式，具体是哪种方式，就看怎样表达存储器单元的地址 操作数来源不同，即寻址方式不同。3.1 指令的基本格式3.1 指令的基本格式3.1 指令的基本格式3.23.2 8086/8088 8086/8088 的寻址方式的寻址方式1、立即寻址立即寻址 例：MOV AL，34H MOV AX，3000H
3、特点:操作数是立即数，直接放在指令中 注意：立即数只能做源操作数3.2 3.2 8086/8088 8086/8088 的寻址方式的寻址方式2、寄存器寻址、寄存器寻址 例：MOV AL，BL；MOV DS，AX；特点:操作数包含在寄存器中 注意：寄存器位数要一致 MOV AL,BX;MOV AX，BL；这两种寻址方式，数据都来源于这两种寻址方式，数据都来源于CPUCPU内部，无内部，无须访问总线，所以执行速度相对快。须访问总线，所以执行速度相对快。3.1 指令的基本格式3.1 指令的基本格式3.1 指令的基本格式3.23.2 8086/8088 8086/8088 的寻址方式的寻址方式 后面4
4、种寻址方式，操作数都来源于存储器。表3-1存储单元的表示方法。不同的表示方法，表示不同的寻址方式。3 3.直接寻址直接寻址 例：MOV AX，2000H 操作码00H20H34H12H32000H3000200032000H10H12H34HAXAHALDS+代码段数据段地址增图3-2 直接寻址示意图特点：操作数的偏移地址偏移地址2000H2000H直接在指令中物理地址物理地址PAPA的计算：的计算：默认PADSDS16+偏移地址例如：MOV AL，2000H ；此时，PADS16+2000H若有超越，则PA超越到的段寄存器16+偏移地址例如：MOV AX，ES：4000H；此时，PAES16
5、+4000H执行结果：AX=1234H3.2 3.2 8086/8088 8086/8088 的寻址方式的寻址方式4 4.寄存器间接寻址寄存器间接寻址 例:MOV BX，SI 注意：1）可间接寻址的寄存器只有四个：BXBX、BPBP、SISI、DIDI。其中存放操作数所在的偏移地址 2 2）以）以SISI/DI DI/BX BX间接寻址时间接寻址时,默认默认DSDS段段 3 3）以以BPBP间接寻址时，间接寻址时，默认默认SSSS段段 PA=SS16+BP 4）允许段超越操作码00H30H45H23H13000H1000300013000H10H23H45HBXBHBLDS+代码段数据段地址增
6、图3-3 寄存器间接寻址示意图MOV BX,SIDS=1000H,SI=3000H结果：BX=2345H3.2 3.2 8086/8088 8086/8088 的寻址方式的寻址方式MOV BX，SS:SI5 5.变址寻址变址寻址寄存器间接寻址的基础上加一个8/16位的偏移量,注意事项同上 操作码00H40H78H56H36000H3000H2000H36000H10H56H78HBXBHBLDS+COUNT 4000H 代码段数据段地址增图3-4 变址寻址示意图 例：MOV BX，SI+4000H 设：DS=3000H，SI=2000H，位移量为4000H，(36000H)=5678H 则：P
7、A=DS16+SI+COUNT =30000H+2000H+4000H =36000H 执行结果为BX=5678H。3.2 3.2 8086/8088 8086/8088 的寻址方式的寻址方式.基址加变址寻址基址加变址寻址例：MOV AX，BX+SI16位偏移量；红色部分加不加都可以 有的教材会把加红色部分称作相对基址变址寻址 注意：BXBP不能共存，SIDI不能共存 若用BX:默认操作数在数据段DS中 若用BP:默认操作数在堆栈段SS中 上例中：DS=3000H,BX=2000H，SI=5000H 则：PA=DS16+BX+SI=37000H 指令执行后，AX=5577H 该指令还可写成：M
8、OV AX，BXSI MOV AX,BX+DI+偏移量操作码77 H55 H37000 H3000H2000 H37000 H10H55 H77 HAXAHALDS代码段数据段地址增图 3-5 基址加变址寻址示意图BX操作码5000 H+SI3.2 3.2 8086/8088 8086/8088 的寻址方式的寻址方式寻址方式小结（看源操作数，不用看目的操作数）：立即寻址：MOV AX,3000H 寄存器寻址：MOV AX,BX 直接寻址：MOV AX,3000H 寄存器间接寻址：MOV AX,BX 变址寻址：MOV AX,BX+800H 基址加变址寻址：MOV AX，【BX+SI+900H】I
9、ntel 8086/8088指令系统共有133条基本指令，可分成6个功能组:数据传送类指令 算术运算类指令 逻辑运算类指令 串操作类指令 控制转移类指令 处理器控制类指令3.3.3 8088/8086 3 8088/8086的指令系统的指令系统六种格式：通用寄存器之间传送（r/r），MOV BL，AL MOV DI，AX 通用寄存器和段寄存器之间传送（r/SEG），MOV DS，AX MOV AX，ES 通用寄存器和存储单元之间传送（r/M），MOV AL，2000H MOV DI，AX 段寄存器和存储单元之间传送（seg/M），MOV DS，2000H MOV BX SI，SS；立即数到通用
10、寄存器（r Imm），MOV BX，2000H；立即数到存储单元（M Imm），MOV 4000H，30H；3.3.3 3.1.1 数据传送指令数据传送指令基本格式：基本格式：MOV MOV dstdst，srcsrc；将源操作数src传送到目的操作数dst；后面是注释，不参与编译；功能相当于复制相当于复制srcsrc，粘贴到，粘贴到dstdst，即src不变，dst被覆盖.位数一致 MOV AL,2000H；MOV AL，BX；MOV AX,BL；.不允许存储单元间传送数据 MOV 2000H，3000H；MOV DI,SI ；.不能用CS和IP作目的操作数 MOV CS，3000H;MOV
11、 IP，2000H；3.3.3 3.1.1 数据传送指令数据传送指令1 1通用数据传送指令通用数据传送指令 （1 1）MOVMOV传送指令传送指令 2）注意事项 段寄存器之间不能直接传送数据。MOV SS，DS；立即数不能作目的操作数。MOV 2000H，AX；MOV 34H,AL；不能向段寄存器送立即数 MOV DS，4000H；应改为：MOV AX，4000H；MOV DS，AX（2 2）堆栈指令）堆栈指令 入栈：PUSH PUSH src ；SP-2后，将src压入堆栈 出栈：OPOP dst ；当前栈顶2个数据弹出到dst，后SP+2 堆栈堆栈：用SS：SP管理，其地址表示当前栈顶单元
12、地址 SP总是指向栈顶 SP初值决定了栈的深度，栈深度栈深度 64kB 64kB。原则原则：操作数必须是1616位寄存器位寄存器/存储器存储器 PUSH AX PUSH AX ；PUSH AL ；PUSH 2345H；不可以是立即数 后进先出(LIFO)例：PUSH AX PUSH BX .POP BX POP AX 3.3.3 3.1.1 数据传送指令数据传送指令（3 3）交换指令）交换指令格式：XCHG XCHG dst，src;dst与src内容互换 是唯一的把源操作数也刷新了的汇编指令。交换可以发生在：通用寄存器之间、通用寄存器与存储器 例：XCHG AL，BL ;AL和BL数据互换
13、XCHG AL，2000H;AL与2000H;数据互换 3.3.3 3.1.1 数据传送指令数据传送指令注意：位数一致 XCHG AL，CX ;段寄存器和立即数不能作为一个操作数；XCHG DS，AX；XCHG BX，2000H；.不能在存储器与存储器之间交换数据 XCHG 3000H，2000H；3 3.地址目标传送指令地址目标传送指令LEALEA例如：LEA BX，table；将table的地址送到BX功能等价于 MOV BX，offset table比较下面三条指令：比较下面三条指令：MOV BXMOV BX，1700H ;1700H ;将1700H送到BXMOV BXMOV BX，17
14、00H;1700H;地址为1700H存储单元的内容送到BX,执行完BX=1700H单元的内容LEA BXLEA BX，1700H;1700H;地址为1700H存储单元的地址1700H送到BX,执行完BX=1700H 3.3.3 3.1.1 数据传送指令数据传送指令2 2累加器专用传送指令累加器专用传送指令 输入/输出指令（CPU与I/O口之间的数据传送）当I/O地址FFH时 IN AL，DX ；ALDX IN AX，DX ；AXDX+1DXOUT 同理如下 OUT OUT n，AL ；ALn OUT n，AX ；AXn+1n OUT DX，AL；ALDX OUT DX，AX；AXDX+1DX3
15、.3.3 3.1.1 数据传送指令数据传送指令 例：IN AL,86H；从86H端口读入一个字节到AL IN AX,0F0H；F0H口的数据到AL，F1H口的到AH MOV DX，280H；IN A L，DX ;端口280H读一个字节到AL OUT 83H，AL；AL内容输出到端口83H MOV DX，281H；OUT DX，AX ；AL到端口281H，AH到端口282H（2）换码指令XLATXLAT (表首地址)；括号可有可无AL=（DS）16（BX）+（AL）条件：建立表格，有规律可查 BX指向表首地址AL存放待查的码执行XLAT后：转换后的结果存放在AL中。n常用于无规律的代码转换3.3
16、.3 3.1.1 数据传送指令数据传送指令例3-3 若十进制数字09的LED七段码（共阳极，小数点常亮）对照表如下表所示，试用XLAT指令求数字N(N=09)的七段码值。TABLE DB 40H，79H，24H，30H，19H，12H，02H，78H，00H，18H.MOV BX，OFFSET TABLE ；table的偏移地址 MOV AL，N XLAT 若N=5，执行上述指令后AL=12H，若需输出，可采用OUT DX，AL，输出到LED显示数据传送类小结数据传送类小结1.通用传送类：MOV dst，src；PUSH src；src压入堆栈 POP dst；当前栈顶的内容弹出到dst XC
17、HG dst，src；dst与src内容互换2.累加器专用指令 IN AL/AX，n/DX OUT n/DX,AL/AX XLAT(表首地址)3.3.3 3.1.1 数据传送指令数据传送指令1加法指令 ADD ADD dst，src ;dstdst+src(2)ADCADC dst,src ;dstdst+src+CF(3)INC INC dst ;dst dst+1,不影响CF其中：dst：通用寄存器或存储器。src：通用寄存器、存储器或立即数 dst与src不能同为存储器影响OF、SF、ZF、AF、PF、CF（INC不影响CF）例：MOV AL，0FFH ADD AL,1;AL=00H,C
18、F=1 OF=0 SF=0,ZF=1,AF=1,PF=1MOV AL，0FFH INC AL ；AL=00H，CF不变,其他标志位同上3.3.3 3.2.2 算术运算指令算术运算指令加法调整指令（4）DAADAA；（5）AAA AAA；被调整的操作数隐含在AL中。例3-8 若AL=BCD 28，BL=BCD 47 ADD AL，BL ；执行完AL=6FH DAA ；执行完AL=75H,即28+47 若DAA换成AAA,执行后AX=0705H 2.减法类指令（Subtract）以下指令与加法类似(1)SUB SUB dst，src ；dst=dst-src (2)SBBSBB dst，src；d
19、st=dst-src-CF (3)DECDEC dst；dst=dst-1,不影响CF(4)DAS DAS(5)AASAAS3.3.3 3.2.2 算术运算指令算术运算指令比较指令是减法CMP CMP dst，src；比较之后产生分支结构 dst与src做差，但不产生结果，影响标 志位，以判断被比较的两数大小 例：CMP AL，60 JC FAIL;CF=1，转到FAIL JMP PASS;否则转到PASS算术运算类指令小结 加法：ADD、ADC、INCINC、DAA、AAA 减法：SUB、SBB、DECDEC、CMPCMP3.3.3 3.2.2 算术运算指令算术运算指令1逻辑运算指令:按位操
20、作按位操作 （1）取反指令：NOT NOT dst；dst按位取反（2）与、或、异或 指令 AND AND dst，src ；dst和src按位相与送dst ；与0相与，可实现按位清零按位清零 OROR dst，src ；按位相或送dst ；与1相或，可实现按位置按位置1 1 XORXOR dst，src ；按位异或，结果送dst ；与1相异或，实现按位取反按位取反注意：dst可以是寄存器或存储器内容；src可以是寄存器、存储器或立即数。但不能dst、src同为存储器3.3.3 3.3 .3 逻辑运算和移位指令逻辑运算和移位指令例：若AL=56H=01010110B若执行 NOT AL;AL=
21、10101001B=A9H若执行 AND AL,0FH AL=06H，高4清零，低4不变若执行 OR AL,0F0H AL=F6H，高位置1，低位不变若执行 XOR AL,0FH AL=01011001B=59H(3)测试指令 TEST TEST dst，src ;与运算，但不产生结果，影响标志位。实现按位测试按位测试，例例3-183-18 AL中存报警标志。若D7=1，转到温度报警处理程序TALARM；D6=1，则转压力报警程序PALARM。TEST AL TEST AL，80H 80H ；查AL的D7=1？JNZ TALARM ；是1（非零），则转温度报警程序 TEST AL，40H ；D
22、7=0，D6=1？JNZ PALARM ；D6=1，转压力报警 其中JNZ为条件转移指令，表示结果非0（ZF=0）则转移。区别：TEST AL，80H ;按位比较，与操作，测试AL的最高位 CMP AL,80H ;整体比较，差操作，比较AL 与80H大小 二者共同点就是运算但不产生结果，但影响标志位，实现测试或比较3.3.3 3.3 .3 逻辑运算和移位指令逻辑运算和移位指令1逻辑运算指令:2 2算术算术/逻辑移位指令逻辑移位指令：用来实现快速乘乘/除运算除运算 算术左移：SAL dst，n ；dst左移1次，相当于乘2逻辑左移：SHL dst，n；算术右移：SAR dst，n；dst右移1次
23、，相当于除2逻辑右移：SHR dst，n功能：将 dst移位n次。若移位位数若移位位数1，n应为应为CL。3.3.3 3.3.3 逻辑运算和移位指令逻辑运算和移位指令 例3-20:Y=X*10=(X*2)+(X*8)MOV AL，X SAL AL，1 ；AL=X*2 MOV BL，AL；BL=X*2 SAL AL，1；AL=X*4 SAL AL，1；AL=X*8 ADD AL，BL；L=(X*2)+(X*8)MOV Y，AL 执行上述7条指令一共用30T（时钟周期），这比乘法指令执行时间短得多,见附录一。3.循环移位指令：循环左循环左/右移：右移：每移一次就有一位去CF，可于实现逐位检测 RO
24、L ROL dst，n；若移位位数若移位位数1，n应为应为CL ROR ROR dst，n ；带进位的循环左带进位的循环左/右移：右移：可实现联合移位 RCL dst，n；RCR dst，n 3.3.3 3.3 .3 逻辑运算和移位指令逻辑运算和移位指令 例如：将通用寄存器DX和AX的32位数的联合左移（乘2）。使用的指令如下：SAL AX，1 RCL DX，1逻辑运算和移位类总结逻辑运算和移位类总结 逻辑运算：逻辑运算：NOT NOT、ANDAND、OROR、XORXOR、TESTTEST 逻辑移位：逻辑移位：SAL/SHL SAL/SHL、SARSAR、SHRSHR、循环移位：循环移位：R
25、OL ROL、RORROR 带进位的循环移位：带进位的循环移位：RCL RCL、RCRRCR3.3.3 3.3 .3 逻辑运算和移位指令逻辑运算和移位指令 改变IP（和CS）值，实现分支、循环、子程序等结构。3.3.3 3.5 .5 控制转移类指令控制转移类指令1.1.无条件转移类无条件转移类 (1)无条件转移指令 JMP JMP 目的目的（2）过程调用和返回指令 CALLCALL 过程名 .RET RET ；返回到CALL的下一条指令 对于近调用，执行的操作是：SPSP2，IP入栈 对于远调用，执行的操作是：SPSP2，CS入栈 SPSP2，IP入栈如果从近过程返回，IP出栈，同时SPSP2
26、；如果从远过程返回，IP出栈，SPSP2；CS出栈，SPSP2。2.2.条件转移指令条件转移指令:满足条件则转移，否则向下执行满足条件则转移，否则向下执行 （1）直接条件转移3.3.3 3.5 .5 控制转移类指令控制转移类指令 ADD AL，BL ；JC NEXT ；若有进位，转NEXT MOV AH，0 ；无进位，AH清0 JMP EXIT ；NEXT：MOV AH，1 ；有进位，AH置1 EXIT：；例3-25 求AL和BL的和，若有进位，则AH置1，否则AH清0。2.2.条件转移指令条件转移指令 （2 2）间接标志转移指令）间接标志转移指令:3.3.3 3.5 .5 控制转移类指令控制
27、转移类指令3.3.循环控制指令循环控制指令 LOOP LOOP 标号 ;若CX-10，转移到标号（即循环程序），否则退出循环 相当于以下两条指令相当于以下两条指令 ：DEC CX;DEC CX;JNZ JNZ 标号标号3.3.3 3.5 .5 控制转移类指令控制转移类指令4.4.中断指令（中断指令（InterruptInterrupt）（1）INTINT n ；软件中断指令，n为中断类型号，n=0255（2）IRETIRET ；中断返回指令 IP出栈，SP+2SPCS出栈，SP+2SP FR出栈，SP+2 SPSP-2 SP，FR入栈SP-2SP，CS入栈SP-2SP，IP入栈例3-27 某温
28、度控制系统，从温度传感器（地址520H）读入一个8位温度值。当低于25度时，打开加热器；否则关闭加热器。加热器（地址521H）的控制信号连到端口的最高有效位，当将这一位置0时，打开加热器，1时则关闭加热器。GETTEMP:MOV DX，320H ；IN AL，DX ；读取温度值 CMP AL，100 ；100度比较 JAE JAE HEATOFF ；100度，转到HEAT_OFF(停止加热程序)MOV AL，00H ；否则D0位置1，启动加热 1000 0000 MOV DX，321H OUT DX，AL ；打开加热器 JMP JMP GETTEMP ；继续检测温度 HEATOFF：MOV A
29、L，80H ；D0位置0，停止加热 MOV DX，321H OUT DX，AL ；关闭加热器 JMP JMP GETTEMP；继续检测温度3.3.3 3.5 .5 控制转移类指令控制转移类指令CPUAL加热器321H温度传感器320HD0D7控制转移类小结控制转移类小结 无条件转移：JMP、CALL、RET 条件转移：JZ/JC/JS JNZ/JNC/JNS JA/JAE、JB/JBE(无符号数比较）JG/JGE、JL/JLE（带符号数比较）循环控制：LOOP 中断指令：INT n、IRET3.3.3 3.5 .5 控制转移类指令控制转移类指令 标志操作：标志操作：STCSTC；使CF=1CL
30、CCLC；使CF=0CMCCMC ；使CF取反CLDCLD；使DF=0STDSTD ；使DF=1CLICLI；使IF=0，禁止中断STISTI ；使IF=1，允许中断3.3.3 3.5.5标志操作和处理器控制类指令标志操作和处理器控制类指令 处理器控制类 HLTHLT ；暂停 WAITWAIT；等待 ESCESC ；退出 L LOCKOCK；封锁总线 NOPNOP ；空操作，用于程序延时和调试 1.寻址方式 2.指令 数据传送类 MOV/PUSH/POP/XCHG IN/OUT/XLAT/LEA 算术运算类 ADD/ADC/INC/DAA SUB/SBB/DEC/DAS/CMP 逻辑运算类(难点)：NOT/AND/OR/XOR/TEST SAL/SHL/SAR/SHR ROL/ROR/RCL/RCR本章重点本章重点 控制转移类(重点)：JMP/CALL.RET JZ/JNZ JA/JB/JG/JL LOOP INT n/IRET 处理器控制类 STI/CLI/STD/CLD/STC/CLC HLT/NOP 3-1、3-2、3-3、3-4、3-14、3-15第第3 3章作业章作业
