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第 3 章

第 3 章. 教学重点. 8088/8086 的寻址方式 8088/8086 的基本指令 传送指令 算术运算指令 逻辑运算和移位指令 串操作指令 控制转移指令. 操作码. 操作数. 指令的基本组成. 操作码 说明计算机要执行哪种操作，如传送、运算、移位、跳转等操作，它是指令中不可缺少的组成部分 操作数 指明参与操作的数是谁或存放在何处 寻找操作数的方法叫寻址方式 在转移调用指令中寻找新的转移地址也是寻址方式。. 指令由操作码和操作数两部分组成. §1 操作数的寻址方式. 指令系统设计了多种操作数的来源 寻找操作数的过程就是操作数的寻址

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第 3 章

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  1. 第3章

  2. 教学重点 • 8088/8086的寻址方式 • 8088/8086的基本指令 • 传送指令 • 算术运算指令 • 逻辑运算和移位指令 • 串操作指令 • 控制转移指令

  3. 操作码 操作数 指令的基本组成 • 操作码说明计算机要执行哪种操作，如传送、运算、移位、跳转等操作，它是指令中不可缺少的组成部分 • 操作数 指明参与操作的数是谁或存放在何处 • 寻找操作数的方法叫寻址方式 • 在转移调用指令中寻找新的转移地址也是寻址方式。 指令由操作码和操作数两部分组成

  4. §1 操作数的寻址方式 • 指令系统设计了多种操作数的来源 • 寻找操作数的过程就是操作数的寻址 • 理解操作数的寻址方式是理解指令功能的前提 • 操作数采取哪一种寻址方式 • 一方面，会影响处理器执行指令的速度和效率 • 另一方面，对程序设计也很重要

  5. 一、 立即数寻址方式 • 指令中直接给出一个常数作为操作数，其紧跟在操作码之后存放在代码段中。立即数直接从指令队列中取得，不用总线周期，执行数度快。 • 这种操作数被称为立即数 • 可以是8位数值（00H～FFH） • 也可以是16位数值（0000H～FFFFH） • 立即数寻址方式常用来给寄存器和存储单元赋值，多以常量形式出现 • 注意：立即数只能是整数而且是常数。 MOV AX, 0102H ；AX←0102H 演示

  6. 二、 寄存器寻址方式 • 指令中指明某个寄存器其内容即为操作数，寄存器在CPU内，不用总线周期，执行速度快。 • 8位寄存器r8： AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL • 16位寄存器r16： AX、BX、CX、DX、SI、DI、BP、SP • 4个段寄存器seg： CS、DS、SS、ES MOV AX, BX ；AX←BX 演示

  7. 三、直接寻址方式 • 指令中直接给出操作数所在内存单元的有效地址 （EA即偏移地址） • 默认的段地址在DS段寄存器，若在其它段可使用段超越前缀改变。 • 用方括号包含有效地址，表达存储单元的内容 • 直接地址也可用标号代表，方括号可省略。 MOV AX, [2000H] ；AX←DS:[2000H] 演示 MOV AX, ES: [2000H] ；AX←ES:[2000H]

  8. 四、寄存器间接寻址方式 • 指令中给出的寄存器的内容包含操作数的有效地址。 • 间接寻址中使用的寄存器名要用方括号括起来 1、基址寻址 用BX或BP作间接寻址寄存器 如：MOV AX，[BX] ；隐含在DS段 MOV AX，[BP] ；隐含在SS段 MOV AX, [BX] ；AX←DS:[BX] 演示

  9. 2、变址寻址 用SI或DI作间接寻址寄存器 如：MOV CL， [SI] MOV AX， [DI] 单独使用SI或DI时，隐含在DS段中 在串操作时，SI隐含在DS段中，DI隐含在ES段中。 3、相对基址寻址 指令中给出基址寄存器及位移量，二者之和为操作数的有效地址。 位移量可以是8位或16位。 有效地址＝BX/BP＋8/16位位移量

  10. 4、相对变址寻址 指令中给出变址寄存器及位移量，二者之和为操作数的有效地址。 有效地址＝SI/DI＋8/16位位移量 • 段地址对应BX/SI/DI寄存器默认是DS，对应BP寄存器默认是SS；可用段超越前缀改变 MOV AX, [SI+06H] ；AX←DS:[SI+06H] 演示 MOV AX, 06H[SI] ；AX←DS:[SI+06H]

  11. 5、 基址变址寻址方式 • 有效地址由基址寄存器（BX或BP）的内容加上变址寄存器（SI或DI）的内容构成： 有效地址＝BX/BP＋SI/DI • 段地址对应BX基址寄存器默认是DS，对应BP基址寄存器默认是SS；可用段超越前缀改变 MOV AX, [BX+SI] ；AX←DS:[BX+SI] 演示 MOV AX, [BX][SI] ；AX←DS:[BX+SI]

  12. 6、 相对基址变址寻址方式 • 有效地址是基址寄存器（BX/BP）、变址寄存器（SI/DI）与一个8位或16位位移量之和： 有效地址＝BX/BP＋SI/DI＋8/16位位移量 • 段地址对应BX基址寄存器默认是DS，对应BP基址寄存器默认是SS；可用段超越前缀改变 MOV AX, [BX+DI+6] ；AX←DS:[BX+DI+6] 演示 MOV AX, 6[BX+DI] MOV AX, 6[BX][DI]

  13. 各种寻址方式综合举例 • 设BX=1200H DI=10A0H 位移量=2BC0H DS=2400H 求各种寻址方式下的有效地址和物理地址。 ① 直接寻址 指令形式： MOV AX， [2BC0H] EA= 2BC0H 物理地址=24000H+2BC0H=26BC0H ② 基址寻址 指令形式： MOV AX， [BX] EA= 1200H 物理地址=24000H+1200H=25200H

  14. ③ 变址寻址 指令形式： MOV AX， [DI] EA= 10A0H 物理地址=24000H+10A0H=250A0H ④ 相对基址寻址 MOV AX， [BX+2BC0H] EA= 1200H+2BC0H=3DC0H 物理地址=24000H+3DC0H=27DC0H ⑤ 相对基址寻址 MOV AX， [DI+2BC0H] EA= 10A0H+2BC0H=3C60H 物理地址=24000H+3C60H=27C60H

  15. ⑥相对基址变址寻址 MOV AX， [BX+DI+2BC0H] EA= 1200H+10A0H+2BC0H=4E60H 物理地址=24000H+4E60H=28E60H

  16. 11 MOD REG REG R/M R/M 操作码 操作码 §2 8086的指令格式 一、指令格式 REG－－寄存器 MOD－－模式 R/M－－寄存器或内存 单字节指令（隐含操作数） 操作码 单字节指令（寄存器模式） 操作码（R） 双字节指令(寄存器到寄存器模式) 不带位移量的寄存器和内存之间的传送

  17. MOD 11 MOD REG 操作码 操作码 R/M R/M R/M 操作码 位移低位 位移高位 操作码 数据低位 数据高位 操作码 位移低位 位移高位 数据低位 数据高位 REG－－寄存器 MOD－－模式 R/M－－寄存器或内存 四字节指令 带位移量的寄存器和内存之间的传送（设位移量为１６位） 立即数送寄存器（设立即数为１６位） 六字节指令 立即数送内存（设位移量为１６位）

  18. 在操作码中一般有3位 W、 D、 S • W=0 表示字节操作 W=1表示字操作 • D=0 REG是源操作数 D=1是目的操作数 • S是扩展位 （用于加、减和比较和W组合使用） • S=0 W=0 8位操作数 • S=0 W=1 16位操作数 • S=1 W=1 由8位扩展为16位操作数

  19. MOD REG R/M 寻址方式 计算存储器地址方法 寄存器名 • 单字节指令中可隐含指出寄存器名，此类指令少，但执行速度较快。 • 8086规定：双操作数指令中（除立即数和串操作指令），其中一个操作数必须在寄存器中，可缩短指令长度，另一个操作数可以在寄存器中也可以在内存单元中。 • 8086指令中第二个字节，给出两个操作数在什么地方，以及计算存储器地址的方法。

  20. MOD=11，表明第二个操作数也在寄存器中，则R/M指明其名称，与REG编码相同。MOD=11，表明第二个操作数也在寄存器中，则R/M指明其名称，与REG编码相同。

  21. MOD R/M

  22. 二、段寄存器的隐含访问 • 一般指令中不出现段寄存器名称，而用隐含关系指明。 • 如与隐含关系不同，运用前缀改变。 • ① [BX] 隐含于DS段 • ②[BP] 隐含于SS段 • ③ [SI]、[DI]单独使用隐含于DS段 • ④ 基址寄存器和变址寄存器同时出现，以基址寄存器隐含关系为准。

  23. [SP]隐含于SS段 • [SI]、[DI]用于串操作时，[SI]隐含于DS段， [DI]隐含于ES段。 • 使用前缀的形式 ADD AX， ES：[SI] 或 ES：ADD AX， [SI]

  24. 三、指令执行时间 • 一般用所需的时钟周期数表明 • 指令执行时间=基本执行时间+计算有效地址时间 • +为取操作数和存放结果而访问内存的时间

  25. §3 8086指令系统 • 8086指令系统很丰富，包含133条基本指令，功能强。 • 一般分为五类来介绍 • 传送指令 • 算术运算指令 • 逻辑运算和移位指令 • 串操作指令 • 控制转移指令

  26. 一、数据传送类指令 • 数据传送是计算机中最基本、最重要的一种操作,传送指令也是最常使用的一类指令 • 传送指令把数据从一个位置传送到另一个位置 • 除标志寄存器传送指令外，均不影响标志位 • 重点掌握 MOV XCHG PUSH POP XLAT LEA

  27. 1、通用数据传送指令 • 提供方便灵活的通用传送操作 • 有3条指令 MOV XCHG PUSH POP MOV XCHG PUSH

  28. ① 基本传送指令MOV（move） • 把一个字节或字的操作数从源地址传送至目的地址 MOV reg/mem,imm ；立即数送寄存器或主存 MOV reg/mem/seg,reg ；寄存器送（段）寄存器或主存 MOV reg/seg,mem ；主存送（段）寄存器 MOV reg/mem,seg ；段寄存器送寄存器或主存 演示

  29. 以字母开头的常数要有前导0 MOV指令举例－－立即数传送 mov cl,4 ；cl←4，字节传送 mov dx,0ffh；dx←00ffh，字传送 mov si,200h；si←0200h，字传送 mov bvar,0ah；字节传送 ；假设bvar是一个字节变量，定义如下：bvar db 0 mov wvar,0bh；字传送 ；假设wvar是一个字变量，定义如下：wvar dw 0 • 明确指令是字节操作还是字操作

  30. MOV指令举例－－寄存器传送 mov ah,al ；ah←al，字节传送 mov bvar,ch ；bvar←ch ，字节传送 mov ax,bx ；ax←bx，字传送 mov ds,ax ；ds←ax，字传送 mov [bx],al ；[bx]←al，字节传送 • 寄存器具有明确的字节和字类型

  31. MOV指令举例－－存储器传送 mov al,[bx] ；al←ds:[bx] mov dx,[bp] ；dx←ss:[bp+0] mov dx,[bp+4] ；dx←ss:[bp+4] mov es,[si] ；es←ds:[si] • 不存在存储器向存储器的传送指令

  32. MOV指令举例－－段寄存器传送 mov [si],ds mov ax,ds ；ax←ds mov es,ax ；es←ax←ds • 对段寄存器的操作不灵活

  33. 立即数 通用寄存器 AX BX CX DX BP SP SI DI 存 储 器 段寄存器 CS DS ES SS MOV指令传送功能图解 MOV指令也并非任意传送! • 非法指令的主要现象： • 两个操作数的类型不一致 • 无法确定是字节量还是字量操作 • 两个操作数都是存储器 • 段寄存器的操作有一些限制

  34. 非法指令－－两个操作数类型不一致 • 在绝大多数双操作数指令中，目的操作数和源操作数必须具有一致的数据类型，或者同为字量，或者同为字节量，否则为非法指令 MOV AL, 050AH ；非法指令，修正： ；mov ax,050ah MOV SI, DL ；非法指令，修正： ；mov dh,0 ；mov si,dx

  35. 非法指令－－无法确定是字节量还是字量操作 • 当无法通过任一个操作数确定是操作类型时，需要利用汇编语言的操作符显式指明 MOV [BX+SI], 255 ；非法指令，修正： ；mov byte ptr [bx+si],255 ；byte ptr 说明是字节操作 ；mov word ptr [bx+si],255 ；word ptr 说明是字操作

  36. 非法指令－－两个操作数都是存储器 • 8088指令系统除串操作指令外，不允许两个操作数都是存储单元（存储器操作数） MOV buf2, buf1 ；非法指令，修正： ；假设buf2和buf1是两个字变量 ；mov ax,buf1 ；mov buf2,ax ；假设buf2和buf1是两个字节变量 ；mov al,buf1 ；mov buf2,al

  37. 非法指令－－段寄存器的操作有一些限制 • 8088指令系统中，能直接对段寄存器操作的指令只有MOV等个别传送指令，并且不灵活 MOV DS, ES ；非法指令，修正： ；mov ax,es ；mov ds,ax MOV DS, 100H ；非法指令，修正： ；mov ax,100h ；mov ds,ax MOV CS, [SI] ；非法指令 ；指令存在，但不能执行

  38. ② 交换指令XCHG（exchange） • 把两个地方的数据进行互换 XCHG reg,reg/mem ；reg  reg/mem • 寄存器与寄存器之间对换数据 • 寄存器与存储器之间对换数据 • 不能在存储器与存储器之间对换数据 演示

  39. 数据交换指令举例 mov ax,1199h ；ax=1199h xchg ah,al；ax=9911h ；等同于 xchg al,ah mov wvar,5566h ；wvar是一个字量变量 xchg ax,wvar；ax=5566h，wvar=9911h ；等同于 xchg wvar,ax 注意：不能在两个内存单元之间交换 如：XCHG [BX]，[SI] 错误！ 段寄存器中CS、IP不能做操作数

  40. ③ 堆栈操作指令 • 堆栈是一个“后进先出LIFO”（或说“先进后出FILO”）的主存区域，位于堆栈段中；SS段寄存器记录其段地址 • 堆栈只有一个出口，即当前栈顶；用堆栈指针寄存器SP指定 • 堆栈只有两种基本操作：进栈和出栈，对应两条指令PUSH和POP • 堆栈由栈底向低地址方向生成 图示

  41. 进栈指令PUSH • 进栈指令先使堆栈指针SP减2，然后把一个字操作数存入堆栈顶部 PUSH r16/m16/seg ；SP←SP－2 ；SS:[SP]←r16/m16/seg 演示 push ax push [2000h]

  42. 出栈指令POP • 出栈指令把栈顶的一个字传送至指定的目的操作数，然后堆栈指针SP加2 POP r16/m16/seg ； r16/m16/seg←SS:[SP] ；SP←SP＋2 演示 pop ax pop wvar

  43. 堆栈操作的特点 • 堆栈操作的单位是字，进栈和出栈只对字进行 • 数据从栈顶压入和弹出时，都是低地址送低字节，高地址送高字节 • 堆栈操作遵循先进后出原则，但可用存储器寻址方式随机存取堆栈中的数据 • 堆栈段是程序中不可或缺的一个内存区，常用来 • 临时存放数据 • 传递参数 • 保存和恢复寄存器

  44. 6FH SP 11FFEH A2H 11FFFH 栈底 SP 12000H • 应用举例： 设 SS=1000H SP=2000H AX=A26FH 执行 PUSH AX 指令的过程和结果 SP-2= 1FFEH 则AX内容压入内存 11FFEH和11FFFH 执行后SP=1FFEH （11FFEH)=6FH （11FFFH)=A2H

  45. 练习1：已知SS=1200H 执行 MOV AX， 3765H MOV BX， 4288H MOV SP， 1020H PUSH AX PUSH BX POP CX 执行后 AX=（ ） BX=（ ） CX=（ ） SP=（ ） 3765H，4288H，4288H，101EH

  46. 2、累加器专用传送指令 ① 输入输出指令（IN/OUT指令） 格式：IN AL，port；port为直接端口地址 IN AL，DX ；DX的内容为端口地址（间接方式） IN AX，port; IN AX, DX OUT port, AL OUT DX, AL OUT port, AX OUT DX, AX

  47. 注意：①只能用累加寄存器不能用其它寄存器 ②当端口地址在00H—FFH之间可以用直接地址 当端口地址大于FFH时必须用DX间址形式 例：IN AL，40H； （40H） AL IN AX，80H； （80H）、（81H） AX MOV DX， 0382H IN AL，DX ； （0382H） AL OUT 62H， AL MOV DX， 0380H OUT DX，AX

  48. ②换码指令XLAT（查表指令） • 将BX指定的缓冲区中、AL指定的位移处的一个字节数据取出赋给AL XLAT；al←ds:[bx+al] 演示 • 换码指令执行前： • 在主存建立一个字节量表格，内含要转换成的目的代码 • 表格首地址存放于BX，AL存放相对表格首地址的位移量 • 换码指令执行后： • 将AL寄存器的内容转换为目标代码

  49. ③址传送指令 三条LEA 、LDS、LES • 将存储器操作数的有效地址送至指定的16位通用寄存器 LEA r16, mem ；r16←mem的有效地址EA 例1: 有效地址的获取 LEA AX, [2375H] ; AX=2375H LEA SP, [BX+SI] ; SP=(BX)+(SI) 区别: LEA SI, BUFF; SI=BUFF MOV SI,BUFF; SI=(BUFF)

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