第3章 16位32位微处理器指令系统概况

第3章16位/32位微处理器指令系统指令：要求计算机执行各种特定操作的命令。指令系统：微机能够识别和执行的全部指令集合。不同的微处理器所对应的指令系统也不相同。指令的基本格式3.18086/8088的寻址方式3.28086/8088的指令系统3.380386的寻址方式和指令系统3.4Pentium新增加的指令3.5作业自学3.1指令的基本格式指令的构成3.1.18086/8088的指令格式3.1.23.1.1指令的构成包括两部分：操作码：表示操作性质或类型编码操作数：操作对象。一般来说，第一字节表示操作码，第二字节表示寻址方式，第三、四字节表示操作数在内存的位移量或者是立即数(在指令中没有位移量时)，第五、六字节表示立即数。指令、数据在存储器中的存放3.1.28086/8088的指令格式基本格式：[标号：]操作码助记符目的操作数，源操作数[；注释]标号：为该条指令所在内存单元的符号地址，后面要跟冒号。标号一般由字母开头，后跟字母、数字或特殊字符，不允许使用保留字。操作码助记符：指示CPU执行什么样的操作。操作数：分目的操作数和源操作数两种。目的操作数是指令结果存放的位置，源操作数是指令操作的对象。注释：说明本条指令或一段程序的功能，使程序可读性强。汇编程序对其不进行处理。3.28086/8088的寻址方式操作数的寻址方式就是指寻找操作数位置的方式。立即寻址1寄存器寻址2直接寻址3寄存器间接寻址4基址寻址和变址寻址5基址变址寻址6固定寻址7思考题存储器寻址1.立即寻址操作数包含在指令中，这种操作数称为立即数可以是8位数值（00H～FFH）也可以是16位数值（0000H～FFFFH）MOVAL，80H；将80H送入ALMOVAX，306AH；将306AH送入AX立即数寻址方式常用来给寄存器和存储单元赋值。操作数直接在指令中取得，不需要使用另外的总线周期，执行时间短、速度快。2.寄存器寻址操作数在CPU的内部寄存器中：8位寄存器：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL16位寄存器：AX、BX、CX、DX、SI、DI、BP、SP4个段寄存器：CS、DS、SS、ESMOVAL，BL；将BL的内容传送到AL中MOVBX，AX；将AX的内容传送到BX中采用寄存器寻址的指令在执行时，操作数就在CPU中，不需要访问存储器来取得操作数，执行速度快。另外寄存器名比内存地址短，指令所占内存空间少。3.直接寻址有效地址EA(EffectiveAddress)：操作数的偏移地址。EA可通过不同的寻址方式来得到。直接寻址方式的有效地址在指令中直接给出。默认的段基址在DS段寄存器，可使用段前缀改变。用方括号包含有效地址，如：MOVAX，[1000H]。如果有效地址是以符号地址形式提供，则可不加方括号。MOVAX，BUFA；BUFA为符号地址，这时不加跨段前缀，默认仍为DS数据段。如BUFA变量在附加段中，就必须书写为：MOVAX，ES:BUFA例子例子段基址：2000H有效地址：1000H物理地址：21000HAX已知：(DS)=2000H，(21000H)=12H，(21001H)=34H。试给出指令MOVAX，[1000H]执行后AX的内容。20000H数据段2FFFFH21000H21001H12H34H存储器指令执行后，(AX)=3412H。4.寄存器间接寻址有效地址存放在基址寄存器BX、BP或变址寄存器SI、DI中。如用BX、SI或DI作为间址寄存器，则默认的段基址在DS段寄存器。如用BP作为间址寄存器，则默认的段基址在SS段寄存器。可使用段前缀改变。MOVAX，[BX]；若(DS)=2000H，(BX)=1000H，则将数据段21000H、21001H两个单元的内容送到AX中。MOVCX，[BP]；若(SS)=4000H，(BP)=1000H，则将堆栈段41000H、41001H两个单元的内容送到CX中。MOVAX，ES:[SI]；若(ES)=3000H，(SI)=1000H，则将附加段31000H、31001H两个单元的内容送到AX中。5.基址寻址和变址寻址有效地址是寄存器内容与有符号8位或16位位移量之和，寄存器可以是BX、BP或SI、DI。有效地址＝BX/BP/SI/DI＋8/16位位移量如果寄存器为BX或BP，则为基址寻址如果寄存器为SI或DI，则为变址寻址段基址对应BX/SI/DI寄存器默认是DS，对应BP寄存器默认是SS；可用段前缀改变。例子例子段基址：4000H有效地址：5000H物理地址：45000HAX已知：(DS)=4000H，(SI)=2000H，内存单元(45000H)=34H，(45001H)=12H。试给出指令MOVAX，[SI+3000H]执行后AX的内容。40000H数据段4FFFFH45000H45001H34H12H存储器指令执行后，(AX)=1234H。6.基址变址寻址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＋8/16位位移量段基址对应BX寄存器默认是DS，对应BP寄存器默认是SS；可用段前缀改变。该寻址方式适用于数组或表格存取。MOVAX，8[BX+SI]；默认操作数在数据段中MOVBX，-6[BP+DI]；默认操作数在堆栈段中MOVBX，ES:[BP+DI]；操作数在附加段中7.固定寻址固定寻址又叫隐含寻址。指令码中不包含指明操作数地址的部分，而其操码本身隐含地指明了操作数地址。如：十进制调整指令DAA，该指令的功能是对AL寄存器中的内容进行十进制调整，调整后的内容仍存放到AL中。隐含寻址的指令，不需要计算EA，执行速度快，而且大多为单字节指令。思考题8086指令MOVAX，1234H，该指令源操作数的寻址方式为。A.立即寻址B.寄存器寻址C.直接寻址D.寄存器间址答案：A思考题使用直接寻址方式时，操作数总是在中。A.通用寄存器B.堆栈C.主存单元D.段寄存器答案：C思考题寄存器间接寻址方式中，操作数在中。A.通用寄存器B.堆栈C.主存单元D.段寄存器答案：C思考题8086指令MOVAX，[BX]，该指令源操作数的寻址方式为。A.立即寻址B.寄存器寻址C.直接寻址D.寄存器间址答案：D思考题8086指令MOVAX，[3000H]，该指令源操作数的寻址方式为。A.立即寻址B.寄存器寻址C.直接寻址D.寄存器间址答案：C思考题8086在基址加变址的寻址方式中，基址寄存器可以为，变址寄存器可以为SI或DI。A.AX或CXB.BX或BPC.SI或BXD.DX或DI答案：B思考题8086CPU在基址加变址的寻址方式中，基址寄存器可以为BX或BP，变址寄存器可以为。A.AX或CXB.BX或BPC.SI或BXD.SI或DI答案：D思考题8086/8088可用于寄存器间接寻址的寄存器有个。A.1B.2C.3D.4答案：D思考题采用寄存器间接寻址时，存储单元的有效地址由寄存器指出，这些寄存器为。A.AX，BX，CX，DXB.CS，ES，DS，SSC.BX，BP，SI，DID.SP，BP，SI，DI答案：C思考题如果以BP寄存器对操作数进行间接寻址，则操作数默认在。A.代码段B.数据段C.堆栈段D.扩展段答案：C思考题如果以BX寄存器对操作数进行间接寻址，则操作数默认在。A.代码段B.数据段C.堆栈段D.扩展段答案：B思考题MOVAX，ES：[BX][SI]的源操作数的物理地址是。A.16×(DS)+(BX)+(SI)B.16×(ES)+(BX)+(SI)C.16×(SS)+(BX)+(SI)D.16×(CS)+(BX)+(SI)答案：B思考题(DS)=2000H，(SS)=1500H，(ES)=3200H，(SI)=00A0H，(BX)=0100H，(BP)=0010H，数据段中的变量名VAL（偏移量）值为50H，指出下列各条指令中源操作数的寻址方式是什么？对存储器操作，其物理地址是多少？（1）MOVAX，[100H]（2）MOVAX，ES：[BX]（3）MOVAX，[BP]（4）MOVAX，VAL[SI]（5）MOVAX，[BX][SI]（6）MOVAX，VAL[BX][SI]3.38086/8088的指令系统符号的约定：OPD:目的操作数（8/16位）OPS:源操作数（8/16位）数据传送类指令3.3.1算术运算类指令3.3.2逻辑运算与移位类指令3.3.3串操作类指令3.3.4控制转移类指令3.3.5处理器控制类指令3.3.63.3.1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。除标志寄存器传送指令外，均不影响标志位。通用数据传送指令1标志寄存器传送指令2目标地址传送指令3输入/输出指令41.通用数据传送指令MOV传送指令★XCHG交换指令★XLAT换码指令★堆栈操作指令★1)MOV传送指令格式：MOVOPD，OPSMOV指令是使用最多的指令，它可以完成CPU内寄存器之间、寄存器与存储器之间的数据传送，还可以将立即数送入寄存器或内存。MOVAL，BL；将寄存器BL的内容传送到寄存器AL中。MOV[DI]，AX；将寄存器AX的内容传送到DI和DI+1所指的内存字单元中。MOVCX，[1000H]；将数据段中偏移地址1000H和1001H单元的内容送CX中。MOVBL，40；将立即数40传送到寄存器BL。注意思考题注意立即数、CS和IP不能作为目的操作数。两个段寄存器之间不能相互传送数据。两个存储单元之间不能直接传送。不能将立即数直接传送到段寄存器。两个操作数的类型和长度必须一致。思考题指出下列指令的错误所在。MOVBX，ALMOV100，CLMOVSS，2400HMOV[BX]，[SI]MOVAX，[SI][DI]MOVMEM[BX]，ES:AXMOVAL，[CX]MOVCS，AX思考题假设V1和V2是用DW定义的变量，下列指令中正确的是。A.MOVV1，V2B.MOVV1，20HC.MOV2000H，V2D.MOVAL，V1答案：B思考题下列指令中，格式正确的是。A.MOVDX，[AX+BX]B.MOVAX，[SI+DI]C.MOVCX，[BP+BX]D.MOVAX，[SI+BP]答案：D思考题设(20010H)=3FH，(20011H)=B2H，则执行下列指令后BX=。MOVAX，2000HMOVDS，AXMOVBX，[0010H]A.3FB2HB.B23FHC.3F3FHD.B2B2H答案：B思考题下面格式不正确的指令是。A.MOVAX，38B.MOVSP，38C.MOVDS，38D.MOVAL，38答案：C思考题设M/IO，WR，RD在某时刻分别为1，0，1时，在下列指令中与其对应的是。A.MOVAX，[BX+10]B.INAL，110C.MOVES：[DI]，AXD.OUT40H，AL答案：C2)XCHG交换指令格式：XCHGOPD，OPS操作数的类型可以为字节或字。交换只能在通用寄存器之间、通用寄存器与存储器之间进行。XCHGAX，BX；AX和BX的内容互换3)XLAT换码指令格式：XLAT或XLAT表首址功能：使AL中的值变换为内存表格中的对应值。它是一条隐含寻址方式的指令。将数据段内有效地址为(BX)+(AL)的内存字节单元中数据送入AL。该指令常用来查表，即将表头地址赋予BX，再将需求的表内位移地址赋予AL，最后运用XLAT指令即可以将该地址处的表值送到AL。功能图XLAT换码指令的功能图数据段存储器表BXAL+BX+ALAL4)PUSH入栈指令与POP出栈指令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段寄存器记录其段基址。堆栈的存取操作都发生在栈顶；用堆栈指针寄存器SP指定。入栈指令PUSH★出栈指令POP★思考题入栈指令PUSH格式：PUSHOPS