微機原理及接口技術(shù)_03 8086的指令系統(tǒng)

1、第33章 8086的指令系統(tǒng)本章主要內(nèi)容 3.1 8086的尋址方式 3.2 8086的指令系統(tǒng)3.1 8086的尋址方式3.1.1 操作數(shù)尋址方式 計算機的核心部件是CPU，CPU是通過執(zhí)行指令序列來解決問題的，因此每種CPU都有一組指令集提供給用戶使用，這組指令集就稱為CPU的指令系統(tǒng)。每一條指令都由操作碼和操作數(shù)兩部分構(gòu)成。8086的尋址方式較為豐富，總體來說操作數(shù)的位置可以分為三類。 （1）操作數(shù)包含在指令中，這種尋址方式稱為立即尋址，這種操作數(shù)就稱為立即數(shù)。 （2）操作數(shù)包含在CPU的某個內(nèi)部寄存器中，這種尋址方式稱為寄存器尋址。 （3）操作數(shù)在內(nèi)存的數(shù)據(jù)區(qū)中，在8086中任何內(nèi)存的

2、地址都是由兩部分組成：段基址和偏移量。 1立即尋址（Immediate Addressing） 當(dāng)操作數(shù)就在指令中時為立即尋址，該操作數(shù)稱為立即數(shù)，用data 8或data16表示。立即數(shù)可以是數(shù)值、字符，也可以是由數(shù)值和運算符構(gòu)成的表達(dá)式。 2寄存器尋址（Register Addressing） 這種尋址方式的操作數(shù)放在寄存器中，用寄存器的符號來表示。對于16位操作數(shù)，寄存器可以是AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP或者BP等；對于8位操作數(shù)，則用寄存器AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH或者DL。 3直接尋址（Direct Addressing） 操作數(shù)總是在存儲器中，其有效地址E

3、A由指令以具體數(shù)值的形式直接給出。要注意的是指令中有效地址必須加一個方括號，以便與立即數(shù)相區(qū)別。 4寄存器間接尋址（Register Indirect Addressing） 操作數(shù)的有效地址EA直接取自某一個基址寄存器或變址寄存器。可以使用BP、BX、SI和DI這個16位的寄存器作為間接尋址寄存器，并且規(guī)定使用BP寄存器時，約定訪問的是由SS指示的堆棧段，而使用BX、SI和DI寄存器時，約定訪問的是由DS指示的數(shù)據(jù)段。 5寄存器相對尋址（Register Relative Addressing） 操作數(shù)的有效地址是一個基址或變址寄存器的內(nèi)容與指令中指定的位或16位位移量（簡記為disp）之和

4、。同樣，當(dāng)指令中指定的寄存器是BX、SI或DI時，段寄存器使用DS，當(dāng)指定寄存器是BP時，段寄存器使用SS。 6基址變址尋址（Based Indexed Addressing） 操作數(shù)的有效地址是一個基址寄存器（BX或BP）和一個變址寄存器（SI或DI）的內(nèi)容之和。在這種方式中，只要用上BP寄存器，那么默認(rèn)的段寄存器就是SS；在其他情況下，默認(rèn)的段寄存器均為DS。 7基址變址相對尋址（Relative based indexed addressing） 使用基址變址尋址方式時允許帶一個8位或16位的位移量disp，稱為基址變址相對尋址。 例如： MOV AX，dispBXSI ;源操作數(shù)的物理

5、地址DS10HBXSIdisp 設(shè)DS2000H，BX1500H，SI0300H，disp0200H，(21A00H)26BFH，則物理地址DS10HBXSIdisp20000H1500H0300H0200H21A00H。指令執(zhí)行后，AX26BFH。 3.1.2 轉(zhuǎn)移地址的尋址方式指令系統(tǒng)中有一類指令可以用來控制程序的執(zhí)行順序，從而實現(xiàn)分支、循環(huán)以及子程序等復(fù)雜的程序結(jié)構(gòu)，這類指令屬于控制轉(zhuǎn)移類指令，它們通過修改指令指針I(yè)P以及代碼段寄存器CS的值來實現(xiàn)轉(zhuǎn)移。與前面所述的一般數(shù)據(jù)的尋址方式不同，轉(zhuǎn)移類指令需要用一定的尋址方式指出轉(zhuǎn)移的目的地址，這就是轉(zhuǎn)移地址的尋址方式。 1段內(nèi)直接尋址 轉(zhuǎn)向的

6、有效地址是當(dāng)前IP寄存器的內(nèi)容和指令中指定的8位或16位位移量之和。 指令的匯編語言格式表示為 JMP NEAR PTR PROGIA JMP SHORT QUEST 2段內(nèi)間接尋址 轉(zhuǎn)移目的指令的偏移地址存放在寄存器或存儲器中，而此寄存器或存儲器可以用一般數(shù)據(jù)的尋址方式給出。 3段間直接尋址 在指令中直接提供了轉(zhuǎn)向段地址和偏移地址，所以只要用指令中指定的偏移地址取代IP寄存器的內(nèi)容，用指令中指定的段地址取代CS寄存器的內(nèi)容就完成了從一個段到另一個段的轉(zhuǎn)移操作。 指令的匯編語言格式可表示為 JMP FAR PTR NEXTROUTINT 其中，NEXTROUTINT為轉(zhuǎn)向的符號地址，F(xiàn)AR P

7、TR則是表示段間轉(zhuǎn)移的操作符。 4段間間接尋址 用存儲器中兩個相繼字的內(nèi)容來取代IP和CS寄存器中的原始內(nèi)容，以達(dá)到段間轉(zhuǎn)移的目的。這里，存儲單元的地址是由指令指定除立即數(shù)方式和寄存器方式以外的任何一種數(shù)據(jù)尋址方式取得。 這種指令的匯編語言格式可表示為 JMP DWORD PTRINTERSBX 其中INTERSBX說明數(shù)據(jù)尋址方式為直接變址尋址方式，DWORD PTR 為雙字操作符，說明轉(zhuǎn)向地址需取雙字為段間轉(zhuǎn)移指令。3.1.3 隱含尋址方式 除了上述常見的尋址方式以外，還有一類特殊的尋址方式，稱為隱含尋址，即指令中不出現(xiàn)操作數(shù)，但指令本身隱含指示了操作數(shù)的來源。如串操作指令MOVS，其源操

8、作數(shù)隱含由DS：SI寄存器間接尋址，而目的操作數(shù)則隱含由ES：DI寄存器間接尋址。 3.2 8086的指令系統(tǒng)3.2.1 數(shù)據(jù)傳送指令 1通用數(shù)據(jù)傳送指令 1）MOV指令 MOV指令是形式最簡單、用得最多的指令。它允許在CPU的寄存器之間、存儲器和寄存器之間傳送字節(jié)和字?jǐn)?shù)據(jù)，也可以將立即數(shù)傳送到寄存器或存儲器中。 格式：MOV OPRD1，OPRD2 說明：MOV是操作碼，OPRD1和OPRD2分別是目的操作數(shù)和源操作數(shù)。 功能：將源操作數(shù)（字或字節(jié)）傳送到目的操作數(shù)，源操作數(shù)保持不變。 2）堆棧操作指令 堆棧是以“先進(jìn)后出”方式工作的一個存儲區(qū)，棧區(qū)的段地址由SS寄存器的內(nèi)容確定，而棧頂位置

9、由堆棧指針SP寄存器的內(nèi)容來確定。堆棧操作指令包括入棧（PUSH）和出棧（POP）指令兩類。 （1）入棧操作。 格式：PUSH OPRD ;OPRD為源操作數(shù) （2）出棧操作。 格式：POP OPRD; OPRD為目的操作數(shù) 3）數(shù)據(jù)交換指令XCHG 格式：XCHG OPRD1， OPRD2 功能：完成數(shù)據(jù)交換。把一個字節(jié)或一個字的源操作數(shù)與目的操作數(shù)相互交換。交換能在通用寄存器與累加器之間、通用寄存器之間、通用寄存器與存儲器之間進(jìn)行。但段寄存器和立即數(shù)不能作為一個操作數(shù)，也不能在累加器之間進(jìn)行。 4）字節(jié)轉(zhuǎn)換指令XLAT 格式：XLAT 轉(zhuǎn)換表 功能：用查表方式將一種代碼轉(zhuǎn)換（翻譯）成另一種

10、代碼。XLAT指令有兩種格式，第一種格式中的“轉(zhuǎn)換表”為表格的首地址，一般用符號表示，以提高程序的可讀性，但它也可以省略，即用第二種格式。 2輸入/輸出（I/O）指令 1）輸入指令I(lǐng)N 格式： IN AL,端口地址n ;ALn IN AX,端口地址n ;AXn1n IN AL,DX ;ALDX IN AX,DX ;AXDX1DX 功能：從I/O端口輸入數(shù)據(jù)至AL或AX。允許把一個字節(jié)由一個輸入端口傳送到AL中，或者把一個字由一個輸入端口傳送到AX中。若端口地址超過256（00FFH），則必須用DX寄存器來保存該端口地址，這樣用DX作端口地址時，最多可尋找64K（0000FFFFH）個端口。 2

11、）輸出指令OUT 格式： OUT 端口地址n,AL ;ALn OUT 端口地址n,AX ;AXn1n OUT DX,AL ;ALDX OUT DX,AX ;AXDX1DX 功能：將AL或AX的內(nèi)容輸出至I/O端口?？梢詫L或AX中的內(nèi)容傳送到一個輸出端口，端口尋址方式與IN指令相同。 3地址目標(biāo)傳送指令 1）取有效地址指令LEA 格式：LEA OPRD1,OPRD2 2）雙字指針?biāo)图拇嫫骱虳S指令LDS 格式：LDS OPRD1，OPRD2 3）雙字指針?biāo)图拇嫫骱虴S指令LES 格式：LES OPRD1,OPRD2 4標(biāo)志傳送指令 1）標(biāo)志傳送AH指令LAHF 這條指令的功能是將標(biāo)志寄存器的

12、低8位數(shù)據(jù)傳送至AH寄存器。 2）AH送標(biāo)志寄存器低字節(jié)指令SAHF 這條指令與LAHF指令的操作相反，可以將寄存器AH的內(nèi)容送至標(biāo)志寄存器的低8位。 3）標(biāo)志入棧指令PUSHF 將標(biāo)志寄存器的內(nèi)容壓入堆棧頂部，同時修改堆棧指針，但不影響標(biāo)志位。 4）標(biāo)志出棧指令POPF 把當(dāng)前堆棧頂部的一個字，傳送到標(biāo)志寄存器，同時修改堆棧指針，影響標(biāo)志位。 3.2.2 算術(shù)運算指令 1加法指令 1）加法指令A(yù)DD 格式：ADD OPRD1，OPRD2 2）帶進(jìn)位的加法指令A(yù)DC 格式：ADC OPRD1，OPRD2 3）增量指令I(lǐng)NC 格式：INC OPRD 例如： ADD AL，10H ;ALAL10H

13、 ADD BX，3000H ;通用寄存器與存儲單元內(nèi)容相加 例如： MOV AX,7248H;將立即數(shù)7248H送AX寄存器 ADD AX,91F9H;(AX)0441H，且CF1 MOV BX,01 ADC BX,02 執(zhí)行結(jié)果為 (AX)0441H，(BX)04 各標(biāo)志位的值為：ZF0，AF1，PF1，CF1，OF0，SF0 2減法指令 1）減法指令SUB 格式：SUB OPRD1，OPRD2 2）帶借位的減法指令SBB 格式：SBB OPRD1，OPRD2 3）減量指令DEC 格式：DEC OPRD 4）取補指令NEG 5）比較指令CMP 例如： SUB CX，BX ;CX CX-BX

14、SUB BP2,CL ;將SS段的BP2所指的單元中的值減去CL中的值，結(jié)果放在BP2所指的堆棧單元中 例如： MOV CX,2100H NEG CX MOV DX,CX DEC DX 執(zhí)行結(jié)果：CX0DF00H，DX0DEFFH，SF1，CF1，ZF0，PF1，AF0，OF0。 3乘法指令 1）無符號數(shù)乘法指令MUL 格式：MUL OPRD ;OPRD為源操作數(shù) 例如： MOV AL,FIRST MUL SECOND ;結(jié)果為AXFIRSTSECOND MOV AX,THIRD; MUL AX ;結(jié)果為 DX：AXTHIRDTHIRD MOV AL,30H CBW ;字?jǐn)U展AX30H MOV

15、 BX,2000H MUL BX 2）符號數(shù)乘法指令I(lǐng)MUL 格式：IMUL OPRD; OPRD 為源操作數(shù) 例如： MOV AL,0C8H MOV BL,43H IMUL BL 指令執(zhí)行結(jié)果為AXF158H。 4除法指令 1）無符號數(shù)除法指令DIV 格式：DIV OPRD 2）整數(shù)除法指令I(lǐng)DIV 格式：IDIV OPRD 例如： AX2000H,DX200H,BX1000H, 則DIV BX執(zhí)行后，AX2002H，DX0000H。 5符號擴展指令 格式：CBW 功能：將AL中字節(jié)數(shù)的符號位擴展到AH的各個位，形成AX中的字?jǐn)?shù)據(jù)。 格式：CWD 功能：將AX中字?jǐn)?shù)據(jù)的符號位擴展到DX中的各

16、個位，形成DX和AX中的雙字?jǐn)?shù)據(jù)。 6BCD調(diào)整指令 1）組合BCD數(shù) 格式：DAA 功能：組合BCD數(shù)的加法調(diào)整指令，半字節(jié)1位BCD相加，超過9或有進(jìn)位，要加6調(diào)整。若低半字節(jié)調(diào)整后有進(jìn)位，則高半字節(jié)再做加6調(diào)整。 格式：DAS 功能：組合BCD數(shù)的減法調(diào)整指令，半字節(jié)1位BCD相減，有借位，要減6調(diào)整。 2）分離BCD數(shù) 格式：AAA 功能：分離BCD數(shù)的加法調(diào)整指令，只取低半字節(jié)，其余同DAA指令。 格式：AAS 功能：分離BCD數(shù)的減法調(diào)整指令，只取低半字節(jié)，其余同DAS指令。 格式：AAM 功能：分離BCD數(shù)的乘法調(diào)整指令，兩個BCD數(shù)相乘，結(jié)果在AL中，除以10后商在AH中，余數(shù)

17、在AL中。 格式：AAD 功能：分離BCD數(shù)的除法調(diào)整指令，先將兩個BCD碼轉(zhuǎn)為一字節(jié)二進(jìn)制（高位10低位）得到被除數(shù)，放于AL中，AH清零，運算后，商送AL，余數(shù)送AH。 3.2.3 位操作指令1邏輯運算指令1）取反指令NOT格式：NOT OPRD功能：對OPRD給出的操作數(shù)按位取反。此指令對標(biāo)志無影響。2）邏輯與指令A(yù)ND格式：AND OPRD1，OPRD2功能：對兩個操作數(shù)按位進(jìn)行邏輯“與”運算，結(jié)果送回目的操作數(shù)。 3）邏輯或指令OR 格式：OR OPRD1,OPRD2 功能：對指定的兩個操作數(shù)按位進(jìn)行邏輯“或”運算。結(jié)果送回目的操作數(shù)。 4）異或操作指令XOR 格式：XOR OPRD

18、1，OPRD2 功能：對兩個指定的操作數(shù)按位進(jìn)行“異或”運算，結(jié)果送回目的操作數(shù)。 5）測試指令TEST 格式：TEST OPRD1,OPRD2 功能：完成與AND指令相同的操作，結(jié)果只影響標(biāo)志位，不改變目的操作數(shù)。通常使用它進(jìn)行數(shù)據(jù)中某些位是0或1的測試。 3.2.3 位操作指令2移位指令1）邏輯右移SHR格式：SHR OPRD1,移位次數(shù)例如：ALabcdefgh ; abcdefgh均為二進(jìn)制數(shù)1或0,邏輯右移指令SHR AL,1 ; 執(zhí)行后,AL0abcdefgh、CFhALabcdefgh ; abcdefgh均為二進(jìn)制數(shù)1或0)、CL3,邏輯右移指令SHR AL,CL; 執(zhí)行后,A

19、L000abcde、CFf 2）算術(shù)右移SAR 格式：SAR OPRD1,移位次數(shù) 例如： ALabcdefgh; abcdefgh均為二進(jìn)制數(shù)1或0,算術(shù)右移指令 SAR AL,1 ; 執(zhí)行后，ALaabcdefgh、CFh ALabcdefgh; abcdefgh均為二進(jìn)制數(shù)1或0、CL3,算術(shù)右移指令 SAR AL,CL ; 執(zhí)行后，ALaaaabcde、CFf 3）算術(shù)/邏輯左移SAL/SHL 格式：SAL/SHL OPRD1，移位次數(shù) 功能：將OPRD1中的8位或16位二進(jìn)制數(shù)向左移動1位或者CL位，最左邊位（即最高位）或者最后移出位至CF，最右邊的1位（即最低位）或右邊的CL位移入

20、0。 例如： ALabcdefgh; abcdefgh均為二進(jìn)制數(shù)1或0, 邏輯左移指令 SHL AL,1 ; 執(zhí)行后,ALbcdefgh0、CFa ALabcdefgh; abcdefgh均為二進(jìn)制數(shù)1或0)、CL3,邏輯左移指令 SHL AL,CL ; 執(zhí)行后,ALdefgh000、CFc 4）循環(huán)左移指令ROL 格式：ROL OPRD1,移位次數(shù) 例如： ALabcdefgh; abcdefgh均為二進(jìn)制數(shù)1或0、CL5,循環(huán)左移指令 ROL AL，CL ; 執(zhí)行后,ALfghabcde、CFe 5）循環(huán)右移指令ROR 格式：ROR OPRD1，移位次數(shù) 例如： ALabcdefgh;

21、abcdefgh均為二進(jìn)制數(shù)1或0，循環(huán)右移指令 ROR AL,1 ; 執(zhí)行后，ALhabcdefgh、CFh 6）帶進(jìn)位循環(huán)右移RCR 格式：RCR OPRD1， 移位次數(shù) 例如： ALabcdefgh、CFi（abcdefghi均為二進(jìn)制數(shù)1或0）、CL4，執(zhí)行指令RCR AL，CL后，ALfghiabcd、CFe。 7）帶進(jìn)位循環(huán)左移RCL 格式：RCL OPRD1， 移位次數(shù) 例如： ALabcdefgh、CFi（abcdefghi均為二進(jìn)制數(shù)1或0），執(zhí)行指令RCL AL，1后，ALbcdefghi、CFa。 3.2.4 串操作指令與重復(fù)前綴 1串操作 串操作類指令用來實現(xiàn)內(nèi)存區(qū)域中

22、數(shù)據(jù)串的操作，這些數(shù)據(jù)串可以是字節(jié)類型的字節(jié)串，也可以是字類型的字串。串操作指令共有五種。 1）串傳送指令MOVS 功能：把數(shù)據(jù)段中由SI間接尋址的一個字節(jié)（或字）數(shù)據(jù)傳送到附加段中由DI間接尋址的一個字節(jié)（或字）單元中；然后根據(jù)方向標(biāo)志DF及所傳送數(shù)據(jù)的類型（字節(jié)或字）的不同，對SI及DI進(jìn)行1（字節(jié)）或2（字）的修改，即修改地址指針。 2）串比較指令CMPS 功能：把數(shù)據(jù)段中由SI間接尋址的一個字節(jié)（或字）數(shù)據(jù)與附加段中由DI間接尋址的一個字節(jié)（或字）數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，使比較的結(jié)果影響標(biāo)志位；然后根據(jù)方向標(biāo)志DF及所進(jìn)行比較的操作數(shù)的類型（字節(jié)或字）對SI及DI進(jìn)行1（字節(jié)）或2（字）的修改，

23、即修改地址指針。 3）串掃描指令SCAS 功能：使用由指令指定的關(guān)鍵字節(jié)或關(guān)鍵字（存放在AL或AX中），與附加段中由DI間接尋址的一個字節(jié)（或字）數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，使比較的結(jié)果影響標(biāo)志位；然后根據(jù)方向標(biāo)志DF及所進(jìn)行操作的數(shù)據(jù)類型（字節(jié)或字）的不同，對SI及DI進(jìn)行1（字節(jié)）或2（字）的修改，即修改地址指針。 4）串存儲指令STOS 功能：把指令中指定的一個字節(jié)或一個字（分別存放在AL及AX寄存器中），傳送到附加段中由DI間接尋址的字節(jié)內(nèi)存單元（或字內(nèi)存單元）中去，然后根據(jù)方向標(biāo)志DF及進(jìn)行操作的數(shù)據(jù)的類型（字節(jié)或字）對DI進(jìn)行修改操作。 。在重復(fù)前綴的控制下，可連續(xù)將AL（AX）的內(nèi)容存入到附加

24、段的一段內(nèi)存區(qū)域中去，該指令不影響標(biāo)志位。 5）串裝入指令LODS 功能：與串存儲指令的功能相反，實現(xiàn)從“DS SI”間接尋址的字節(jié)串（或字串）中讀出數(shù)據(jù)傳送到AL（或AX）寄存器中。 2重復(fù)前綴 串操作類指令可以與重復(fù)前綴配合使用，從而操作得以重復(fù)執(zhí)行，并在條件符合時停止執(zhí)行。 例如： 分析下列幾行程序，指出指令執(zhí)行后，CX和ZF的值。 STR1 DBSPEED CLD MOV CX,5 MOV AL,D LEA DI,STR1 REPNE SCASB HLT 指令執(zhí)行結(jié)果為CX0，ZF1。 3.2.5 控制轉(zhuǎn)移指令 1無條件轉(zhuǎn)移、調(diào)用和返回指令 1）無條件轉(zhuǎn)移指令JMP 格式：JMP OPRD ;OPRD是轉(zhuǎn)移的目的地址 功能：轉(zhuǎn)移到目的地址所指示的指令去執(zhí)行。 該指令分直接轉(zhuǎn)移和間接轉(zhuǎn)移兩種，直接轉(zhuǎn)移的3種形式如下。 （1）短程轉(zhuǎn)移。 JMP SHORT OPRD （2）近程轉(zhuǎn)移。 JMP NEAR PTR OPRD （3）遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)移。 間接轉(zhuǎn)移指令的目的地址可以由存儲器或寄存器給出，有以下兩種形式