微機(jī)原理與接口技術(shù)教學(xué)課件

微機(jī)原理與接口技術(shù)

講課教師：王愛(ài)學(xué)

本課程研究的內(nèi)容

1、計(jì)算機(jī)硬件：構(gòu)成計(jì)算機(jī)的各種元件、器件和設(shè)備實(shí)物。

2、計(jì)算機(jī)軟件：為應(yīng)用計(jì)算機(jī)所編制的程序。

微機(jī)原理課程與其它課程的關(guān)系：

數(shù)字邏輯一一計(jì)算機(jī)原理一一計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言一一微機(jī)原理

——計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

一一單片機(jī)原理

本學(xué)期所學(xué)課程實(shí)際上包括了匯編語(yǔ)言部分。

匯編語(yǔ)言：是與計(jì)算機(jī)硬件密切相關(guān)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，其基本

語(yǔ)句對(duì)應(yīng)硬件的一個(gè)基本命令。

課程要求

1、3次以上（包括3次）不交作業(yè)的同學(xué)不許參加期

末考試，期末考試成績(jī)計(jì)為0分。

2、無(wú)故不上理論課累計(jì)3次以上（包括3次）的同學(xué)

不許參加期末考試，期末考試成績(jī)計(jì)為0分。

3、無(wú)故不上實(shí)驗(yàn)課累計(jì)3次以上（包括3次）的同學(xué)

不許參加期末考試，期末考試成績(jī)計(jì)為0分。

參考書

1、羅克露、徐潔：微型機(jī)原理與應(yīng)用（電子工業(yè)出版社）

2、沈美明、溫冬嬋：匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（清華大學(xué)出版社）

3、熊桂喜：IBM—PC匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（科學(xué)出版社）

4、周明德：微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用（清華大學(xué)出版社）

第一章基礎(chǔ)知識(shí)

1.1二進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)及十六進(jìn)制數(shù)（及其轉(zhuǎn)換）（略）

1.2二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算

1.2.1算術(shù)運(yùn)算（略）

1.2.2邏輯運(yùn)算

例：

X=OOFFH=OOOO00001111HUB

Y=5555H=0101010101010101B

按位“與”運(yùn)算

000000001111HUB

A0101010101010101B

0000000001010101B

按位“或”運(yùn)算

oooooooomiHUB

V0101010101010101B

0101010111111U1B

按位“異或”運(yùn)算

0000000011111111B

十0101010101010101B

0101010110101010B

1.3ASCII碼和BCD碼（略）

1.4數(shù)值與編碼的轉(zhuǎn)換

把ASCII碼和BCD等轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)值。

例：

2的ASCII碼為32H,轉(zhuǎn)換成數(shù)值為：00000010（計(jì)

算機(jī)中）

在程序中，使用一定的算法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

第二章IBM-PC計(jì)算機(jī)組織

2.1IBM-PC微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)由三大部分組成：

中央處理器CPU（包括運(yùn)算器、控制器）。

存儲(chǔ)器。

輸入/輸出設(shè)備。

各組成部分的功能：

運(yùn)算器：負(fù)責(zé)執(zhí)行所有的算術(shù)和邏輯運(yùn)算。

控制器：負(fù)責(zé)指令執(zhí)行時(shí)的控制工作（把指令逐條從

存儲(chǔ)器中取出，經(jīng)譯碼分析后發(fā)出取操作數(shù)、執(zhí)行、

存儲(chǔ)運(yùn)算結(jié)果等控制指令）。

存儲(chǔ)器（內(nèi)存）：是計(jì)算機(jī)的記憶部件，它通過(guò)總線與

CPU相連。用來(lái)存放程序執(zhí)行時(shí)所需的指令和數(shù)據(jù)。

I/O設(shè)備：軟盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤、顯示器、鍵盤、打印

機(jī)等設(shè)備。

總線：包括數(shù)據(jù)線、地址線、控制線。

圖2.1PC機(jī)的一般結(jié)構(gòu)

IBM-PC系列機(jī)CPU型號(hào)：

Intel8086/8088

8088是一個(gè)準(zhǔn)16位的微處理器，即它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是16

位的，而外部的數(shù)據(jù)總線是8位的，因而它在一個(gè)

總線周期內(nèi)只能訪問(wèn)一個(gè)8位字節(jié)而不是一個(gè)16位

的字。

8086的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部總線都是16位的，工作性能比

8088好。

80386,80486：是32位微處理器。

Pentium(80586)：地址線36位，外部數(shù)據(jù)線64位。

目前，CPU主頻在2GHz左右是常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)配置。

2.2IBM-PC上的軟件與匯編語(yǔ)言

軟件可分為兩大類：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。

2.2.1系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件

系統(tǒng)軟件：由PC機(jī)的生產(chǎn)廠家及其配套設(shè)備的供應(yīng)商

為用戶提供的一組程序，這些程序是用戶使用機(jī)器

時(shí)為產(chǎn)生、準(zhǔn)備和執(zhí)行用戶程序所必需的。（典型

的系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)）

應(yīng)用軟件：用戶自己和一些生產(chǎn)商為某種應(yīng)用而編寫

的專門軟件。

2.2.2高級(jí)語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、機(jī)器語(yǔ)言

機(jī)器指令是由二進(jìn)制代碼組成的，直接以指令來(lái)編程的

語(yǔ)言便是機(jī)器語(yǔ)言。（編程者使用不方便）

匯編語(yǔ)言：用符號(hào)以一定的簡(jiǎn)單語(yǔ)法來(lái)表示機(jī)器指令，

其語(yǔ)句與機(jī)器語(yǔ)言一一對(duì)應(yīng)。

高級(jí)涪言：以人們易于理解的語(yǔ)句和構(gòu)造來(lái)編程的語(yǔ)言

稱為高級(jí)涪言,如C,BASIC,PASCALFORTRAN,C+

+等。

高級(jí)溶言一一用編譯程序編譯一一機(jī)器語(yǔ)言

匯編語(yǔ)言源程序一一用匯編器匯編一一機(jī)器語(yǔ)言

高級(jí)語(yǔ)言易學(xué)易用，基本符合數(shù)學(xué)語(yǔ)言和自然語(yǔ)言的習(xí)

慣，而用匯編語(yǔ)言編程則要困難得多。

為什么要學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言？

1、通過(guò)匯編語(yǔ)言去理解計(jì)算機(jī)運(yùn)行軟件的過(guò)程。（匯

編語(yǔ)言與機(jī)器指令基本上是一一對(duì)應(yīng)的）

2、某些底層系統(tǒng)軟件必須用匯編涪言來(lái)編寫，例如主

板上的BIOS及一些設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。這是由于要直接

與下層硬件打交道，高級(jí)語(yǔ)言很難勝任。

3、匯編語(yǔ)言程序的執(zhí)行效率高，運(yùn)行代碼占用內(nèi)存少。

有些軟件的程序段需要頻繁執(zhí)行且要求速度快，必須

使用匯編語(yǔ)言。

例：Windows環(huán)境下的寫屏軟件，圖形、圖像處理中的

壓縮還原過(guò)程。

2.2.3匯編語(yǔ)言的開發(fā)環(huán)境（略）

（以后在上機(jī)實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行詳細(xì)的學(xué)習(xí)。）

2.3Intel8086/8088CPU的寄存器結(jié)構(gòu)

8086CPU：16位CPU,時(shí)鐘頻率：5MHz——10MHz

數(shù)據(jù)線：16根，可處理8位或16位數(shù)據(jù)

地址線：20根，地址空間：22。=1MB

8088CPU：16位CPU,時(shí)鐘頻率：5MHz——10MHz

內(nèi)部數(shù)據(jù)線：16根，可處理8位或16位數(shù)據(jù)

外部數(shù)據(jù)線：8根，可處理8位數(shù)據(jù)

地址線：20根，地址空間：22。=1MB

2.3.1通用寄存器

通用寄存器共8個(gè)（右圖）AHALAX

分兩組，數(shù)據(jù)寄存器（前4個(gè)：AX,BX,

CX,DX）用作存放數(shù)據(jù)。BHBX

指針和變址寄存器（后4個(gè)），用CHCLCX

于存放指針。

1.數(shù)據(jù)寄存器DHDX

AX,BX,CX,DX可分別拆分成2個(gè)8位寄

存器。SP

AX：累加器（accumulator）,在算術(shù)運(yùn)

算時(shí)，用AX來(lái)存放操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果。BP

BX：基址寄存器（baseaddress）,計(jì)算

存儲(chǔ)器地址時(shí)使用。SI

CX：計(jì)數(shù)寄存器（count）,循環(huán)、串

操作時(shí)用于計(jì)數(shù)。DI

AX

BX

CX

DX

IP：指令指針寄存器(instructionpointer)是專用的16位寄

存器，它表示的是當(dāng)前要執(zhí)行的指令在代碼段中的偏移地址。

程序員不能直接訪問(wèn)IP,只有轉(zhuǎn)移指令、子程序調(diào)用及返回

指令、中斷調(diào)用及返回指令才能修改IP(有時(shí)還會(huì)修改CS)。

2.3.4標(biāo)志寄存器

OFDFIFTFSFZFAFPFCF

標(biāo)志寄存器：用于表示程序運(yùn)行時(shí)(數(shù)據(jù)處理時(shí))的狀態(tài)。

各標(biāo)志位的作用：

進(jìn)位標(biāo)志CF(carryflag)：有進(jìn)位或借位時(shí)為1；

奇偶標(biāo)志PF(parityflag)：結(jié)果低8位“1〃的個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)

為1。

輔助進(jìn)位標(biāo)志AF(auxiliarycarryflag)：進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算時(shí),

如果低4位產(chǎn)生了進(jìn)位時(shí)為1。此標(biāo)志用于十進(jìn)制運(yùn)算時(shí)的

調(diào)整。

零標(biāo)志ZF(zeroflag)：運(yùn)算結(jié)果為0時(shí)為1。

符號(hào)標(biāo)志SF(signflag)：等于運(yùn)算結(jié)果的最高位(符號(hào)位)。

以下幾個(gè)標(biāo)志可暫不講述。

跟蹤標(biāo)志TF（trapflag）,當(dāng)TF=1時(shí)，在執(zhí)行完一條指

令后就會(huì)產(chǎn)生單步中斷，然后由單步中斷處理程序把

TF置為0。TF標(biāo)志用于調(diào)試。

中斷標(biāo)志IF（interruptflag）,當(dāng)IF=1時(shí)，允許響應(yīng)可

屏蔽中斷，否則關(guān)閉中斷。

方向標(biāo)志DF（directionflag）,DF用于控制串操作指令地

址的增減。如果DF=1,則每次串操作后使變址寄存

器SI和DI減1（字節(jié)指令）或減2（字指令）；如果DF=0,

則每次串操作后使變址寄存器SI和DI加1（字節(jié)指令）或

加2（字指令）。

2.4PC機(jī)的內(nèi)存組織

Intel8086/8088：有20根地址線，總的內(nèi)存大小為2?。=1MB。

2.4.1內(nèi)存地址與字節(jié)、字的存放

8位二進(jìn)數(shù)：一個(gè)字節(jié)(byte)。

位7654321cl

111111111111

內(nèi)存單元的基本單位為字節(jié)，每個(gè)內(nèi)存單元都分配了一個(gè)唯一的

地址。

地址范圍：00000000000000000000B——

mimimimiHUB

十六進(jìn)制數(shù)表示：00000H—FFFFFH

16位的信息稱為1個(gè)字，任何相鄰兩個(gè)單元都可以組成1個(gè)字。

字的地址是第1個(gè)字節(jié)的地址。

在內(nèi)存中，低字節(jié)在前，高字節(jié)在后。

地址存儲(chǔ)單元（字節(jié)）

00000H_________0

00001H

FFFFFH1MB

例：

(a)將字節(jié)12H及34H分別放入AH,AL寄存器;

AHAL

12H34H

例：

(b)將字1234H放入AX寄存器；

AHAL

12H34H

例:例：

(c)將至節(jié)12H及34H分別放入內(nèi)(d)將字1234H放入內(nèi)存單元

存單元1FFFFH及20000H處；1FFFFH處。

地址地址

1FFFFH1FFFFH

20000H20000H

例：將雙字12345678H（32位二進(jìn)制）存入內(nèi)存單元

1FFFFH處。

地址內(nèi)容

……1

1FFFFH78H

20000H56H

20001H34H

20002H-12H1

2.4.2內(nèi)存地址的分段

Intel8086/8088有20根地址線，其內(nèi)存尋址空間為1MB。

為了表示某個(gè)地址，需要20位。

機(jī)器字長(zhǎng)為16位，它能表示的最大內(nèi)存空間為216=64KBo

Intel8086/8088采用分段訪問(wèn)內(nèi)存的辦法，使得16位寄存器

可以訪問(wèn)20位地址（64K個(gè)段，每段最多64KB）。

位190

物理地址

位150

段地址0000

位150

段內(nèi)地址

2.4.3物理地址和邏輯地址

20位物理地址采用Intel的分段方法將其分為16位的段地

址和16位的段內(nèi)地址（偏移值）o

用段地址和偏移地址來(lái)表示內(nèi)存單元地址的形式稱為邏

輯地址，寫成“段地址：偏移地址”的格式。

例：物理地址00000H：

0000H：0000H

段地址乘以16（左移4位）再加上偏移地址，即可得到

物理地址。

段地址X16D（或10H）+偏移地址=物理地址

例：設(shè)邏輯地址為1234H：5678H,則物理地址為：

1234HX10H+5678H=12340H+5678H=179B8H

如果給定一個(gè)物理地址，要算出它的邏輯地址，則有很

多個(gè)結(jié)果。

例：179B8H的邏輯地址如下：

1000H：79B8H

1001H：79A8H

1234H：5678H

179BH：0008H

1234H：5678H只是各種分段結(jié)果中的一種。

段地址中增加1,內(nèi)存空間就增加16D(10H)。16字節(jié)稱為

1節(jié)(paragraph),英文簡(jiǎn)寫的para就代表1節(jié)。

2.4.4實(shí)際內(nèi)存分配方法

例：假定一個(gè)程序的代碼段大小為

4096D,數(shù)據(jù)段大小為8180D,堆棧段

大小為252D。

按節(jié)方式上舍入為4096D,8192D,256D,內(nèi)存

即1000H,2000H,lOOHo

設(shè)給此程序分配的內(nèi)存區(qū)從21000H開始21000H

（節(jié)邊界對(duì)齊），這三個(gè)段在內(nèi)存中的代碼段

位置為：21FFFH

22000H

段寄存器

數(shù)據(jù)段

CS2100H23FFFH

DS2200H24000H

SS2400H堆棧段

ES240FFH

內(nèi)存起始地址21000H,起始段地址為2100H。

代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段大小依次為：

1000H,2000H,lOOHo

SS=DS+200H=2400Ho

代碼段、數(shù)據(jù)段及堆棧段的偏移地址范圍分別為:

O-OFFFH,0-1FFFH,0?FFH。

2.5堆棧

堆棧（stack）：是內(nèi)存中的一塊特定區(qū)域，用于暫時(shí)緩存數(shù)據(jù)。

2.5.1堆棧在哪里

堆棧由軟件設(shè)置，是在內(nèi)存中劃出一塊區(qū)域作為堆棧。堆棧的

一端位置固定（棧底），另一端是浮動(dòng)的（棧頂）。信息的

存取在棧頂進(jìn)行。

堆棧的位置和大小由SS及SP寄存器確定。

例：

設(shè)開始時(shí)（棧底）位置為：SS=2400H,SP=100H,運(yùn)行一段

時(shí)間后，堆棧中壓入了一些數(shù)據(jù)，SP=80Ho堆棧位置如下

圖所示。

CS

24000H

DS

SS

ES24080H（棧頂）

SP

24100H（棧底）

堆棧的棧底由初始SP值決定，它等于堆棧段中最大數(shù)據(jù)單元處

的地址加1（棧底不存數(shù)據(jù)）。

堆棧的棧頂也由SP值決定，隨著不斷的壓棧操作，SP的值會(huì)減

小，棧頂也就相應(yīng)地變化。如果未壓入內(nèi)容，或壓入了內(nèi)容

后，又全部彈出，則棧頂與棧底相同。

無(wú)論是壓入還是彈出，都是以字為單位進(jìn)行(不能進(jìn)行字節(jié)或

雙字操作)。

例：設(shè)SS=2000H,SP=100H,試分析如下一小段程序中PUSH

語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程。

MOVAX,1234H；將1234H送入AX

PUSHAX；將AX中的內(nèi)容壓入堆棧

執(zhí)行PUSHAX指令的過(guò)程：

(1)SP-SP-2；將堆棧指針減2

(2)(SP)—AX；將AX中的一個(gè)字送入堆棧段內(nèi)由SP指向的

偏移地址處

內(nèi)存

段寄存器

cs堆棧段2000H:0000H

DS

SS

ES

SP

2000H:0100H

段寄存器內(nèi)存

cs

DS堆棧段2000H:0000H

ss

ES

SPOOFEH34H2000H:00FEH

12H2000H:00FFH

2000H:0100H

AX1234H

??????

出棧指令為：POPAX,工作過(guò)程和入棧操作相反（略）。

第三章尋址方式與指令系統(tǒng)

3.1指令格式

指令結(jié)構(gòu):

操作碼操作數(shù)地址

操作碼：指明計(jì)算機(jī)所要執(zhí)行的操作。

操作數(shù)地址：指出指令在執(zhí)行過(guò)程中要處理的數(shù)據(jù)地址。

3.2尋址方式

尋址方式：是指指令中尋找操作數(shù)的方式。

1.立即尋址（用于寄存器賦值）

例：MOVAX,2056H內(nèi)存

AX

AHAL

/MOV30000H

56H30001H

20H30002H

2.寄存器尋址

寄存器尋址：指令中所需的操作數(shù)在CPU的某個(gè)寄存器中。存

取這類操作數(shù)完全在CPU內(nèi)部進(jìn)行，不需要?jiǎng)佑每偩€訪問(wèn)內(nèi)

存，所以執(zhí)行速度比較快。

例：

MOVAX,BX；源和目的操作數(shù)都是寄存器尋址方式

MOVAX,1234H

ADDBX,AX

PUSHDS；源操作數(shù)是寄存器尋址方式

3.直接尋址

直接尋址:操作數(shù)的偏移地址（有效地址）直接在指令中指出。

例:

為有效地處

MOVAX,[1000H];1000H一內(nèi)存

（設(shè)：DS=2000H）

……

OP代碼段

00

10

AX

AHAL?…

A20000H數(shù)據(jù)段

A?…

21000H40

30

4.寄存器間接尋址

操作數(shù)的有效地址EA不是位于指令中，而是位于基址寄存器

BX、BP或變址寄存器SI、DI中。地址是通過(guò)一個(gè)寄存器

來(lái)指明，因而稱為寄存器間接尋址。

例：MOVAX,[DI]

設(shè)DS=3000H,DI=2000H

物理地址：30000H+2000H=32000H

內(nèi)存

AX

AHAL....

個(gè)30000H數(shù)據(jù)段

A

32000HBO

40

段跨越前綴舉例:

MOVCX,ES:[BX]

MOVBX,ES:[2000H]

;鍵入字符串并顯示

datasegment

stringdb30,0,30dup(?)

;最大串長(zhǎng)，實(shí)際串長(zhǎng)，串

strldb13J0J$'

dataends

*

codesegment

assumecs:code,ds:data

keyinprocfar

begin:movax9data

movds,ax

movdx,offsetstring;指定數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首地址

movah,Oah;21h號(hào)中斷的Oah號(hào)功能

int21h;接收從鍵盤鍵入的數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)

movcl,string+l；取實(shí)際串長(zhǎng)度

xorch,ch；cx中是實(shí)際串長(zhǎng)度

adddx,cx;dx指向（串尾部一2）的內(nèi)存單元

adddx,2;dx指向串尾部

movbx,dx;必須使用bx間接尋址

movbyteptr[bx]/$5

leadx,strl

movah,9;21h號(hào)中斷的09h號(hào)功能

int21h;顯示回車換行

leadx,string+2;鍵入串的起始地址

movah,9

int21h;顯示鍵入的串

movah,4ch;21h號(hào)中斷的4ch號(hào)功能

int21h;返回DOS操作系統(tǒng)

keyinendp;過(guò)程結(jié)束

codeends；代碼段結(jié)束

endbegin;指出可執(zhí)行的第一行代碼地址

;鍵盤鍵入的小寫字符按大寫顯示

datasegment

stringdb2,0,2dup(?)

dataends

codesegment

assumecs:code,ds:data

keyinprocfar

begin:movax,data

movds,ax

loopl:movdx,offsetstring

movah90ah

intllh

moval,string+2

cmpalj!'

jzdone

cmpal961h

jbloopl

cmpal,7ah

jaloopl

subal920h

movstring+2,al

movstring+3/$!

leadx,string+2

movah,9

int21h

jmploopl

done:movah,4ch

int21h

keyinendp

codeends

endbegin

5.寄存器相對(duì)尋址

寄存器相對(duì)尋址（變址尋址）：操作數(shù)的有效地址EA是一

個(gè)基址寄存器或變址寄存器的內(nèi)容和指令中指定的8位

和16位位移量之和：

EA=[BX]+8位或16位位移量

[BP]+8位或16位位移量

[SI]+8位或16位位移量

[DI]+8位或16位位移量

例：

MOVAX,[2040H+BP]

若：SS=5000HBP=3000H

則：EA=3000H+2040H=5040H

物理地址=50000H+5040H=55040H

5000H

ss■內(nèi)y存

BP3000H

OP代碼段

OP

40H

20H

IIX

AHAL

50000H

AA??????堆棧段

55040H48

55

6.基址加變址尋址

特點(diǎn)：有兩個(gè)寄存器出現(xiàn)在指令中。其中基址寄存器為

BX或BP,變址寄存器為SI或DL

例：

MOVAX,[BX][SI]

MOVAX.[BX+SI]；等同上一條指令

設(shè)：DS=3200H,BX=0456H,SI=1094H

則：EA=0456H+1094H=14EAH

物理地址=32000H+14EAH=334EAH

7.相對(duì)的基址加變址尋址：

例：

MOVAL,[BX+DI+12]

設(shè)：DS=8000H,BX=0100H,DI=0010H

則物理地址=80000H+0100H+0010H+12（或者是OCH）

=80UCH

3.1.2小節(jié)（補(bǔ)充）

8086/8088的機(jī)器語(yǔ)言格式（1—7個(gè)字節(jié)構(gòu)成指令）

機(jī)器指令的第一字節(jié)：76543210

操作碼DW

D指出下一字節(jié)REG段是源還是目的。

1一目的操作數(shù)是在寄存器，否則，源操作數(shù)在寄存器。

（雙操作數(shù)指令中，至少有一個(gè)操作數(shù)在寄存器，源為立即數(shù)除

外。）

W字操作位，1——字操作，否則是字節(jié)操作。

機(jī)器指令的第二字節(jié):76543210

MOD=11

MODREGR/M

表示寄存器尋址

R/M表示寄存器

MOD=其它

表示存儲(chǔ)器尋址,R/M表示內(nèi)存地址

MOD=H時(shí):

若W=0則:R/M000001010011100101110111

表示ALCLDLBLAHCHDHBH

若W=1則:R/M000001010011100101110111

表示AXCXDXBXSPBPSIDI

例：ADDCL,BH

MOD=00時(shí)，存儲(chǔ)器尋址，不帶位移量。

由R/M段指出內(nèi)存地址。

000001010011100101110111

[BX+SI][BX+DI][BP+SI][BP+DI][SI][DI]直接尋址[BX]

其中直接尋址方式：下兩個(gè)字節(jié)（第3—4字節(jié)）是16位直接地址。

MOD=01時(shí)，存儲(chǔ)器尋址，帶一個(gè)位移量字節(jié)（8位位移量）。

由R/M段指出內(nèi)存地址。

MOD=10時(shí)，存儲(chǔ)器尋址，帶2個(gè)位移量字節(jié)（16位位移量）。

由R/M段指出內(nèi)存地址。

例：ADD例45H[BX][DI],DX

機(jī)器語(yǔ)言指令：01914521H

00000001100100010100010100100001

00000001100100010100010100100001

立即尋址的機(jī)器指令第一字節(jié):

76543210

操作碼SW

S符號(hào)擴(kuò)展，8位補(bǔ)碼擴(kuò)至16位。

SW=008位操作數(shù)

SW=0116位操作數(shù)

SW=118位操作數(shù)擴(kuò)展至16位

(SW=10無(wú)效）

例：ADD2345H[BX][DI],-105

機(jī)器語(yǔ)言：8381452397H

1000001110000001010001010010001110010111

10000011100000010100010100100011

設(shè)：指令執(zhí)行前：

BX=0892HDI=59A3H

DS=2000H(2857AH)=0029H

目的操作數(shù)地址：

20000H+2345H+0892H+59A3H=2857AH

指令執(zhí)行后：

(2857AH)=0029H+0FF97H=OFFCOH

OFF97H是97H的帶符號(hào)擴(kuò)展：

1111111110010111

注意事項(xiàng)：

使用BP的間接尋址：SS為默認(rèn)段寄存器。

其它：DS為默認(rèn)段寄存器。

有段跨越前綴時(shí)，在指令前加一個(gè)字節(jié):

76543210

001SEG110

SEG：00ES01CS10SS11DS

三種情況不允許段跨越：

程序：必為CS堆棧：必為SS串操作的目的串：必為ES

3.3指令系統(tǒng)

Inlel8086/8088的指令系統(tǒng)可分成以下六組：

數(shù)據(jù)傳送指令。

算術(shù)指令。

邏輯指令。

串處理指令。

控制轉(zhuǎn)移指令。

處理機(jī)控制指令。

3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令

數(shù)據(jù)傳送指令負(fù)責(zé)把運(yùn)算過(guò)程中所需的數(shù)據(jù)、地址或立

即數(shù)傳送到寄存器或存儲(chǔ)單元中。

1.數(shù)據(jù)通路與類型匹配

數(shù)據(jù)傳送指令的作用，就是在內(nèi)存、通用寄存器、段寄存器、立

即數(shù)之間“傳來(lái)傳去”。在傳送指令的源操作數(shù)和目的操作

數(shù)之間，傳什么，如何傳，既要根據(jù)程序的需要來(lái)設(shè)置，還

要根據(jù)語(yǔ)法規(guī)則及數(shù)據(jù)通路來(lái)決定。

2.MOV和XCHG指令

MOV指令的語(yǔ)法為:

MOVDST,SRC

根據(jù)數(shù)據(jù)通路圖可知如下指令是合法的（其中ac為立即數(shù),

reg為通用寄存器，segreg為段寄存器，mem為內(nèi)存）：

MOVreg,acMOVmem,ac

MOVreg,regMOVmem,reg

MOVreg,segregMOVmem,segreg

MOVreg,memMOVsegreg,reg

MOVsegreg,mem

當(dāng)使用段寄存器作目的操作數(shù)時(shí)，不允許使用CS作目的

操作數(shù)。

MOV或其他大多數(shù)指令必須遵守以下規(guī)則：

1)源和目的必須類型匹配(8位對(duì)8位，16位對(duì)16位)。

2)目的操作數(shù)不能為立即數(shù)。

3)源和目的操作數(shù)不能同時(shí)為內(nèi)存操作數(shù)(串指令除外)。

4)源和目的操作數(shù)不能同時(shí)為段寄存器。

下面的指令不正確：

(1)MOVAX,BL

(2)MOVES,DS

(3)MOV[DI],[SI]

可以將它們改為：

(1)MOVAL,BL

MOVAH,0

(2)MOVAX,DS

MOVES,AX

(3)MOVAL,[SI]MOV[DI],AL

例：

MOVDL,CL

MOVAX,BX

MOVAX,[2010H]

MOVCL,[BX+5]

MOV[SI],CX

MOVAL,32H

MOVCX,2801H

MOVDS,AX

MOVSS,DX

XCHGOPRI,OPR2;將兩個(gè)操作數(shù)的內(nèi)容互換（不允許任何一個(gè)

操作數(shù)是立即數(shù)）

例：XCHGBX,[BP+SI];將BX中的內(nèi)容與堆棧段內(nèi)容互換

XCHG及MOV指令執(zhí)行后都不影響標(biāo)志寄存器。

例：將有效地址為1000H開始的內(nèi)存中100個(gè)連續(xù)存儲(chǔ)單

元清零。

MOVDI,1000H

MOVCX,64H;64H=100

MOVAL,0

BBB:MOV[DI],AL

INCDI

DECCX

JNZBBB

其中，BBB為符號(hào)地址

3.PUSH,POP,PUSHF,POPF指令

PUSH,POP入棧出棧指令

PUSHF,POPF標(biāo)志寄存器入棧出棧指令

例：

在程序中的某一部分里要臨時(shí)借用一下某個(gè)寄存器，但借用

前的內(nèi)容以后還有用，就可以先用PUSH指令將其保存起來(lái),

然后在必要時(shí)再用POP指令恢復(fù)成原來(lái)的內(nèi)容。

PUSHCX

PUSHAX

..;其間的程序要借用CX,AX

POPAX；恢復(fù)AX內(nèi)容

POPCX；恢復(fù)ex內(nèi)容

利用堆棧還可以傳遞內(nèi)容。例：

PUSHDS

POPES；ES的內(nèi)容二DS的內(nèi)容

4.地址傳送指令LEA,LDS,LES

LEAreg,src;將源操作數(shù)src的偏移地址送入reg

例：LEABX,[BX+0400H]

執(zhí)行前：BX=2000H

執(zhí)行后：BX=2000H+0400H=2400H

LDSreg,src;將合。中的雙字內(nèi)容依次送入reg及DS

例：LDSSI,[2030H]

執(zhí)行前：DS=5000H(52030H)=0240H

(52032H)=3000H

執(zhí)行后:SI=0240H

DS=3000H

LESreg,src；將src中的雙字內(nèi)容依次送入reg及ES

3.3.2算術(shù)運(yùn)算指令

1.加法和減法指令

主要的六條加法和減法指令如下:

ADDdst,src

ADCdst,src；src+dst+CF,帶進(jìn)位加

INCopr；操作數(shù)自加1

SUBdst,src

SBBdst,src;帶借位減

DECopr

其中，dst,src及opr既可以是字節(jié)操作數(shù)，也可以是字操

作數(shù)，但類型必須匹配。

除了INC及DEC指令不影響CF（進(jìn)位標(biāo)志）外，所有指令都會(huì)

影響標(biāo)志寄存器，其中最重要的是CF,ZF,SF,OF,分

別表示進(jìn)位、結(jié)果為零、符號(hào)和溢出。

例：ADDAL,70H

ADDBX,3000H

ADDSI,CX

ADDDX,[BX+DI]

ADD[BX+SI],AX

例：32位加法運(yùn)算：

設(shè)：DX=0007HAX=A379H0007A379H

BX=0005HCX=7E4FH00057E4FH

指令為：

ADDAX,CX

ADCDX,BX

A379

+7E4F

121C8

0007

0005

+1

000D結(jié)果：DX=000DHAX=21C8H

例:

INCBL

INCCX

INCBYTEPTR[BX]

下面的指令有錯(cuò)誤：

(1)ADD[SI],13H

(2)SUBAX,BL

指令應(yīng)改為：

(1)ADDWORDPTR[SI],13H

(2)MOVBH,0

SUBAX,BX

例：求2=乂一Y。X,Y,Z都是一個(gè)32位數(shù)。

XDD?；在數(shù)據(jù)段中定義一個(gè)雙字

YDD?

ZDD?

MOVDX,WORDPTRX+2；用DX：AX作為被減數(shù).

;雙字的高位字在后，地址加

2

;雙字中的字，必須用PTR運(yùn)算

符

MOVAX,WORDPTRX;雙字的低位字在前

SUBAX,WORDPTRY;先進(jìn)行低16位減法

SBBDX,WORDPTRY+2;高16位減法用SBB,考慮借

位

MOVWORDPTRZ,AX;差的低16位

+口

2、比較指令（兩數(shù)相減，僅影響標(biāo)志位）：

例：

CMPAL,64H

CMPBX,21F0H

CMPCL,DH

CMPAX,[BX+SI+04]

相等時(shí),ZF=1（否則為0）

例：找出100個(gè)無(wú)符號(hào)8位數(shù)的最大值（有效地址3000H開

始的100個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù)）。

MOVBX,3000H;起始地址

MOVCX,63H;99次比較

MOVAL,[BX]

LP1:INCBX

CMPAL,[BX]

JNCLP2;無(wú)借位轉(zhuǎn)移，大于等于轉(zhuǎn)移

MOVAL,[BX]

LP2:DECCX

JNZLP1

MOVMAX,AL;最大值送MAX單元

例：找出50個(gè)有符號(hào)16位數(shù)的最小值（有效地址3000H開

始的50個(gè)有符號(hào)數(shù)）。

MOVBX,3000H;起始地址

MOVCX,31H;49次比較

MOVAX,[BX]

BBB:INCBX

INCBX

CMPAX,[BX]

JNGCCC;有符號(hào)數(shù)小于等于轉(zhuǎn)移

MOVAX,[BX]

CCC:DECCX

JNZBBB

MOVMIN,AX;最小值送MIN單元

3、乘法指令

8位乘法，積在AX中。

16位乘法，積在DX（高），AX（低）中。

1、無(wú)符號(hào)數(shù)乘法

MULCL；AL乘CL送AX

MULBX

MULBYTEPTR[SI];8位乘

MULWORDPTR[DI];16位乘

2、有符號(hào)數(shù)乘法

IMULBL

IMULCX

究竟是使用MUL還是IMUL取決于你怎樣看待操作數(shù)(包括

乘數(shù)和被乘數(shù))。

例：設(shè)AL=11111111B,BL=llllllllBo

如果使用MULBL指令,則nnnnBxnniniB=

255DX255D=65205Do

如果使用IMULBL指令，則是(-1)X(-1)=1。

乘法指令會(huì)影響標(biāo)志位。但除了CF和OF以外的標(biāo)志

位無(wú)定義。

注意：乘數(shù)不能為立即數(shù)。

X（字節(jié)）乘以10的指令如下：

MOVAL,10

MULX；結(jié)果在AX中

絕不能寫成以下形式：

MOVAL,X

MUL10

注意，不能以16位操作數(shù)乘8位操作數(shù)，必須將8位操作數(shù)擴(kuò)展

成16位操作數(shù)。對(duì)無(wú)符號(hào)8位操作數(shù)，擴(kuò)展成16位時(shí)，只需

將高8位清零。對(duì)有符號(hào)的8位操作數(shù)，擴(kuò)展成16位時(shí)，要使

用CBW指令o

CBW指令無(wú)參數(shù)，它的作用是將AL的符號(hào)擴(kuò)展至AH。如果

AL的最高位為0,貝ijAH=00；如果AL的最高位為1,貝”AH=

OFFHo

3.3.3邏輯指令

邏輯指令包括邏輯運(yùn)算指令及移位指令兩大類。

1.邏輯運(yùn)算指令（指令都是按位進(jìn)行邏輯運(yùn)算的。）

ANDdst,src;邏輯“與“

ORdst,src;邏輯“或"

XORdst,src;邏輯“異或”

NOTdst;邏輯“非”

例：

ANDAL,OFH將高4位清零

AL=1O1OO1O1——>AL=00000101=05H

ANDAL,OFOH將低4位清零；

AL=10100101——>AL=10100000二OAOH

ANDAL,OFEH將最低位清零

ORAL,80H將最高位置1

XORAL,ALAL清零，比M0VAL,0效率高

ORAL,30HOR之前AL=O?9,則將AL中的值變ASCH碼

AL=00000101——>AL=00110101=35H

ANDAL,OFHAND之前AL=30H?39H,則將AL中的值變

為0?9

AL=00U0101——>AL=00000101=05H

2.測(cè)試指令TEST

完成操作類似于AND,但它不將運(yùn)算結(jié)果送目的操作數(shù)，只是

影響標(biāo)志位。

例：統(tǒng)計(jì)負(fù)數(shù)的個(gè)數(shù)（有效地址4000H開始的20H個(gè)有符號(hào)數(shù)）。

XORDI,DI

MOVBX,4000H

MOVCX,20H

AGAIN:MOVAL,[BX]

INCBX

TESTAL,80H；若AL最高位為1（負(fù)數(shù)）時(shí)，ZF=O

JZ,GOON；正數(shù)時(shí)跳轉(zhuǎn)

INCDI

GOON:DECCX

JNZAGAIN

MOVMINUS,DI……

3.移位指令

移位指令共有八條,它們的指令格式分別是:

邏輯左移SHLdst,count

算術(shù)左移SALdst,count

邏輯右移SHRdst,count

算術(shù)右移SARdst,count

循環(huán)左移ROLdst,count

循環(huán)右移RORdst,count

帶進(jìn)位循環(huán)左移RCLdst,count

帶進(jìn)位循環(huán)右移RCRdst,count

dst是除立即數(shù)之外的任何尋址方式。字或字節(jié)都可以。

SHR移位方法:

例：SALAH,1

MOVCL,2

SHLSI,CL;位移數(shù)多于1時(shí)，必須用CL

ROL

ROR

RCLCFw

RCR斗CF—

例：

x=x*10,使用移位及加法來(lái)實(shí)現(xiàn)（速度快）：

SHLBX,1;X*2

MOVAX,BX；保存X*2

SHLBX,1

SHLBX,1;X*8

ADDBX,AX;X=X*8+X*2

需11個(gè)時(shí)鐘周期。

使用乘法指令，則需要70個(gè)時(shí)鐘周期。

例：32位數(shù)乘士。用左移2位完成乘4。用兩個(gè)寄存器

DX及AX來(lái)表示32位數(shù)。

XDD?；X為一個(gè)32位數(shù)

MOVAX,WORDPTRX；取低16位

MOVDX,WORDPTRX+2；取高16位

SHLAX,1；低16位左移1位.

；移出的位在CF中

RCLDX,1：高16位帶進(jìn)位循環(huán)左移，

;低16位的進(jìn)位位移入高16位的最低位

SHLAX,1

RCLDX,1

P60頁(yè)第2題答案：

1)MOV[CX],AL

不能用CX間接尋址。

2)MOVBH,320

出o

3)MOVDS.2000H

沒(méi)有數(shù)據(jù)通路。

4)ADDSI.FDDH

補(bǔ)0為OFDDHo

5)SHLAX,2

移位數(shù)大于1時(shí)用CL寄存器。

6)CMPBYTEPTR[SI],X

不能都是內(nèi)存單元。

7)LEABXJSI]

正確。

8)LDSBXJDX]

不能用DX間接尋址。

9)JMPBYTEPTRAX

PTR不能在寄存器前。

10)JMPAX

正確。

11)JMP[AX]

不能用AX間接尋址。

12)RET5

RET后必須是偶數(shù)。

13)MOV[BX+SI+1OJ4OO

必須指明字或字節(jié)。

14)DIVAL

AX為被除數(shù)，AL為除數(shù)，

當(dāng)(AH)>(AL)時(shí)，結(jié)果可能溢出。

P60頁(yè)第3題答案:

1)5634H

2)7856H

3)78H

4)7856H

;P60頁(yè)5(1)求Z=X+Y。X,Z是32位數(shù)，Y是8位數(shù)。

datasegment

XDD1111FFFFH

YDB2

ZDD?

dataends

*

codesegment

assumecs:code,ds:data

XYAddprocfar

begin:movax9data

movds,ax

MOVDX.WORDPTRX+2

;用DX：AX作為被加數(shù).

；雙字的高位字在后，地址加2

MOVAX,WORDPTRX;雙字的低位字在前

MOVBL,Y；字的低8位

XORBH.BH;BX中為16位數(shù)，等于Y

ADDAX.BX；先進(jìn)行低16位加法

ADCDX,0;高16位加法，考慮進(jìn)位

MOVWORDPTRZ,AX;和的低16位

MOVWORDPTRZ+2.DX;和的高16位

movah,4ch

int21h

XYAddendp

codeends

endbegin

ASC碼內(nèi)存

例：將BCD碼轉(zhuǎn)換為ASCII碼。

MOVSI,1OOOH3000H31H

MOVDI,3000H32H

MOVCX,000433H

34H

GGG:MOVAL,[SI]

35H

MOVBL,AL36H

ANDAL,OFHBCD碼內(nèi)存37H

ORAL,3OH……138H

MOV[DI],AL1000H21H

43H

INCDI

65H

87H

ASC碼

MOVAL,BL內(nèi)存

PUSHCX

3000H31H

MOVCL,432H

SHRAL,CL；邏輯右移33H

;前面補(bǔ)034H

35H

ORAL,3OH

36H

MOV[DI],ALBCD碼內(nèi)存37H

INCDI……138H

INCSI1000H21H

POPCX43H

65H

DECCX87H

JNZGGG

編寫完整程序的提不：

datasegment

BCD1DB21H,43H,65H,87H

ASCIDB8dup(?)

dataends

LEASI.BCD1

LEADI,ASCI

補(bǔ)充內(nèi)容：

3.2.2與轉(zhuǎn)移地址有關(guān)的尋址方式

1.段內(nèi)轉(zhuǎn)移、段間轉(zhuǎn)移

段內(nèi)轉(zhuǎn)移：

■移到同一個(gè)代碼段內(nèi)的某個(gè)偏移地址處

段間轉(zhuǎn)移：

■移到另一個(gè)代碼段中的某個(gè)偏移地址處

2.段內(nèi)直接尋址

段內(nèi)直接尋址：指令的有效地址是當(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。指令的機(jī)器

碼中帶有相對(duì)于當(dāng)前IP的位移量，是相對(duì)尋址。

8位位移量：加SHORT操作符（叫做：短跳轉(zhuǎn)）

16位位移量：加NEARPTR操作符（可以省略）。

例：

JMPSHORTLI；L1與當(dāng)前IP的位移量是一個(gè)8位值

JMPL1（或者JMPNEARPTRLI）

;L1與當(dāng)前IP的位移量是一個(gè)16位值

條件轉(zhuǎn)移指令只能是8位位移量，省略了SHORT操作符。

3.段內(nèi)間接尋址

有效地址是一個(gè)通用寄存器或數(shù)據(jù)段中一個(gè)存儲(chǔ)

單元的內(nèi)容（尋址內(nèi)存可使用任何一種尋址方

式）。

例：

MOVAX,OFFSETpl

；獲取pl過(guò)程在代碼段內(nèi)的偏移值

CALLAX

例：

MOVAX,[BX]；數(shù)據(jù)段中，寄存器間接尋址

JMPBX；代碼段中，段內(nèi)間接尋址

MOVAX,OFFSETpl；獲取過(guò)程pl的偏移地址送入AX

MOVADD1,AX；將AX內(nèi)容送入數(shù)據(jù)段內(nèi)的ADD1處

CALLADD1；轉(zhuǎn)移至ADD1中存放的偏移地址處

MOVBX,OFFSETADD1；獲取ADD1的偏移地址送入BX

CALL[BX]；轉(zhuǎn)移地址的偏移地址位于數(shù)據(jù)段中，

；要通過(guò)BX間接尋址獲取

4.段間直接尋址

段間直接尋址在指令中給出了要轉(zhuǎn)移的地址的

代碼段和段內(nèi)偏移量。

例：

CALLFARPTRp2

要轉(zhuǎn)移至的標(biāo)號(hào)或過(guò)程名必須具備FAR屬性。

5.段間間接尋址

轉(zhuǎn)移地址必須放入內(nèi)存單元中，且是一個(gè)雙字。

例:JMPDWORDPTR[BX+INTERS]

間接的偏移量

內(nèi)存單元中的轉(zhuǎn)移地址是一個(gè)雙字，高位字在

后，低位字在前。轉(zhuǎn)移后，低位字變成了IP,

高位字變成了CS。

3.3.4控制轉(zhuǎn)移指令

控制轉(zhuǎn)移指令用來(lái)改變程序的執(zhí)行順序,

共有如下幾類：

?無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令(JMP)；

?條件轉(zhuǎn)移指令

?循環(huán)指令

?子程序調(diào)用與返回指令。

?中斷與中斷返回指令。

1、無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令

例：

JMPSHORTPTRL1；轉(zhuǎn)移至段內(nèi)L1標(biāo)號(hào)處，