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微机原理知识点(2)

2012/7/8    作者:未知    来源:网络文摘    阅读:3459

第二节        8086指令系统
一、数据传送指令
1、通用传送指令
(1) MOV dest,src; dest←src
传送的是字节还是字取决于指令中涉及的寄存器是8位还是16位。
具体来说可实现:
      MOV  mem/reg1,mem/reg2
指令中两操作数中至少有一个为寄存器
② MOV  reg,data    ;立即数送寄存器
③ MOV  mem,data    ;立即数送存储单元
④ MOV  acc,mem     ;存储单元送累加器
⑤ MOV  mem,acc     ;累加器送存储单元
⑥ MOV  segreg,mem/reg ;存储单元/寄存器送段寄存器
⑦ MOV  mem/reg,segreg ;段寄存器送存储单元/寄存器
 
MOV指令的使用规则
①IP不能作目的寄存器
②不允许mem←mem
③不允许segreg←segreg
④立即数不允许作为目的操作数
⑤不允许segreg←立即数
⑥源操作数与目的操作数类型要一致
⑦当源操作数为单字节的立即数,而目的操作数为间址、变址、基址+变址的内存数时,必须用PTR说明数据类型。如:MOV [BX],12H 是错误的。
 
(2)、堆栈指令
什么是堆栈?
按“后进先出(LIFO)”方式工作的存储区域。堆栈以为单位进行压入弹出操作。
规定由SS指示堆栈段的段基址,堆栈指针SP始终指向堆栈的顶部,SP的初值规定了所用堆栈区的大小。堆栈的最高地址叫栈底。
 
      压栈指令PUSH
PUSH    src         ; src为16位操作数
 
例:PUSH          AX   ;将AX内容压栈
执行操作:(SP)-1←高字节AH
(SP)-2←低字节AL
(SP)←(SP)- 2
注意进栈方向是高地址低地址发展。`
 
      弹出指令POP
POP       dest
 
例:POP BX    ;将栈顶内容弹至BX
执行操作:(BL)←(SP)
(BH)←(SP)+1
(SP)←(SP)+2
 
堆栈指令在使用时需注意的几点:
      堆栈操作总是按字进行
      不能从栈顶弹出一个字给CS
      堆栈指针为SS:SP,SP永远指向栈顶
④SP自动进行增减量(-2,+2)
 
 
(3)、交换指令XCHG
格式:XCHG  reg,mem/reg
功能:交换两操作数的内容。
要求:两操作数中必须有一个在寄存器中;
操作数不能为段寄存器和立即数;
源和目地操作数类型要一致。
举例:  XCHG          AX,BX
XCHG          [2000],CL
 
(4)查表指令XLAT
执行的操作:AL←[(BX)+(AL)]
又叫查表转换指令,它可根据表项序号查出表中对应代码的内容。执行时先将表的首地址(偏移地址)送到BX中,表项序号存于AL中。
 
2、输入输出指令
只限于用累加器AL或AX来传送信息。
功能: (累加器)←→I/O端口
(1) 输入指令IN
格式:
IN acc,PORT ;PORT端口号0~255H
IN acc,DX   ;DX表示的端口范围达64K
例:IN AL,80H  ;(AL)←(80H端口)
IN AL,DX   ;(AL)←((DX))
 
(2) 输出指令OUT
格式:OUT  port,acc
OUT  DX,acc
 
例:OUT 68H,AX  ;(69H,68H)←(AX)
OUT DX,AL   ;((DX))←(AL)
在使用间接寻址的IN/OUT指令时,要事先用传送指令把I/O端口号设置到DX寄存器
如:
MOV  DX,220H
IN   AL,DX;将220H端口内容读入AL
 
3、目标地址传送指令
(1)         LEA
传送偏移地址
格式:LEA reg,mem    ; 将指定内存单元的偏移地址送到指定寄存器
要求:
1)       源操作数必须是一个存储器操作数;
2)       目的操作数必须是一个16位的通用寄存器。
 
例:LEA    BX,[SI+10H]
设:(SI)=1000H
则执行该指令后,(BX)=1010H
 
l注意以下二条指令差别:
LEA BX,BUFFER
MOV BX,BUFFER
前者表示将符号地址为BUFFER的存储单元的偏移地址取到 BX中;后者表示将BUFFER存储单元中的内容取到 BX中。
 
下面两条指令等效:
LEA BX,BUFFER
MOV BX, OFFSET BUFFER
其中OFFSET BUFFER表示存储器单元BUFFER的偏移地址。
二者都可用于取存储器单元的偏移地址,但LEA指令可以取动态的地址,OFFSET只能取静态的地址。
 
二、算术运算指令
1、   加法指令
(1)     不带进位的加法指令ADD
格式:  ADD   acc,data
ADD   mem/reg,data
ADD  mem/reg1,mem/reg2
实例:
ADD   AL,30H
ADD   SI,[BX+20H]
ADD   CX,SI
ADD   [DI],200H
 
•ADD指令对6个状态标志均产生影响。
例:已知(BX)=D75FH
指令 ADD  BX,8046H 执行后,状态标志各是多少?
D75FH = 1110 0111 0101 1111
8046H = 1000 0000 0100 0110
1           1 11 11
微机原理知识点0110 0111 1010 0101
 
结果:C=1, Z=0, P=0, A=1, O=1, S=0
 
判断溢出与进位
从硬件的角度:默认参与运算的操作数都是有符号数,当两数的符号位相同,而和的结果相异时有溢出,则OF=1,否则OF=0
 
 
(2)         带进位的加法ADC
ADC指令在形式上和功能上与ADD类似,只是相加时还要包括进位标志CF的内容,例如:
ADC  AL,68H ;  AL←(AL)+68H+(CF)
ADC  AX,CX  ;AX←(AX)+(CX)+(CF)
ADC  BX,[DI]  ;BX←(BX)+[DI+1][DI]+(CF)
 
(3)加1指令INC
格式:INC  reg/mem
功能:类似于C语言中的++操作:对指定的操作数加1
例:  INC  AL
INC  SI
INC  BYTE PTR[BX+4]
注:本指令不影响CF标志。
(4)非压缩BCD码加法调整指令AAA
AAA指令的操作:
如果AL的低4位>9或AF=1,则:
① AL←(AL)+6,(AH)←(AH)+1,AF←1
② AL高4位清零
③ CF←AF
否则AL高4位清零
 
(5)压缩BCD码加法调整指令DAA
l两个压缩BCD码相加结果在AL中,通过DAA调整得到一个正确的压缩BCD码.
l指令操作(调整方法):
若AL的低4位>9或AF=1
则(AL)←(AL)+6,AF←1
若AL的高4位>9或CF=1
则(AL)←(AL)+60H,CF←1
l除OF外,DAA指令影响所有其它标志。
lDAA指令应紧跟在ADDADC指令之后。
 
2、   减法指令
(1)不考虑借位的减法指令SUB
格式: SUB  dest, src
操作: dest←(dest)-(src)
注:1.源和目的操作数不能同时为存储器操作数
2.立即数不能作为目的操作数
指令例子:
SUB  AL,60H
SUB  [BX+20H],DX
SUB  AX,CX
 
(2)考虑借位的减法指令SBB
SBB指令主要用于多字节的减法。
格式: SBB  dest, src
操作: dest←(dest)-(src)-(CF)
指令例子:
SBB  AX,CX
SBB  WORD PTR[SI],2080H
SBB  [SI],DX
 
(3)减1指令DEC
作用类似于C语言中的”--”操作符。
格式:DEC  opr
操作:opr←(opr)-1
指令例子:
DEC  CL
DEC  BYTE PTR[DI+2]
DEC  SI
 
(4)求补指令NEG
格式: NEG  opr
操作: opr← 0-(opr)
对一个操作数取补码相当于用0减去此操作数,故利用NEG指令可得到负数的绝对值。
例:若(AL)=0FCH,则执行 NEG AL后,
(AL)=04H,CF=1
 
(5)比较指令CMP
格式: CMP  dest, src
操作: (dest)-(src)
CMP也是执行两个操作数相减,但结果不送目标操作数,其结果只反映在标志位上。
指令例子:
CMP  AL,0AH
CMP  CX,SI
CMP  DI,[BX+03]
 
(6)非压缩BCD码减法调整指令AAS
AL中由两个非压缩的BCD码相减的结果进行调整。调整操作为:
AL的低4位>9或AF=1,则:
AL←(AL)-6,AH←(AH)-1,AF←1
AL的高4位清零
CF←AF
否则:AL的高4位清零
 
7)压缩BCD码减法调整指令DAS
AL中由两个压缩BCD码相减的结果进行调整。调整操作为:
AL的低4位>9或AF=1,则:
AL←(AL)-6, 且AF←1
AL的高4位>9或CF=1,则:
AL←(AL)-60H,且CF←1
 
DAS对OF无定义,但影响其余标志位。
DAS指令要求跟在减法指令之后。
 
3、   乘法指令
进行乘法时:8位*8位→16位乘积
16位*16位→32位乘积
 
(1) 无符号数的乘法指令MUL(MEM/REG)
格式: MUL   src
操作:字节操作数  (AX)←(AL) × (src)
字操作数      (DX, AX)←(AX) × (src)
 
指令例子:
MUL  BL   ;(AL)×(BL),乘积在AX中
MUL  CX   ;(AX)×(CX),乘积在DX,AX中
MUL  BYTE PTR[BX]
 
2)有符号数乘法指令IMUL
格式与MUL指令类似,只是要求两操作数均为有符号数
指令例子:
IMUL  BL   ;(AX)←(AL)×(BL)
IMUL  WORD PTR[SI];
(DX,AX)←(AX)×([SI+1][SI])
 
注意MUL/IMUL指令中
AL(AX)为隐含的乘数寄存器;
AX(DX,AX)为隐含的乘积寄存器;
SRC不能为立即数;
● 除CF和OF外,对其它标志位无定义。
 
4、除法指令
进行除法时:16位/8位→8位商
32位/16位→16位商
对被除数、商及余数存放有如下规定:
被除数         商           余数
微机原理知识点字节除法   AX           AL          AH
字除法   DX:AX         AX          DX
 
(1)无符号数除法指令DIV
格式: DIV   src
操作:字节操作  (AL)←(AX) / (SRC) 的商
(AH)←(AX) / (SRC) 的余数
字操作    (AX) ←(DX, AX) / (SRC) 的商
(DX) ←(DX, AX) / (SRC) 的余数
指令例子:
DIV  CL
DIV  WORD PTR[BX]
 
(2)有符号数除法指令IDIV
格式: IDIV   src
操作与DIV类似。商及余数均为有符号数,且余数符号总是与被除数符号相同。
注意: 对于DIV/IDIV指令
AX(DX,AX)为隐含的被除数寄存器。
AL(AX)为隐含的商寄存器。
AH(DX)为隐含的余数寄存器。
src不能为立即数。
对所有条件标志位均无定
 
关于除法操作中的字长扩展问题
•除法运算要求被除数字长是除数字长的两倍,若不满足则需对被除数进行扩展,否则产生错误。
•对于无符号数除法扩展,只需将AH或DX清零即可。
•对有符号数而言,则是符号位的扩展。可使用前面介绍过的符号扩展指令CBW和CWD
 
三、逻辑运算和移位指令
1、逻辑运算指令
(1)逻辑与AND
对两个操作数进行按位逻辑“与”操作。
格式:AND   dest, src
用途:保留操作数的某几位,清零其他位。
 
1:保留AL中低4位,高4位清0。
AND  AL,0FH
 
(2)逻辑或OR
对两个操作数进行按位逻辑”或”操作。
格式:OR  dest, src
用途:对操作数的某几位置1;对两操作数进行组合。
 
例1:把AL中的非压缩BCD码变成相应十进制数的ASCII码。
OR  AL, 30H
 
(3)逻辑非NOT
对操作数进行按位逻辑”非”操作。
格式:NOT  mem/reg
 
例:NOT  CX
NOT  BYTE PTR[DI]
 
(4)逻辑异或XOR
对两个操作数按位进行”异或”操作。
格式:XOR  dest, src
用途:对reg清零(自身异或)
reg/mem的某几位变反(与’1’异或)
 
1:把AX寄存器清零。
MOV  AX,0
XOR  AX,AX
AND  AX,0
SUB  AX,AX
 
 
(5)测试指令TEST
操作与AND指令类似,但不将”与”的结果送回,只影响标志位。
TEST指令常用于位测试,与条件转移指令一起用。
例:测试AL的内容是否为负数。
      TEST  AL,80H  ;检查AL中D7=1?          
      JNZ   MINUS   ;是1(负数),转MINUS              
… …         ;否则为正数
 
2、移位指令
(1)非循环移位指令
   算术左移指令 SAL(Shift Arithmetic Left)
   算术右移指令 SAR(Shift Arithmetic Right)
   逻辑左移指令 SHL(Shift Left)
   逻辑右移指令 SHR(Shift Right)
这4条指令的格式相同,以SAL为例:
微机原理知识点CL  ;移位位数大于1时
SAL  mem/reg
1               ;移位位数等于1时
Ø算术移位——把操作数看做有符号数;
 逻辑移位——把操作数看做无符号数。
Ø移位位数放在CL寄存器中,如果只移1位,也
 可以直接写在指令中。例如:
          MOV  CL,4
          SHR  AL,CL  ;AL中的内容右移4位
Ø影响C,P,S,Z,O标志。
Ø结果未溢出时:
     左移1位≡操作数*2
右移1位≡操作数/2
 
例:把AL中的数x乘10
因为10=8+2=23+21,所以可用移位实现乘10操作。程序如下:
         MOV  CL,3
         SAL   AL,1      ; 2x
        
MOV  AH,AL    
         SAL   AL,1      ; 4x
SAL   AL,1      ; 8x
ADD  AL,AH    ; 8x+2x = 10x
 
四、控制转移指令
1、   转移指令
1)无条件转移指令JMP
 格式:JMP label
本指令无条件转移到指定的目标地址,以执行从该地址开始的程序段
 
2)条件转移指令(补充内容)
根据单个标志位设置的条件转移指令
JB/JC       ;低于,或CF=1,则转移
JNB/JNC/JAE ;高于或等于,或CF=0,则转移
JP/JPE      ;奇偶标志PF=1(偶),则转移
JNP/JPO     ;奇偶标志PF=0(奇),则转移
JZ/JE       ;结果为零(ZF=1),则转移
JNZ/JNE     ;结果不为零(ZF=0),则转移
JS          ;SF=1,则转移
JNS        ;SF=0,则转移
JO            ;OF=1,则转移
JNO                  ;OF=0,则转移
 
②根据组合条件设置的条件转移指令
这类指令主要用来判断两个数的大小。
 
★判断无符号数的大小
lJA     高于则转移
    条件为: CF=0∧ZF=0,即A>B
lJNA/JBE  低于或等于则转移
条件为: CF=1∨ZF=1,即A≤B
lJB    A<B则转移
lJNB   A≥B则转移
 
★判断有符号数的大小
lJG ;大于则转移(A>B)
      条件为: (SF⊕OF=0)∧ZF=0
lJGE;大于或等于则转移(A≥B)
条件为: (SF⊕OF=0)∨ZF=1
lJLE;小于或等于则转移(A≤B)
    条件为: (SF⊕OF=1)∨ZF=1
lJL;小于则转移(A<B=
条件为: (SF⊕OF=1)∧ZF=0
 
2、循环控制指令
l用在循环程序中以确定是否要继续循环。
l循环次数通常置于CX中。
l转移的目标应在距离本指令-128~+127的范围之内。
l循环控制指令不影响标志位。
 
(1)LOOP
格式:LOOP   label
操作:(CX)-1→CX;
      若(CX)≠0,则转至label处执行
      否则退出循环,执行LOOP后面的指令。
  LOOP指令与下面的指令段等价:
          DEC  CX
          JNZ  label
 
3、过程调用指令
(1)调用指令CALL
一般格式:CALL  sub   ;sub为子程序的入口
 
4、中断指令
(1)INT n  执行类型n的中断服务程序,N=0~255
 
五、处理器控制指令
1、标志位操作
(1)CF设置指令
      CLC    0→CF
       STC    1→CF
        CMC   CF变反
(2)DF设置指令
      CLD    0→DF (串操作的指针移动方向从低到高)
STD    1→DF (串操作的指针移动方向从高到低)
(3)IF设置指令
           CLI     0→IF (禁止INTR中断)
           STI     1→IF (开放INTR中断)
 
2、   HLT(halt)
执行HLT指令后,CPU进入暂停状态。
 
第四章 8086汇编语言程序设计
第一节       伪指令
CPU指令与伪指令之间的区别:
(1)CPU指令是给CPU的命令,在运行时由CPU执行,每条指令对应CPU的一种特定的操作。而伪指令是给汇编程序的命令,在汇编过程中由汇编程序进行处理。
(2)汇编以后,每条CPU指令产生一一对应的目标代码;而伪指令则不产生与之相应的目标代码。
 
1、数据定义伪指令
(1)数据定义伪指令的一般格式为:
l[变量名] 伪指令 操作数[,操作数…]
    DB     用来定义字节(BYTE)
DW    用来定义字(WORD)
DD     用来定义双字(DWORD)
 
(2)操作数的类型可以是:
①常数或常数表达式
l例如: DATA_BYTE  DB 10,5,10H
           DATA_WORD  DW 100H,100,-4
           DATA_DW    DD 2*30,0FFFBH
②可以为字符串(定义字符串最好使用DB)
l例如:char1 DB ‘AB’
 
③可以为变量
④可以为?号操作符
例如:X  DB  5,?,6
?号只是为了给变量保留相应的存储单元,而不赋予变量某个确定的初值。
⑤重复次数:N DUP(初值[,初值…])
l例如:ZERO DB 2 DUP(3,5)
XYZ    DB 2  DUP(0,2 DUP(1,3),5)
⑥在伪操作的操作数字段中若使用$,则表示的是地址计数器的当前值。
 
2、补充内容:
(1)类型  PTR   地址表达式
例如:MOV BYTE PTR [BX],12H
INC BYTE  PTR [BX]
注意:单操作数指令,当操作数为基址、变址、基+变的时候必须定义
 
3、符号定义伪指令
(1)EQU
格式:名字  EQU 表达式
EQU伪指令将表达式的值赋予一个名字,以后可用这个名字来代替上述表达式。
例:CONSTANT  EQU  100
NEW_PORT  EQU  PORT_VAL+1
 
(2)  =(等号)
与EQU类似,但允许重新定义
 
例:
         EMP=7               ;值为7
         ┇
         EMP=EMP+1    ;值为8
 
(3)LABEL
LABEL伪指令的用途是定义标号或变量的类型
格式:名字   LABEL  类型
变量的类型可以是BYTE,WORD,DWORD。标号的类型可以是NEAR或FAR
 
4、段定义伪指令
与段有关的伪指令有:
  SEGMENT、ENDS、ASSUME、ORG
(1)段定义伪指令的格式如下:
段名 SEGMENT [定位类型] [组合类型] [’类别’]
段名 ENDS
 
SEGMENT和ENDS
   这两个伪指令总是成对出现,二者前面的段名一致。二者之间的删节部分,对数据段、附加段及堆栈段,一般是符号、变量定义等伪指令。对于代码段则是指令及伪指令。此外,还必须明确段和段寄存器的关系,这可由ASSUME语句来实现。
 
(2)ASSUME
格式:
ASSUME 段寄存器名:段名[,段寄存器名:段名[,…]]
ASSUME伪指令告诉汇编程序,将某一个段寄存器设置为某一个逻辑段址,即明确指出源程序中逻辑段与物理段之间的关系。
 
(3)ORG
伪指令ORG规定了段内的起始地址或偏移地址,其格式为:
  
ORG   <表达式>
表达式的值即为段内的起始地址或偏移地址,从此地址起连续存放程序或数据。
 
5、汇编程序的一般结构(记住)
DATA  SEGMENT
 
DATA ENDS
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE,DS:DATA
BGN:  MOV AX ,DATA
           MOV  DS,AX
           ….
           MOV AH,4CH
           INT   21H
CODE ENDS
END BGN
 
第三节 程序设计
1、   顺序程序的设计(略)
2、   分支程序的设计
典型例题:
微机原理知识点1      X>0
Y =     0      X=0
-1     X<0
 
l程序为:
MOV  AL ,X
CMP  AL,0
JGE   BIG
MOV  Y,-1
JMP EXIT
BIG:JE EQUL
MOV  Y,1
JMP  EXIT
EQUL:MOV  Y,0
EXIT:….
 
3、   循环程序见讲义。
l用计数控制循环
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