第三章8086CPU指令系统

第三章8086CPU指令系统本章重点：1．寻址方式:立即寻址，寄存器寻址，直接寻址，寄存器间接寻址，基址寻址，变址寻址，基址加变址寻址，串寻址，端口寻址，隐含寻址。2．8086指令系统：数据传送指令，算术运算指令，移位指令，程序控制指令，串操作指令，处理器控制指令，I/O指令，中断指令。学习目标：1．掌握寻址方式；2．掌握常用指令的功能和用法。难点：区别指令的正确与错误。§1．寻址方式指令在存储器中是顺序存放的，而操作数的存放没有规律，因此操作数的寻址方法相对比较复杂。一、指令的基本格式1．组成：一条指令包括操作码和操作数两部分。操作数：源操作数，目标操作数。2．寻址方式：寻找指令中操作数的方法。3．操作数类型：（8086系统）寄存器操作数，存储器操作数，立即数（在指令代码中）和I/O端口操作数。二、寻址方式1．立即数寻址⑴方式：指令中所需的操作数直接包含在指令代码中（即由指令直接提供），立即数可以是8位，也可以是16位。例：MOVAL，80H；将十六进制数80H送入ALMOVAX，1090H；将1090H送AX：90H→AL，10H→AH⑵说明：采用立即数寻址方式的指令主要用来对寄存器赋值。因为操作数可以从指令中直接取得，不需要运行总线周期，所以，其显著特点就是速度快。规定：立即数只能是整数，不能是小数，变量或者其他类型的数据；另外，立即数只能作为源操作数。2．寄存器寻址⑴方式：如果操作数就在CPU的内部寄存器中，那么寄存器名可在指令中指出，这种寻址方式就叫寄存器寻址。对16位操作数来说，寄存器可以为AX，BX，CX，DX，SI，DI，SP或BP，而对8位操作数来说寄存器可以为AH……DH，AL……DL。例：INCCX；将CX内容加1ROLAH，1；将AH中的内容循环左移1位。⑵说明：不需要使用总线周期，因此，执行速度快。一条指令中，可以对源操作数采用寄存器寻址方式，也可对目的操作数采用寄存器寻址方式，或两者都用。※以下各种寻址方式，操作数都在存储器中。3．直接寻址。⑴方式：数据总是在存储器中，存储单元的有效地址由指令直接指出。例：MOVAX，[1070H]；将DS段的偏移量1070H、1071H的内容装入AX。即，若DS=2000H，则将21070H和21071H两单元的内容取出送AX。⑵说明：直接寻址是对存储器进行访问时可采用的最简单的方式，且可用符号地址代替数值地址。若要对其它段寄存器所指出的存储区进行直接寻址，则必须指出段寄存器名。例：MOVBX，CS：[3000H]；设CS=5100H，则取54000H和54001H两单元内容送BX。4．寄存器间接寻址⑴方式：将操作数所在的存储单元的偏移地址放在指令给出的寄存器中，而不像直接寻址那样直接给出。例：MOVAX，[SI]；AX←DS：[SI]MOV[BX]，AX；DS：[BX]←AX⑵说明：可用于这种寻址方式的寄存器只能是SI、DI、BP和BX。SI，DI，BX约定的段寄存器是DS；而BP约定的段寄存器是SS。5．基址寻址：⑴方式：操作数的有效地址偏移量是基址寄存器BX或基址指针BP的内容与指令给定的位移量（8位或16位）之和。例：MOVAX，ARRAY[BX]等价MOVAX，[ARRAY+BX]将DS：[BX]+ARRAY的内容→AX⑵说明：BX约定的段寄存器为DS，BP约定SS，可使用段跨越前缀。物理地址=16×（DS）+（BX）+位移量（8或16位）或16×（SS）+（BP）+位移量（8或16位）6．变址寻址操作数的有效地址是变址寄存器SI、DI的内容与指令给定的位移量（8位或16位）之和。段寄存器约定在DS中，允许段超越。例：MOV[DI+12H]，AX；DS：[DI+12H]←AXMOVBX，SS：[DI+45H]；BX←SS：[DI+45H]7．基址变址寻址。⑴方式：操作数的有效地址是指令给定的位移量和一个基址寄存器（BX或BP）及一个变址寄存器（SI或DI）的内容之和。段寄存器约定由基址寄存器决定，BX约定DS，BP约定SS，允许段超越。例：MOVAX，ARRAY[BX][SI]；等价MOVAX，[BX+SI+ARRAY]；即：AX←DS：[BX+SI+ARRAY]⑵说明：基址寄存器BX，BP不能同时出现在一个方括号内；变址寄存器SI，DI亦如此。8．串操作寻址方式：用于串操作指令，其操作数虽然也在寄存器中，但不使用上述寻址方式，而是隐含地运用，SI指出源串偏移地址，DI指出目的串偏移地址。指令执行后，SI和DI的内容根据方向标志DF的值进行增减，DF=0增，DF=1减。若串操作按字节进行，增/减“1”；若串操作按字进行，增/减“2”。约定源串段地址在DS中，目的串段地址在ES中，不允许段超越。即SI→DSDI→ES例：MOVSB；字节传送：ES：[DI]←DS：[SI]。传送完后，SI±1，DI±1。9．I/O端口寻址：操作数在外设端口中。⑴直接端口寻址：指令中直接给出的8位常数是外设端口地址。（0~255）例：INAL，34H；AL←[34H]OUT34H，AL；[34H]←AL⑵间接端口寻址：指令中外设端口的16位地址在DX中。例：MOVDX，280HINAX，DX；AX←[280H]§2指令系统目前在微机上常见的汇编语言是MASM（MacroAssemblerLanguage宏汇编语言），因此我们以8086/8088MASM为主要介绍内容，也涉及一些MASM5.0，MASM6.0等版本内容。OPR指令助记符SRC源操作数DEST目的操作数零操作数在指令中隐含指明了操作数所处的地方。一、传送类指令1．数据传送指令（MOVE）⑴格式：MOVDEST，SRC（不区分大小写）⑵功能：可以进行字节数据传递，也可以进行字数据传送。但SRC和DEST的长度必须一致，不能一个是字节数据，而另一个是字数据。⑶举例：①CPU通用寄存器之间传递MOVCL，AL；8bitMOVSI，AX；16bit②通用寄存器与段寄存器之间传递。MOVDS，AX；AX中16位→DSMOVAX，ES；ES→AX③通用寄存器与存储单元之间MOVAL，[BX]；DS数据段（BX）所指存储单元内容→ALMOV[DI]，AX；AX中16位数据→DS：（DI）（DI）+1MOV[2000H]，CX；CX中16位→DS：（2000H）（2001H）④段寄存器和存储单元之间MOVDS，[2000H]；DS：[2000H][2001H]→DSMOV[BX][SI]，CS；CS→DS：[BX]+（SI）（BX）+（SI）+1⑤立即数到通用寄存器。MOVSP，2000H；2000H→SP⑥立即数到存储单元。MOVWORDPTR[SI]，4501H；4501H→DS：（SI）（SI）+1*PTR汇编操作符与WORD一起表示字操作，因为4501H类型不确定。BYTEPTR限定字节。⑷说明：MOV指令数据传送方向如下图所示：①除源操作数SRC是立即数的情况外，MOV指令中DST和SRC必须要用到一个寄存器，不允许用MOV在两个存储单元之间传送数据。若需要时，可借助一通用寄存器为桥梁，即：MOVAL，[SI]MOV[DI]，AL②不能用CS和IP作目的操作数，即这两个数的内容不能随便改变。③不允许在段寄存器之间直接传送数据。④不允许用立即数作目的操作数。⑤不能向段寄存器送立即数，因此，对段寄存器初始化赋值时，要通过通用寄存器。MOVAX，DATAMOVDS，AX2．交换指令（Exchange）⑴格式：XCHGDST，SRC⑵功能：源操作数和目的操作数两者的内容相互交换。存储器通用寄存器AXBXCXDXBPSPSIDI立即数CS段寄存器DSESSS⑶举例；XCHGBX，[BP][SI]设指令执行前：（BX）=6F30H，（BP）=0200H，（SI）=0046H，（SS）=2F00H，（2F246H）=4154H，SRC物理地址=2F000+0200+0046=2F246则：（BX）=4154，（2F246H）=6F30H⑷说明：①两个操作数必须有一个在寄存器中。即可以在寄存器之间或寄存器与存储器之间交换信息。②不允许使用段寄存器。③允许字或字节操作，且不影响标志位。3．堆栈操作指令（PUSH/POP）堆栈是以“后进先出”的原则暂存一批需要保护的数据或地址的一个特定存储区。堆栈段段地址由SS提供，偏移地址由SP提供，SP始终指向栈顶。堆栈操作有压栈（PUSH）和出栈（POP）两种，均以字为单位。压栈过程：例PUSHAX①SP←SP－1②（SP）←AH③SP←SP－1④（SP）←AL出栈过程：例POPBX①BL←（SP）②SP←SP+1③BH←（SP）④SP←SP+14．标志位传送指令。对标志位寄存器进行操作有4条指令，都是零操作数。⑴取标志寄存器指令（LoadregisterAHfromFlag）格式：LAHF功能：把标志寄存器的低8位传送给AH寄存器，即把SF，ZF，AF，PF和CF标志位分别送至AH的第7、6、4、2、0位，AH的第5、3、1位是任意的，指令对标志寄存器的各位无影响。⑵存储标志寄存器（storeregisterAHintoFlag）格式：SAHF功能：把寄存器AH中的第7、6、4、2、0位的内容送至FR的SF、ZF、AF、PF、CF标志位，而FR的OF、DF、IF、TF各位不受影响。⑶标志位进栈(PushFlag)格式：PUSHF功能：将FR压入堆栈。该指令首先把堆栈指针SP减2，然后将16位标志寄存的全部内容送入SP指向的堆栈顶部字单元中。FR中各标志位本身不受影响。进栈步骤：SP←SP-1；（SP）←（FR）HSP←SP-1；（SP）←（FR）L※堆栈采用“后进先出”原则。⑷标志位出栈（POPFlag）格式：POPF功能：将堆栈顶部的内容弹入标志寄存器。该指令首先根据SP找到堆栈顶部，并将堆栈顶部的一个字的内容送入FR，然后SP加2。FR中各标志位的状态，由从堆栈中弹出内容的相应位决定。出栈步骤：（FR）L←（SP）；SP←SP+1（FR）H←（SP）；SP←SP+1；PSHF和POPF一般用在子程序和中断处理程序的首尾，起保存和恢复主程序标志的作用。FR中CF、DF、IF有专门指令进行修改，其余标志位都没有指令对它们直接进行设置或修改。若要修改这些位，可首先用LAHF把含SF的FR低8位送入AH，对AH相应位进行修改，然后用SAHF送回FR。对TF位修改可先用PSHF将FR压入堆栈，在堆栈中设置TF，然后用POPF返回。5．地址传送指令。该指令传送的是存储单元的地址，而不是它的内容。⑴装入有效地址（Loadeffectiveaddress）:①格式：LEADST，SRC②功能：将源操作数的有效地址（即偏移量EA）送到指定的寄存器。③举例：LEABX，0F62H[BX][SI]若指令执行前：（BX）=0400H，（SI）=003CH则指令执行后：（BX）=0400+003C+0F62=139EH④说明：目的操作数一定是16位的通用寄存器；此指令对FR各位无影响。▲存放一个存储单元逻辑地址的地址指针需要4个byte，其中高16位（两个高字节）用来存放基址，低16位（两个低字节）用来存放偏移量。⑵LDS（LoadDSwithPointer）指针送寄存器和DS：①格式：LDSDST，SRC②功能：把源操作数指定的4个相继字节送到由指令指定的寄存器及DS寄存器中。该指令常指定SI寄存器。③举例：LDSSI，[10H]若指令执行前：（DS）=C000H，（C0010H）=0180H，（C0012H）=2000H，则指令执行后：（SI）=0180H，（DS）=2000H⑶LES（LoadESWithPointer）指针送寄存器和ES①格式：LESDST，SRC②功能：把源操作数指定的4个相继字节送到由指令指定的寄存器及ES寄存器中。该指令常指定DI。二、算术运算类指令。1．加法指令（Addition）⑴格式：ADDDEST，SRC⑵功能：目的操作数和源操作