微机原理与接口技术 教学课件 作者 毛红旗 第3-4章.ppt

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1、第3章指令系统学习目标应用汇编语言编写程序，必须掌握微处理器的指令系统。因为指令系统不仅定义了一个CPU所能执行的指令，还定义了使用这些指令的规则。8086指令系统是所有80X86系列微处理器指令系统的基础，80286、80386乃至Pentium系列CPU仅是在这个基础上做了一些扩充。8086指令系统具有指令的兼容性，用该指令系统编写的程序可以毫无改动地在80X86系列CPU上执行。本章以8086微处理器为例介绍微型计算机的指令系统，要求掌握基本寻址方式及有效地址的计算，熟练掌握各类指令的汇编格式、功能和用法；了解80286以上的CPU扩充和增

2、加的指令学习重点8086的寻址方式；8086各类指令的汇编格式、功能、对标志位的影响和注意事项。用来指挥和控制计算机完成指定操作的命令称为指令。不同的微处理器具有不同的指令。每种微处理器能够识别和执行的所有指令的集合称为该微处理器的指令系统。通常指令系统包括指令格式、寻址方式、指令种类与指令功能内容和使用规则，他们不仅与计算机的硬件结构紧密相关，而且直接关系到用户的使用需要，也影响到机器的适用范围。因此，在使用汇编语言进行程序设计时，必须对微处理器的指令系统非常了解才能使用。PC机的指令系统以8086CPU的指令系统为基本的指令集。80286、8

3、0386、80486和Pentium等CPU的指令系统是在这个基础上作了一些扩充和增加。本章在讨论寻址方式上，主要介绍8086CPU的指令系统，并简单介绍80x86/Pentium扩充和增加的指令。3．1寻址方式计算机能直接识别和执行的指令是用二进制编码表示的。机器指令一般由操作码和操作数两部分组成，一般格式如图3.1.1所示操作码用来规定该指令要执行的操作，是指令中唯一不可缺少的必要字段。操作数表示指令执行过程中操作对象，该字段可以有零个、一个、二个或三个，通常称为零地址、一地址、二地址或三地址指令。通常，数据信息都以操作数的形式存放在存储器或

4、寄存器中。因此，执行指令时就要从存储器或寄存器中去取出操作数，对其加工处理后还需要存放到存储器或寄存器中去。寻找操作数有各种办法，我们称这些办法为寻址方式。寻址方式就是指令中用于说明操作数所在地址的方法，即按什么方法找到操作数的地址。操作数可以存放在指令中、寄存器中或存储器中，其对应的寻址方式分别为立即数寻址、寄存器寻址、存储器寻址方式。所谓存储器寻址方式就是操作数均在存储器中，因此找操作数(寻址)就变成了找“存储单元地址”。由于8086CPU对1MB的内存空间采用分段管理。存储器空间采用逻辑地址（段基址：偏移地址）和物理地址进行描述。逻辑地址是

5、程序中使用的地址。物理地址是内存单元的实际地址，是CPU与内存单元之间进行信息交换时所使用的地址。在执行程序时，8086CPU要实现对存储器空间的访问，必须把逻辑地址变换为物理地址。理地址PA＝段基址×16＋偏移地址＝（段寄存器）左移4位＋偏移地址操作数的偏移地址可以是直接在指令中给出的位移量，也可由其他成分经计算后得到。通常将这个计算得到的偏移地址称为有效地址EA（EffectiveAddress）。(1)位移量(DISPlacement)此地址分量是指令中的一个常数，可为负值，占1或2字节。在汇编语言程序中，它还可以用符号名(变量名或标号)的

6、形式出现。在汇编之后，这些符号名就杖转换成了位移量。在此基础上，位移量还可以是—个表达式(例如，某变量名加上一个常数)。用符号名代替常量，会给编写程序带来极大的方便．后续章节会对此作充分说明。(2)基址(BaseAddress)此地址分量可放于基址寄存器BX或基址指针寄存器BP之中。(3)变址(IndexAddress)此地址分量可放于源变址寄存器SI[或目的变址寄存器DI之中。对于某条具体指令，这3个地址分量可有不同的组合，如果存在两个或两个以上的分量，那么就需要进行加法运算，求出操作数的有效地址(EA)，进而求出其物理地址(PA)。正是因为这

7、3个地址分量有不同的组合，才使对存储器中操作数的寻找产生了若干种不同的方式，即有多种寻址方式，包括存储器直接寻址、寄存器间接寻址方式、变址寻址、基址寻址、基址变址寻址方式。3.1.1立即数寻址（ImmediateAddressing）操作数（称立即数）直接放在指令中，紧跟在操作码之后，与操作码一起放在内存的代码段中，指令执行时便可“立即”获得。立即数在指令中可用二进制数（以B结尾）、十六进制数（以H结尾）和十进制数表示。例3-1立即数寻址MOVBX，3000H；将3000H送入BXMOVCL,41H；将41H送入CLMOVDL，‘A’；将字符‘A

8、’的ASCII码（41H）送入CLMOVBP，4142H；将4142H送入BP在8086/8088处理器中，立即数可以是8位数（字节），