微机原理与接口技术-chapter3

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1、微机原理与接口技术第三章指令系统主要内容寻址方式8086/8088的基本指令指令格式及执行时间基本概念指令与指令系统计算机所有指令的集合称为指令系统。指令结构：CISC与RISCCISC：复杂指令集计算机，典型代表IntelPentiumRISC：精简指令集计算机，典型代表PowerPC两个技术融合的趋势最经常使用的指令不经常使用的指令20％80％RISC(精简指令集计算机)和CISC(复杂指令集计算机)是当前CPU的两种架构。它们的区别在于不同的CPU设计理念和方法。早期的CPU全部是CISC架构，它的设计目的是要用最少的机器语言指令来完成所需的计算任务。比如对于乘法运算，在C

2、ISC架构的CPU上，您可能需要这样一条指令：MULADDRA,ADDRB就可以将ADDRA和ADDRB中的数相乘并将结果储存在ADDRA中。将ADDRA,ADDRB中的数据读入寄存器，相乘和将结果写回内存的操作全部依赖于CPU中设计的逻辑来实现。这种架构会增加CPU结构的复杂性和对CPU工艺的要求，但对于编译器的开发十分有利。比如上面的例子，C程序中的a*=b就可以直接编译为一条乘法指令。今天只有Intel及其兼容CPU还在使用CISC架构RISC架构要求软件来指定各个操作步骤。上面的例子如果要在RISC架构上实现，将ADDRA,ADDRB中的数据读入寄存器，相乘和将结果写回内

3、存的操作都必须由软件来实现，比如：MOVA,ADDRA;MOVB,ADDRB;MULA,B;STRADDRA,A。这种架构可以降低CPU的复杂性以及允许在同样的工艺水平下生产出功能更强大的CPU，但对于编译器的设计有更高的要求。指令的组成操作码说明计算机要执行哪种操作，如传送、运算、移位、跳转等操作，它是指令中不可缺少的组成部分操作数是指令执行的参与者，即各种操作的对象有些指令不需要操作数，通常的指令都有一个或两个操作数，也有个别指令有3个甚至4个操作数有些指令隐含操作数操作码操作数指令由操作码和操作数两部分组成指令的助记符格式操作数2，常被称为源操作数src，它表示参与指令操作

4、的一个对象操作数1，常被称为目的操作数dest，它不仅可以作为指令操作的一个对象，还可以用来存放指令操作的结果分号后的内容是对指令的解释操作码操作数1，操作数2；注释指令的操作码和操作数每种指令的操作码用一个助记符表示（指令功能的英文缩写）对应着机器指令的一个或多个二进制编码指令中的操作数可以是一个具体的数值可以是存放数据的寄存器或指明数据在主存位置的存储器地址寻址与寻址方式——操作数寻址指令系统设计了多种操作数的来源寻找操作数的过程就是操作数的寻址把寻找操作数的方式叫做操作数的寻址方式理解操作数的寻址方式是理解指令功能的前提操作数采取哪一种寻址方式一方面，会影响处理器执行指令的

5、速度和效率另一方面，对程序设计也很重要操作数的来源指令寄存器内存I/O设备或端口操作数立即数寻址方式指令中的操作数直接存放在机器代码中，紧跟在操作码之后（操作数作为指令的一部分存放在操作码之后的主存单元中）这种操作数被称为立即数imm可以是8位数值i8（00H~FFH）也可以是16位数值i16（0000H~FFFFH）立即数寻址方式常用来给寄存器和存储单元赋值书上P87，图3-3示意图立即数只能做原操作数，不能做目的操作数包含在指令中，不需要访存，执行速度快MOVAX,5678H；AX←5678H寄存器寻址方式操作数存放在CPU的内部寄存器reg中8位寄存器r8：AH、AL、BH

6、、BL、CH、CL、DH、DL16位寄存器r16：AX、BX、CX、DX、SI、DI、BP、SP4个段寄存器seg：CS、DS、SS、ES寄存器名表示其内容（操作数）不需要访问存储器，速度快MOVAX,BX；AX←BX存储器寻址方式操作数在主存储器中，用主存地址表示程序设计时，8088采用逻辑地址表示主存地址段地址在默认的或用段超越前缀指定的段寄存器中指令中只需给出操作数的偏移地址（有效地址EA可以由几部分构成）PA（物理地址）＝（段寄存器）×10H+EA8086设计了多种存储器寻址方式1、直接寻址方式2、寄存器间接寻址方式3、寄存器相对寻址方式4、基址变址寻址方式5、相对基址变

7、址寻址方式(1)直接寻址方式直接寻址方式的有效地址在指令中直接给出默认的操作数的段地址在DS段寄存器，可使用段超越前缀改变用中括号包含有效地址，表取存储单元的内容P88，例子3-3MOVAX,[2000H]；AX←DS:[2000H]MOVAX,ES:[2000H]；AX←ES:[2000H]MOVAX，BUFFER；BUFFER：符号地址(2)寄存器间接寻址方式有效地址存放在基址寄存器BX、BP或变址寄存器SI、DI中对于BX、SI、DI，默认的段地址在DS段寄存器，可使用段超