第5章微机原理与接口

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5.2.1 指令格式
1. 指令和指令系统 2. 指令格式
1) 2) (1) (2) 80x86微处理器机器指令 Pentium指令的一般格式 指令周期。 机器周期。
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3．指令周期和机器周期
5.2.2 指令流水线和并行控制
1．指令流水线 2．流水线作业 3．8086微处理器的流水线 4．80486流水线
(1) (2) (3) (4) (5) 预取步骤(fetch stage)。 D1步骤。 D2步骤。 EX步骤。 WB步骤。
5．Pentium系列微处理器的整数部件流水线结构
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5.2.3 寻址方式
寻址方式是指令中用于说明操作数所在地址的 方法。 方法。
1. 立即寻址 2. 寄存器寻址 3. 直接寻址 4. 寄存器间接寻址 5. 寄存器相对寻址 变址寻址 寄存器相对寻址(变址寻址 变址寻址) 6. 基址加变址寻址 7. 相对基址加变址寻址 8. 比例变址寻址
第5章 汇编语言基础
教学提示： 教学提示：
本章内容包括汇编语言的基本概念、80x86指令系 统及指令的应用、汇编语言语句和组成、伪指令操 作的定义和用途。学习完这些内容后，读者对计算 机汇编语言将会有一个比较全面的了解。
教学目标： 教学目标：
理解并掌握汇编语言的基本概念、80x86指令系统 及指令的应用、汇编语言语句和组成、伪指令操作 的定义和用途，从而为学习汇编语言程序设计打下 坚实的基础。
3. 乘法指令
1)MUL指令 2)其他乘法指令
4. 除法指令
1)DIV指令 2)其他除法指令
5. 十进制调整指令
1)DAA指令 2)DAS指令 3)AAA指令 4)AAS 5)AAM指令 6)AAD指令
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5.3.3 逻辑运算和移位指令
1. 逻辑运算指令
1) 2) 3) 4) 5) 1) 2) 3) 4) NOT指令 AND指令 OR指令 XOR指令 TEST指令 SAL/SHL指令 SAR指令 SHR指令 循环移位指令
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5.4 80x86宏汇编语言伪指令
汇编语言源程序是由这两种语句按照一定的格 式组成的语句序列。 式组成的语句序列。本节重点介绍其常用的指 令及其用法。 令及其用法。 宏是源程序中一段有独立功能的程序代码。它 宏是源程序中一段有独立功能的程序代码。 只需在源程序中定义一次，就可以多次调用它， 只需在源程序中定义一次，就可以多次调用它， 调用时只需要一个宏指令就可以了。 调用时只需要一个宏指令就可以了。
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5.4.1 宏汇编语言的数据和表达式
1. 常数 2. 变量 3. 标号 4. 表达式和运算符
1)算术运算符 2)逻辑运算符 3)关系运算符
5. 数值回送运算符
1)OFFSET 2)SEG 3)TYPE 4)LENGTH 5)SIZE
6. 指定属性操作符
1)PTR 2)THIS 3)SHORT 4)HIGH和LOW 5)段属性
1)SEGMENT和ENDS 和
(1) (2) (3) 定位类型。 定位类型。 组合类型。 组合类型。 类别。 类别。
2)ASSUME语句 语句 3)GROUP语句 语句 4)ORG语句 语句
5. 结束语句
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5.4.3 宏指令语句
1. 宏定义 2. 宏调用 3. 宏扩展 4. 常用宏指令
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5.5 例题解析与习题
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5.4.2 伪指令语句
1. 符号定义伪指令
1)等值语句 2)等号语句 等号语句
2. 变量定义伪指令
(1)地址表达式。 地址表达式。 地址表达式 (2)ASCII码字符串表达式。 码字符串表达式。 码字符串表达式 (3)？表达式。 ？表达式。 (4)n DUP(?)表达式。 表达式。 表达式
3. 标号定义伪指令 4. 段定义语句
5.5.1 例题解析
参见教材P131
5.5.2 习题
1. 填空题 2. 选择题 3. 判断题 4. 简答题 参见教材P132
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5.1 汇编语言的基本概念
计算机的基本操作是由二进制代码来实现的。 计算机的基本操作是由二进制代码来实现的。 汇编语言是用指令助记符、 汇编语言是用指令助记符、符号地址和标号等 书写程序的语言。 书写程序的语言。 汇编语言源程序必须进行加工翻译转换为机器 语言程序。 语言程序。将源程序翻译成机器语言程序的过 程叫汇编。 程叫汇编。 汇编程序是一种系统软件。 汇编程序是一种系统软件。IBM PC系统配置了 系统配置了 两种汇编程序：一种是称为小汇编的ASM，另 两种汇编程序：一种是称为小汇编的 ， 一种是宏汇编MASM。目前，一般多用宏汇编 一种是宏汇编 。目前， MASM。 。
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5.3 80x86指令系统
80x86指令系统的基础是 指令系统的基础是8086/8088指令系统。 指令系统。 指令系统的基础是 指令系统 8086/8088指令系统按其功能分为 种类型。它 指令系统按其功能分为6种类型 指令系统按其功能分为 种类型。 们是：数据传送指令、算术运算指令、 们是：数据传送指令、算术运算指令、逻辑运 算和位移指令、串操作指令、 算和位移指令、串操作指令、程序控制指令和 处理器控制指令。 处理器控制指令。
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5.3.1 数据传送指令
1. 通用数据传送指令
1)MOV指令 2)PUSH指令 3)POP指令 4)XCHG指令 5)XLAT指令Βιβλιοθήκη 2. 输入/输出数据传送指令
1)输入指令 IN
(1) (2) (1) (2) 直接输入指令。 间接输入指令。 直接输出指令。 间接输出指令
2)输出指令 OUT
3. 地址传送指令
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5.1.1 汇编语言的基本语法
1. 字符集 2. 标识符 3. 保留字 4. 语句 1) 指令语句 2) 伪指令语句 5. 汇编语言程序结构
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5.1.2 汇编语言和汇编处理过程
汇编程序是一种系统软件。如图 所示 所示， 汇编程序是一种系统软件。如图5.1所示，汇编 程序加工的对象是汇编语言程序，称为源程序； 程序加工的对象是汇编语言程序，称为源程序； 而汇编后产生的结果是机器语言程序， 而汇编后产生的结果是机器语言程序，称为目 标程序。 标程序。
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2. 条件转移指令
3. 循环指令
4. 中断指令
5.3.6 处理器控制指令
1. 操作标志 2. 处理器暂停 3. 处理器等待 4. 处理器脱离 5. 总线封锁 6. 空操作指令
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5.3.7 80x86扩展的指令
80286指令系统完全兼容 指令系统完全兼容8086/8088指令系统。 指令系统。 指令系统完全兼容 指令系统 80386指令系统兼容 指令系统兼容8086/8088和80286指令系统并做 指令系统兼容 和 指令系统并做 了新的扩展。 了新的扩展。 80386的16字节长的指令队列平均可预取 条指令。指 的 字节长的指令队列平均可预取 条指令。 字节长的指令队列平均可预取5条指令 令中操作数的数目最多为3个 少则可以一个也没有。 令中操作数的数目最多为 个，少则可以一个也没有。 80486指令系统和 指令系统和80386基本相同，但支持缓存和多 基本相同， 指令系统和 基本相同 重处理， 指令系统的基础上， 重处理，80486在80386指令系统的基础上，又增加 在 指令系统的基础上 了几条新指令。 了几条新指令。 Pentium指令系统包括了 指令系统包括了80486的全部指令又增加了 的全部指令又增加了5 指令系统包括了 的全部指令又增加了 条新指令。 条新指令。
1)LEA指令 2)LDS指令 3)LES指令
4. 状态标志位传送指令
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5.3.2 算术运算指令
1. 加法指令
1)ADD指令 2)ADC指令 3)INC指令 4)其他加法指令
2. 减法指令
1)SUB指令 2)SBB指令 3)DEC指令 4)NEG指令 5)CMP指令 6)其他减法指令
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5.3.2 算术运算指令
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2. 移位指令
5.3.4 串操作指令
1. 基本串操作命令 1) MOVS指令 2) MOVSB/MOVSW 3) CMPS指令 4) 其他串操作指令 2. 重复前缀
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5.3.5 程序控制指令
1. 无条件转移指令
1) 2) 1) 2) 3) 1) 2) JMP OPRD(标号) 其他转移命令 依据单个标志位的条件转移指令 用于无符号数的条件转移指令 带符号数的条件转移指令 LOOP 指令 其他转移指令
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常见的汇编程序有以下两种类型。 常见的汇编程序有以下两种类型。
1. 行汇编程序 2. 宏汇编程序
使用这种汇编语言进行汇编处理的过程如 下。
(1) (2) (3) (4) 建立源程序。 产生目标程序。 链接目标程序。 运行和调试。
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5.2 80x86指令基础
汇编语言源程序是若干个指令语句和伪指令语 句的有序集合。 句的有序集合。指令语句对应着机器的一种操 作。指令系统直接反映了整个计算机系统的性 能和特点， 能和特点，采用它编写的程序具有存储空间占 用少，执行速度快等特点， 用少，执行速度快等特点，这些是许多高级语 言所无法取代的。本节将介绍80x86微处理器 言所无法取代的。本节将介绍 微处理器 指令系统。 指令系统。