8048单片微型计算机指令分析
微机原理第三章80X86寻址方式与指令系统PPT课件
POP BX
源操作数隐含为栈顶字单元
LAHF
源操作数隐含为标志寄存器低字节，
目操作数隐含为寄存器AH
第13页
2020/9/29
微机原理及应用
8086寻址方式——其它方式（2）
2、相对寻址 仅用于进行段内直接转移的控制转移指令。
指令中的操作数是一个8位或16位带符号的相对 偏移量，代表目标地址与正常执行顺序的原地 址之差。
DS：
ES：
ES： — SS： —
—
CS：
CS：
固定 搭配 的寄 存器
SP
DI IP
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2020/9/29
微机原理及应用
8086寻址方式——其它方式（1）
三、其它寻址方式
1、固定寻址（隐含寻址）
操作数并不直接出现在指令中，而是由操作码隐含地指 定为某一固定内容。
例： PUSH DS 目操作数隐含为栈顶字单元
便于书 写可读
指令的书写格式（以8086性为强例）
操作码助记符 [[目操作数助记符], [源操作数助记符]] （操作码：必备；操作数：可以是1个、2个或没有，可以是
8位或16位）
指令的编码格式（以8086为例由）机器
采用变长编码格式，属于CIS识C别。和
低端
执行
高端
指令前缀 操作码字段 寻址方式字段 操作数字段
第5页
2020/9/29
80X86寻址方式（续）
微机原理及应用
非存储器寻址方式
立即数寻址 寄存器（直接）寻址
存储器寻址方式
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
其它寻址方式 —固定寻址、相对寻址、I/O端口寻址
第6页
AD8047_8048
(TOP VIEW) NC = NO CONNECT
5.8 mA Typical Supply Current Low Distortion, (SFDR) Low Noise –66 dBc Typ @ 5 MHz –54 dBc Typ @ 20 MHz 5.2 nV/√Hz (AD8047), 3.8 nV/√Hz (AD8048) Noise Drives 50 pF Capacitive Load High Speed Slew Rate 750 V/s (AD8047), 1000 V/s (AD8048) Settling 30 ns to 0.01%, 2 V Step ؎3 V to ؎6 V Supply Operation APPLICATIONS Low Power ADC Input Driver Differential Amplifiers IF/RF Amplifiers Pulse Amplifiers Professional Video DAC Current to Voltage Conversion Baseband and Video Communications Pin Diode Receivers Active Filters/Integrators PRODUCT DESCRIPTION
NOTES 1 See Absolute Maximum Ratings and Theory of Operation sections. 2 Measured at AV = 50. 3 Measured with respect to the inverting input. Specifications subject to change without notice.
微型计算机原理-第4章(6)微机原理与接口技术(第三版)(王忠民)
西安邮电大学计算机学院 宁晓菊
第四章 80x86 指令系统（第六讲） 第一章 微型计算机系统导论(第一讲）
本节主要内容
1 逻辑类指令
第四章 80x86 指令系统—逻辑类指令
逻辑类指令
1. 逻辑运算指令 逻辑运算类指令与算术运算指令不同，算术指令是按字节或 字进行算术运算，而逻辑运算指令是把操作数按位来进行逻辑运算。
操作功能
CF
ds
t
CF
ds
t
0
ds
t ds
t
标志位影响
OS Z A PC 0 ○○○×○○
×○○×○○
0
○ ×
○ ○
○ ○
× ×
○ ○
○ ○
CF
○○○×○○ ×○○×○○
CF
○ ×
○ ○
○ ○
× ×
○ ○
○ ○
第四章 80x86 指令系统—逻辑类指令
说明： ⑴ 逻辑移位适用于无符号数，算术移位适用于有符号数。 ⑵ 逻辑左移和算术左移的机器码完全相同，是助记符的两种 写法。
第四章 80x86 指令系统—逻辑类指令
指令格式
AND dst, src OR dst, src
NOT dst XOR dst , src TEST dst, src
操作功能
(dst) ←(dst) (src)
(dst) ←(dst) (src) (dst) ← 0FFH－(dst))
CF CF
ds t
ds t ds
t ds t
CF CF
标志位影响
OSZ A PC
○○○×○○ ×○○×○○
○○○×○○ ×○○×○○ ○○○×○○ ×○○×○○ ○○○×○○ ×○○×○○
80x86汇编指令详解
80x86汇编指令详解（上）2008年01月15日星期二 15:0580x86指令系统，指令按功能可分为以下七个部分。
(1) 数据传送指令。
(2) 算术运算指令。
(3) 逻辑运算指令。
(4) 串操作指令。
(5) 控制转移指令。
(6) 处理器控制指令。
(7) 保护方式指令。
3.3.1数据传送指令数据传送指令包括：通用数据传送指令、地址传送指令、标志寄存器传送指令、符号扩展指令、扩展传送指令等。
一、通用数据传送指令1 传送指令传送指令是使用最频繁的指令，格式：MOV DEST,SRC功能：把一个字节，字或双字从源操作数SRC传送至目的操作数DEST。
传送指令允许的数据流方向见图3 11。
图 3.11 传送指令数据流由上图可知，数据允许流动方向为：通用寄存器之间、通用寄存器和存储器之间、通用寄存器和段寄存器之间、段寄存器和存储器之间，另外还允许立即数传送至通用寄存器或存储器。
但在上述传送过程中，段寄存器CS的值不能用传送指令改变。
例 3.12CPU内部寄存器之间的数据传送。
MOV AL，DH ；AL←DH(8位)MOV DS，AX ；DS←AX(16位)MOV EAX，ESI ；EAX←ESI(32位)例 3.13CPU内部寄存器和存储器之间的数据传送。
MOV [BX],AX ；间接寻址(16位)MOV EAX，[EBX+ESI] ；基址变址寻址(32位)MOV AL，BLOCK ；BLOCK为变量名，直接寻址(8位)例 3.14立即数送通用寄存器、存储器。
MOV EAX，12345678H ；EAX←12345678H(32位)MOV [BX]，12H ；间接寻址(8位)MOV AX，1234H；AX←1234H(16位)使用该指令应注意以下问题：·源和目的操作数不允许同时为存储器操作数；·源和目的操作数数据类型必须一致；·源和目的操作数不允许同时为段寄存器；·目的操作数不允许为CS和立即数；·当源操作数为立即数时，目的操作数不允许为段寄存器；·传送操作不影响标志位。
80X86微机原理与接口技术图文 (6)
第5章 80x86寻址方式和指令系统
无论哪种计算机，都必须要求它的指令通过操作码明白无误 地告诉CPU完成什么样的功能操作。大多数指令由两部分组成： 第一部分为操作码，指出实现哪种操作，比如是传送数据到存储 单元或I/O端口，还是进行算术逻辑运算等等；第二部分为操作 数，指明操作数是什么或者存放的地址，以及操作结果送到什么 地方去。无操作数指令只有第一部分。
( Mnemonics Destination Operand， Source Operand )
第5章 80x86寻址方式和指令系统
当把指令格式键入到微机中时，机内的编译程序自动将其 译为二进制数机器码并放入内存，让CPU取指并执行。80X86 CPU字长有限，为让指令系统有较强的字长处理功能，指令格 式安排上常采取如下一些做法：单操作数的操作结果送回存放 操作数的地方，双操作数的操作结果送回存放目的操作数的地 方，由此得知立即数在任何指令中都不能成为目的操作数；存 储单元的地址使用逻辑地址，考虑到段寄存器和存放偏移量的 寄存器要配对使用，因此指令中只出现存放偏移量的寄存器名， 只有在段跨越情况下才同时出现段寄存器名和偏移量寄存器名； 无论是操作码，还是操作数，机器码都以字节为单位；
或隐含在AX/AL中，其编码格式为：
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
格式 1：
OP CODE
W
格式 2：
OP CODE
DW
格式 3：
OP CODE
W
REG
格式 4：
OP CODE
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
MOD
OP CODE
R/M
MOD
REG
R/M
DATA-L (8 位立即数)
微型计算机原理及接口技术第3章 80X86指令系统及汇编语言
第3章 80X86指令系统及汇编语言
..
操作码 2000 ∶ 0FFFH 50H 2000∶ 1000H
2000 ∶ 1050H 操作码
CS ＋ IP ＋
20 00 10 00
50 21 05 0
.. .. ..
图3.8 段内相对寻址
第3章 80X86指令系统及汇编语言
2．段内间接寻址 在段内间接寻址方式中，转移地址的段内偏移地 址要么存放在一个16位的寄存器中，要么存放在存贮 器的两个相邻单元中。存放偏移地址的寄存器和存贮 器的地址将按指令码中规定的寻址方式给出。此时， 寻址所得到的不是操作数，而是转移地址。 例：JMPCX 其过程如图3.9所示。
第3章 80X86指令系统及汇编语言
3.1.2转移地址的寻址方式 1．段内相对寻址 在段内相对寻址方式中，指令应指明一个8位或16
位的相对地址位移量DISP(有正负符号， 用补码表示)。此时，转移地址应该是代码段寄存
器CS内容加上指令指针IP内容，再加上相对地址位移 量DISP。
例：JMPDISP1 其过程如图3.8所示。
第3章 80X86指令系统及汇编语言
2．交换指令 XCHG OPRD1，OPRD2 交换指令把一个字节或一个字的源操作数与目的 操作数相交换。这种交换能在通用寄存器与累加器之 间、通用寄存器之间、通用寄存器与存贮器之间进行， 但是段寄存器不能作为一个操作数。例如：
XCHGAL，CL XCHGAX，DI XCHGBX，SI XCHGAX，BUFFER XCHGBX，DATA［SI］
第3章 80X86指令系统及汇编语言
立即数
段寄存器 CS,DS,SS,ES
通用寄存器 AX,BX,CX,DX,BP,SP,SI,DI AH,AL,BH,BL,CH,CL,DH,DL
微机原理 80x86指令系统
4.1.3 8086/8088指令系统8086/8088CPU指令系统包含有133条基本指令。
按其功能可以分为6类，它们是：⑴数据传送类指令⑵算术运算类指令⑶逻辑运算与位移类指令⑷字符串指令⑸控制转移类指令⑹处理器控制类指令。
一、数据传送类指令数据传送类指令时将数据、地址或立即数传送到寄存器或存储器单元中。
可完成寄存器与寄存器之间、寄存器与存储器之间、寄存器与I/O端口之间的字节或字传送。
它又可分为通用数据传送指令、输入/输出指令、目标地址传送指令和标志传送指令四组。
特点：除SAHF和POPF不影响标志寄存器内容。
（一）通用数据传送指令1. 最基本的传送指令指令格式及操作：MOV dst，src；(dst)←(src)将源操作数s指定的内容送到d目的操作数dst是目的操作数，它可以是存储器、通用寄存器（不能为IP）和段寄存器（不能为CS），不能为立即数。
Src是源操作数，它可以是存储器、通用寄存器、段寄存器和立即数。
MOVE指令需要注意的问题：①MOVE指令可传送8位数据，也可传送16位数据。
②MOVE指令中的两操作数s和d，必用1个寄存器，不允许同时为存储单元。
③不能用CS和IP做目的操作数。
④不允许段寄存器之间直接数据传送。
⑤不允许立即数做目的操作数。
⑥不能向段寄存器送立即数。
2.堆栈操作指令堆栈操作指令是用来完成压入和弹出堆栈操作的。
8086／8088指令系统中提供了完成这两种操作的相应指令。
⑴压入堆栈指令指令格式及操作：PUSH src;(SP) ←(SP)-2,((SP)+1:(SP)) ←(src) src源操作数可以是寄存器操作数和存储器操作数，且必须是16位的操作数，但不能是立即数。
⑵弹出堆栈指令指令格式及操作：POP dst; (dst) ←((SP)+1:(SP)),(SP) ←(SP)+2dst目的操作数可以是寄存器操作数和存储器操作数，且必须是16位的操作数，但不能是立即数。
80x86微机原理与接口技术重难点
80x86微机原理与接口技术重难点●CISC与RISC技术及特点复杂指令集计算机（Complex Instruction Set Computer，CISC）CISC设计考虑所有可能情况，设计具有数百条指令的CPU，这种CPU不仅需要集成成千上万的三极管，而且结构复杂，设计成本高，而实际引用那些复杂指令很少被用到，编译器只用到CISC指令集中不到10%的指令RISC（reduced instruction set computer，精简指令集计算机）是一种执行较少类型计算机指令的微处理器。
设计特点：1）指令格式统一，一般只有1种或几种格式，指令长度固定，可使指令译码与指令执行同时进行。
2）精简CPU中指令的数目，选用最常用的简单指令3）简化寻址方式，由此可简化芯片设计的复杂程度，提高指令执行速度4）采用流水线结构，使得大多数指令在一个指令周期内处理完成5）采用面向寄存器结构，减少访问主存储器的次数。
RISC计算机内部设置大量的通用寄存器，因此只需通过取数指令LOAD和存数指令STORE来访问内存，其余的操作均在处理器内部寄存器间进行，减少总线操作，提高了运行速度。
●中断类型编码为36H其中断向量CS：IP=3355H:0180H,则其中的中断向量存放在中断向量表什么位置如何存放？●简述流水线技术原理及作用，充分利用系统资源，引入流水线技术。
流水线的工作方式就像工业生产的转配线，也就是将每条指令分解为多步，由不同的电路实现，是不同的指令的个步有可能重叠。
即将原本相互依赖的电路分解成相互独立的逻辑部件，来实现不同的微机操作的并行工作。
从宏观上看，甚至可以实现一个时钟周期内执行一条或多条指令操作。
该技术并未减少每条指令的执行时间、执行步骤，只是实现多条指令同时执行，从而在整体上加快了指令执行时间。
●什么是I/O接口主要功能有哪些I/O接口是一电子电路(以IC芯片或接口板形式出现),其内有若干专用寄存器和相应的控制逻辑电路构成。
单片微型计算机概述及预备知识运算器
05
数据传输、存储和处理技 术
数据传输方式选择及优化策略
并行传输
同时传输多个比特，适用于高速数据传输， 但需较多传输线。
串行传输
逐位传输数据，适用于远距离通信，节省传 输线。
同步传输
以时钟信号为基准进行数据传输，保证数据 同步。
二进制编码原理与技巧
二进制编码原理
二进制编码是计算机内部表示数据的方式，它采用0和1两个数字来表示所有信 息。二进制编码具有简单可靠、易于实现逻辑运算等优点。
二进制编码技巧
在二进制编码中，需要掌握一些基本技巧，如位运算、逻辑运算、移位运算等。 这些技巧对于理解计算机内部数据处理方式和优化算法具有重要意义。
具有广阔的应用前景。
工业自动化
单片微型计算机在工业自动化领域有 广泛应用，如PLC（可编程逻辑控制 器）等。
汽车电子
单片微型计算机可用于汽车电子系统， 如发动机控制、车身控制、安全系统 等。
下一讲预告
01
下一讲将介绍单片微型计算机的存储器结构，包括程
序存储器、数据存储器以及特殊功能寄存器等。
02
同时，我们将深入了解单片微型计算机的指令系统，
性能指标
评价运算器的性能指标主要有运算速度、精度、功耗等。其中，运算速度通常以每秒钟能执行的加法或乘 法操作次数来衡量，即MIPS（百万条指令/秒）或MFLOPS（百万次浮点运算/秒）。
典型结构类型及其特点分析
累加器型运算器
累加器是运算器中专门用来存放操作数和运算结果的寄存器。累加器型运算器的特点是操作数之一必须来自累加器， 且运算结果也返回累加器。这种结构简化了数据通路和控制逻辑，但限制了操作的灵活性。
第3章80X86指令系统(2)PPT课件
src： 立即数，寄存器，存储器。
dest：寄存器，存储器。
例： CMP AL,0AH
;寄存器与立即数比较
CMP CX, DI
;寄存器与寄存器比较
CMP AX, AREA1
;寄存器与存储器比较
CMP [BX+5], SI
;存储器与寄存器比较
CMP WORD PTR ALPHA,100H;存储器与立即数比较
ZF=0, AX = BX ,两者不相等
（2） 根据CF标志， 判断两个无符号数的大小
例： 比较AX,BX寄存器, 将大数 AX
…
CMP AX，BX
JNC NEXT
; CF=0跳转至NEXT
XCHG AX，BX
NEXT：……
结论：CF=0 , AX > BX ; CF=1, AX < BX
22
（3） 用SF、OF标志，判断两个带符号数的大小 设：被比较二个带符号数分别为 : A、B 若SF OF=0, 则A>B 若SF OF=1, 则 A<B
为寄存器；单操作数指令不能为立即数。
2
（一）加法指令（Arithmetic)
8086／8088有5种加法操作指令:
1、 ADD(Addition)加法指令 2、 ADC(Add with carry)带进位加法指令 3、 INC(Increment by 1)加 1指令 4、 AAA(ASCII adjust for addition)加法ASCII调整指令 5、 DAA(Decimal adjust for addition)加法十进制调整指令
20D59E36C1H=?
开始
两个多字节数存放在：
DATA1,DDAATAT1 A2的F8H开始单元。
东师15春《微型机原理与应用》在线作业试卷
东师15春《微型机原理与应用》在线作业试卷一、单选题：1.不属于通用数据传送指令的是( ) (满分:3)A. 堆栈操作指令B. 交换指令C. 存储指令D. 换码指令2.8086系统中，I/O端口地址( ) (满分:3)A. 只能采用内存映像编址B. 只能采用独立编址C. 既可以采用独立编址，又能采用内存映像编址D. 以上都不对3.A/D转换器的主要性能指标有：( ) (满分:3)A. 分辨率、精度、转换时间B. 温度系数和增益系数C. 对电源电压变化的抑制比D. 以上均是4.CPU被动, 外设主动的接口方式为( ) (满分:3)A. 无条件程控方式B. 查询控制方式C. 中断控制方式D. A、B、C都不对5.DAC 0832是( ) (满分:3)A. 片内带有数据锁存器，可与通常的微处理器直接接口B. 电路有极好的温度跟随性C. 使用CMOS电流开关和控制逻辑来获得低功耗和低输出泄漏电流误差D. 以上都是6.并行通信是把一个字符的各数位用几条线同时进行传输，传输速度快，信息率高。
但它比串行通信所用的( )多(满分:3)A. 总线B. 位数C. 电缆D. 接口7.在数据传输率相同的情况下，同步传输率高于异步传输速率的原因是( ) (满分:3)A. 附加的冗余信息量少B. 发生错误的概率小C. 校验码位数少D. 由于采用CRC循环码校验8.( )是Intel86系列微处理机的配套并行接口芯片，它可为86系列CPU与外部设备之间提供并行输入/输出的通道(满分:3)A. 8251AB. 8255AC. 8259A8250A9.8253芯片有( )条引脚，封装在双列直插式陶瓷管壳内(满分:3)A. 2B. 8C. 12D. 2410.异步通信速率要比同步通信的低。
最高同步通信速率可达到( )位(满分:3)A. 1024KB. 800KC. 256KD. 100K二、多选题：1.机内电源是将市电的交流电源转换为直流低压电源以供主板及其他各部件工作所需之用。
第3章 80x86指令系统
基址加变址寻址
1．特征
操作数存放在存储单元中，其有效地址为一个基址 寄存器的内容加上一个变址寄存器的内容，这两 个寄存器均由指令指定。即
有DI] 如果无段跨越前缀，对于基址寄存器使用BX，则默
认的段寄存器为DS，操作数的物理地址为： 物理地址=16d×[DS]+[BX]+[SI]/[DI] 如果基址寄存器使用BP，则默认的段寄存器为SS，
3.1.3 指令周期 微处理器的工作过程，不外乎取出指令、执
行指令，再取出指令、执行指令,...这样 一个循环过程。一条指令的取出和执行所 必需的时间，称为指令周期。 指令周期是以一条指令的取出和执行所必须 的时间而定义的，其时间的基准是微处理 器时钟周期。
3.1.4 指令的流水线和并行控制
在微处理器中，一条指令的执行全过程总是 分成几步完成的。
来指出计算机应执行何种操作的一个二进制代码。操作数地址指 出该指令所操作(处理)的对象(称为操作数)所在的存储单元的地 址。指定操作数所在位置的方法称为寻址方式。
一条指令的取出和执行所必须的时间，称为指令周期。指令 周期的大小依指令不同而异。指令周期通常用几个机器周期来表 示，一个机器周期又包含若干个时钟周期（或时钟节拍）。
3．精简指令集(RISC)技术
RISC结构的计算机具有相对十分简单的指令系 统，指令长度固定，指令格式与种类简单，寻址 的方式也少，在处理器中增设大量的通用寄存器， 采用硬件控制，从而使指令执行速度提高，同时 依靠编译软件的支持调度指令的流水线执行，这 样RISC系统获得了较高的性能／价格比。
从80486开始到奔腾系列，均采用了精简指令集 (RISC)技术。
S1 取指令(IF) S2 指令译码(ID) S3取操作数(OF) S4执行(EX) S5写回(WB)
第三章_80486微处理器指令系统（6页版）
第三章_80486微处理器指令系统（6页版）介绍80486的寻址方式及指令系统。
通过本章的学习，要求熟悉各种寻址方式的使用场合以及常用指令的使用方法。
第三章80486微处理器指令系统第三章80486微处理器指令系统第一节80486微处理器寻址方式第二节80486微处理器指令系统3前言1.通知CPU执行某种操作的“命令”，CPU全部指令的集合，称为指令系统+目标指令（机器指令）：用一串0，1代码书写注意：硬件只能识别，存储，运行目标指令+符号指令：用规定的助记符,规定的书写格式书写的指令2. 指令的书写格式80486符号指令与机器指令对照表2B CA SUB CX, DX CX-DX→CX C3RET 返回调用程序03 C3ADD AX, BX AX+BX→AXB8 34 12MOV AX, 1234H 1234H→AX 80486机器指令80486符号指令操作MOV: MOVE传送ADD:加SUB:减RET:RETURN 返回指令的组成：操作码+ 操作数操作码——告诉计算机要执行的操作是什么，如：加、减、逻辑与等。
操作数——执行操作过程所要操作的数，如加运算的两个加数。
6汇编源程序可执行的机器指令程序（目标程序)486指令长度（机器指令长度）为1～16字节规定：多字节指令占用连续的内存单元，存放指令第一字节的内存地址，称为“指令地址”。
CPU只能识别，存储，运行目标指令，而用机器指令编程非常困难。
于是早期的专家们发明了符号指令，再经过软件把符号指令→机器指令。
图示如下：如：12345H单元中有一条指令MOV AX,6789H先写操作码，再写操作数。
多字节操作数连续存放。
存放规律: 低位字节存放在低地址单元，高位字节存放在相邻的高地址单元8如：NEXT: ADD AX , BX ;AX+BX →AXINC SI;SI+1 →SI标号：以字母开头,后跟字母,数字,下划线,长度≤31字符标号又称符号地址,代表该指令的逻辑地址。
微机原理及接口技术80486
8080 所用 标志
8086所用 标志
80286 所用标 80386所 80486所 用标志 用标志 志
S— 状态标志
C— 控制标志 X—系统标志
S OF D11
X TF D8 X NT D14 X IOPL D12
X RF
D16
24
X VM D17
2019/2/11 X AC D18
4 。 系统表R：
2019/2/11
5
⒉ 段寄存器 有4个16位段寄存器 CS、DS、ES、SS。段寄存器主要解决 20位地址形成和程序中指令代码与数据分开存放。此4个段 寄存器名称为代码段、数据段、附加数据段、堆栈段。除 CS是用于指示指令代码的地址空间之外，其它段寄存器都 用于指示数据的地址空间。 ⒊ 指令指针IP 16位的IP总是保存着下一次将要从主存中取出指令的偏移地 址，其值为该指令到所在段首址的字节距离
1. 片内具有存贮器管理和保护机构 2. 正式的在存贮器中引入虚拟地址的概念 3. CPU内部的硬件结构支持了CPU采用了快速的并行 流水线操作方式。
80286的这些特点在80386/80486中体现的更加完善和进 一优化，而奔腾CPU的内部结构又是在80486的基础上 有更进一步的发展。
2019/2/11 12
存储容量单位 1TB=1024GB 1GB=1024MB 1MB=1024KB 1KB=1024字节 1字节=二进制8位
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3
② 数据总线传输数据，用来与存储器单元和 I/O接 口交换数据。
8086/80286CPU内/外数据线都是16位。
80386/80486CPU数据线是32位。
·指令流水线技术：总线接口、指令予取 、指令予译码。 ·地址流水线技术： 采用流水线地址寻址—— 两个连续的总线 周期部分重叠。