微型计算机指令系统一
第1章 微型计算机系统概述
【学习目标】 了解微型计算机的发展。 了解微型计算机的特点。 认识微型计算机系统的组成。 了解微型计算机的主要性能指标。
1.1 微型计算机概况
世界上第一台电子计算机早在1946年就诞生了,然而微 型计算机在1971年才问世,它具有众多优点,其应用更 加广泛。微型计算机(见图1-1)具有体积小、重量轻、 耗电少、性价比最优、可靠性高、结构灵活等特点,其 应用深入到社会生活中的各个领域,并取得了飞速的发 展。计算机不仅能够完成数学运算,而且还可以进行逻 辑运算,同时还具有推理判断的能力。因此,人们又称 它为电脑。现在,科学家们正在研究具有思维能力的智 能计算机。随着科学技术的发展,人们对计算机的认识 也在不断地深入
操作系统方面
主流的操作系统有Linux、UNIX (System Ⅴ、UNIX BSD、SCO UNIX、 Solaris等)、Windows系列(现在主要有 Windows 98、Windows NT、Windows 2000、Windows XP、Windows 2003、 Windows CE等)等。
图1-1 现代微型计算机
1.1.1 微型计算机的发展
现将有关计算机中央处理器(CPU)的一些基本概念介绍 如下: 中央处理器(CPU)是指把运算和控制功能集成在一起的 那块芯片,这块芯片俗称主机。 微型计算机系统是由中央处理器(CPU)配上一定容量的 存储器(或内存)、接口电路以及必要的外部设备组成。 单板机是指把CPU、一定数量的存储器芯片和I/O接口芯 片装在一块印刷电路板上,并在该板上配以具有一定功能的 输入、输出设备。 单片机是指把CPU、一定容量的存储器和必要的I/O接口 电路集成在一个硅片上。有的单片机还包括模数(A/D)和 数模(D/A)转换器。
8086汇编语言程序设计——第一个程序
8086汇编语⾔程序设计——第⼀个程序本系列以80X86系列微型计算机为基础,以MASM5.0为汇编上机实验环境,重点介绍Intel8086指令系统。
Intel8086指令系统中有100多条指令,利⽤这些指令可以编写出复杂的程序实现更多功能。
汇编语⾔是直接控制计算机硬件⼯作的最简便的语⾔。
学习了汇编语⾔可具有在CPU寄存器级上进⾏控制和操作的能⼒,可获得直接对计算机硬件底层编程的经验。
⼀个计算的例⼦例 *编写⼀个汇编语⾔程序,实现下列公式计算。
假设X=4,Y=5汇编指令如下:如果在DEBUG下⽤A命令输⼊这些指令,必须把X、Y换成具体的数值;Z、Z1是存储单元地址,最后两条指令可写为MOV [0],AL和MOV [1],AH,这样才能⽤T命令执⾏。
D:\dos〉DEBUG-AMOV AL,4ADD AL,5MOV BL,8IMUL BLMOV BL,4MOV BH,0SUB AX,BXMOV BL,2IDIV BLMOV [0],ALMOV [1],AH采⽤DEBUG的A命令输⼊程序的做法明显不⽅便,⼀是⽆法给出变量名即符号地址,⼆是调试修改程序不便。
1. 编写⼀个完整的汇编语⾔源程序需要增加段定义伪指令和定义数据存储单元伪指令等必须有的伪指令。
伪指令与C语⾔等⾼级语⾔中的说明性语句的含义类似,起到说明作⽤。
⽤记事本gedit或者vi编写,保存到dos⽬录下注释符号为;号2. 汇编、链接、执⾏汇编语⾔源程序既可以⽤⼤写字母也可以⽤⼩写字母书写。
汇编语⾔程序建⽴及汇编过程如图所⽰。
⽤户编写的源程序要经汇编程序MASM汇编(翻译)后⽣成⼆进制⽬标程序,⽂件名默认与源程序同名、扩展名为.OBJ;再经过LINK连接⽣成可执⾏程序,⽂件名默认与源程序同名、扩展名为.EXE。
注意:源程序⼀定要和MASM和LINK⽂件放在同⼀个⽂件夹中。
执⾏MASM和LINK命令时需要按多次回车。
3. 在DEBUG下执⾏程序MOV AH,4C指令对应的偏移地址是0023,这就是断点(所谓断点,就是程序执⾏到该处停下来不再继续)。
微机原理指令系统的学习
;此时传送的操作数在数据段中,其偏移地址是 SI寄存器中的内容加上0200H 变址寻址可以有多种格式:
MOV AX, [BX+0A00H]
MOV AX, TAB[DI] 如:MOV AX, 0200H+[BX]
假设DS:3000H, BX: 1000H 则操作数所在地址:
高8位: 31201H 低8位: 31200H
存储器
格式:IN AL , PORT IN AX, PORT
功能:从PORT口输入数据到AL(AX)。
格式:OUT PORT , AL OUT PORT, AX
功能20:20/7/将17 AL(AX)中的内容从PORT口输出。
33
IN AL, 40H
OUT 40H , AL
8位
IN AX, 40H
功能: (OPRD2) OPRD1
•CPU内部寄存器之间数据的传送(除CS、IP)
•立即数传送至CPU内部的通用寄存器组
•CPU内部的寄存器(除CS、IP)与存储器(所有寻 址方式)之间
•能实现用立即数给存储单元赋值
2020/7/17
25
注意: • CS,IP不能作为目的操作数 MOV CS, AX • 两个段寄存器间不能直接传送 MOV SS, DS • 立即数不能直接传送给段寄存器 MOV DS,2000H • 内存单元间不能直接传送 MOV [SI], [2000H] • 立即数不能作为目的操作数 MOV 1000H, AX
而执行POP BX后,栈顶的物理地址是:
20190H+2H=20192H
2020/7/17
30
2020/7/17
31
3. 交换指令XCHG 格式:XCHG OPRD1, OPRD2
第3章 8086的指令系统—3.1寻址方式
例:(BX)=2000H,(SI)=1000H,偏移量=0250H,
则EA= 2000H+1000H+0250H=3250H
寻址目的
确定本条指令的操作数据 在指令中 PA:存储器内的绝对地址(20位) 在存储器中 EA:某个段内的相对地址(16位) 在寄存器中 确定下一条指令的地址 根据指令长度计算 根据转移指令的目标地址
寄存器名表示其内容(操作数)
MOV AX, BX
MOV AL, BH
;AX←BX
;AL←BH
演示
第3章: 3.1.3 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)
演示
;AX←DS:[SI+06H]
第3章:4. 基址加变址寻址方式
有效地址由基址寄存器(BX或BP)的内容加上 变址寄存器(SI或DI)的内容构成: 有效地址=BX/BP+SI/DI 段地址对应BX基址寄存器默认是DS,对应BP基 址寄存器默认是SS;可用段超越前缀改变
MOV AX, [BX+SI] MOV AX, [BX][SI]
*微型计算机汇编语言特点 *微型计算机指令系统概述 *寻址方式
指令及其格式
指令及指令集 计算机能够识别和执行的基本操作命令
指令的作用
告诉CPU干什么?What? 告诉CPU从哪儿取数据?Where? 告诉CPU下一条指令在哪儿?Where? 操作码 操作数或操作数地址 指令的格式
第三章 微型计算机的指令系统
reg , reg mem , reg reg , mem
C、从存贮器/寄存器到段寄存器 (mem/reg,segreg)
注:不能往CS中传送数据.
D、从段寄存器到存贮器/寄存器 (segreg,mem/reg)
注:
1,不影响标志 2,不允许两操作数都使用存储器 3,不允许往CS中送数 4,8位传送/16位传送决定于指令中寄存器及立 即数形式 5,凡给SS赋值时,系统会自动禁止中断,等下 条指令执行完后才会恢复
B、例 LEA BX,[BX+SI] 执行前:BX=0400H SI=003CH 执行后:BX= LDS SI,[10H] 执行前:DS=C000H, (C0010H)=0180H (0012H)=2000H 执行后:SI= DS= LES DI,[BX] 执行前:DS=B000H, BX=080AH (B080AH)=05AEH, (B080CH)=4000H 执行后:DI= ES=
0
CF
AH
/
/
/
三、算术运算指令 1、加法指令 加: ADD DST,SRC DST←SRC+DST reg,reg; reg,mem; mem,reg reg,data; mem,data; ac,data 带进位加:ADC DST,SRC (DST)← (SRC)+(DST)+CF reg,reg; reg,mem; mem,reg reg,data; mem,data; ac,data 加1: INC OPR (OPR)←─ (OPR)+1 (reg;mem) 注:INC指令不影响CF标志
2,高字节 4,低字节 2,SP+1 4,SP+1 SP SP
(SP) (SP)
第1章 微型计算机系统概述
1.1.1 微型计算机硬件
通常在一些书中介绍,微型机的硬件由运算 器、控制器、存储器以及输入和输出设备五个部 分组成,这种划分的方法是从组成计算机的功能 模块的角度出发。对于微型机的硬件组成还可以 用另外的分解方法。图1.2给出的微型机系统硬件 组成框图更直观、更切合实际。
1.1.2 微型计算机软件
状态寄存器的6个状态标志位的含义如下: 进位标志位(Carry Flag,CF):ALU结果的最高 位有进位或借位,CF=1;无进位或借位,CF=0。 奇偶标志位(Parity Flag,PF):指令执行后, ALU的结果的低8位中1的个数为偶数,PF=1;若为奇数, PF=0。 辅助进位标志位(Auxiliary Carry Flag,AF):加、 减算术指令执行后,最低4位D 3 D 0位有进位或借位, AF=1;无进位或借位,AF=0。该标志用于系统进行BCD 码的算术运算结果的调整。 零标志位(Zero Flag,ZF):指令执行后,ALU的 结果为零,ZF=1;结果不为零,ZF=0。 符号标志位(Sign Flag,SF):该位总是和ALU结 果的最高位相同。因为在带符号数运算时,最高位是符 号位,所以运算结果为负时,SF=1;否则SF=0。 溢出位(Overflow Flag,OF):在带符号的加、 减算术指令执行后,ALU的结果超出数据的量程,则产生 溢出,OF=1;否则OF=0。一旦OF=1,则运算结果是错 误的。
BIU:负责从存储器或外部设备中读取指令和读/写数
据,即完成总线操作。 这两个单元处于并行工作状态,可以同时进行执行指 令和读/写操作。这样大大提高了CPU的指令执行速度, 从而提高计算机的工作速度。
由图1.3可知,Intel 8086的程序设计模型如图1.5所示。
微型计算机原理考试试卷(带答案解析)
微型计算机原理考试试卷(带答案解析)一、选择题(每题2分,共20分)1. 微型计算机系统中,CPU与外设进行数据交换的基本方式是()A. 并行通信B. 串行通信C. 总线通信D. 以上都对答案:D解析:微型计算机系统中,CPU与外设进行数据交换的基本方式包括并行通信和串行通信,同时也可以通过总线通信实现。
2. 微型计算机系统中,下列哪个设备不属于输入设备()A. 键盘B. 鼠标C. 显示器D. 扫描仪答案:C解析:显示器属于输出设备,用于将计算机处理的结果展示给用户。
3. 下列哪种存储器属于只读存储器()A. RAMB. ROMC. CacheD. 硬盘答案:B解析:ROM(Read-Only Memory)是只读存储器,其中的内容在制造时已经固定,无法修改。
4. 下列哪种总线不属于微型计算机系统总线()A. 数据总线B. 地址总线C. 控制总线D. 串行总线答案:D解析:微型计算机系统总线包括数据总线、地址总线和控制总线,串行总线不属于系统总线。
5. 下列哪种寄存器不属于CPU内部的寄存器()A. 程序计数器B. 指令寄存器C. 累加器D. 状态寄存器答案:D解析:状态寄存器属于外部寄存器,不属于CPU内部寄存器。
6. 下列哪种寻址方式不属于微型计算机指令的寻址方式()A. 直接寻址B. 间接寻址C. 相对寻址D. 随机寻址答案:D解析:微型计算机指令的寻址方式包括直接寻址、间接寻址和相对寻址,随机寻址不属于指令的寻址方式。
7. 在下列哪种操作中,CPU不会产生中断()A. 计算机病毒攻击B. 外部设备请求C. 软件中断D. 系统调用答案:A解析:计算机病毒攻击不会导致CPU产生中断,其他选项都会使CPU产生中断。
8. 下列哪种存储器不属于计算机的主存储器()A. RAMB. ROMC. CacheD. 硬盘答案:D解析:硬盘属于外部存储器,不属于计算机的主存储器。
9. 微型计算机中,下列哪个部件负责内存的分配和管理()A. CPUB. 运行器C. 操作系统D. 硬盘控制器答案:C解析:操作系统负责内存的分配和管理。
《微型计算机系统原理及应用》课后答案_(第3版)清华大学出版社__杨素行
第一章 微型计算机基础题1-1 计算机发展至今,经历了哪几代?答:电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、超大规模集成电路计算机、非冯诺伊曼计算机和神经计算机。
题1-2 微机系统由哪几部分组成?微处理器、微机、微机系统的关系是什么? 答:1、微机系统分硬件和软件,硬件包括CPU、存储器、输入输出设备和输入输出接口,软件包括系统软件和应用软件。
2、微处理器是指微机的核心芯片CPU;微处理器、存储器和输入输出设备组成微机;微机、外部设备和计算机软件组成微机系统。
题1-3 微机的分类方法包括哪几种?各用在什么应用领域中?答:按微处理器的位数,可分为1位、4位、8位、32位和64位机等。
按功能和机构可分为单片机和多片机。
按组装方式可分为单板机和多板机。
单片机在工业过程控制、智能化仪器仪表和家用电器中得到了广泛的应用。
单板机可用于过程控制、各种仪器仪表、机器的单机控制、数据处理等。
题1-4 微处理器有哪几部分组成?各部分的功能是什么?答:微处理器包括运算器、控制器和寄存器三个主要部分。
运算器的功能是完成数据的算术和逻辑运算;控制器的功能是根据指令的要求,对微型计算机各部分发出相应的控制信息,使它们协调工作,从而完成对整个系统的控制;寄存器用来存放经常使用的数据。
题1-5 微处理器的发展经历了哪几代?Pentium系列微处理器采用了哪些先进的技术?答:第一代4位或低档8位微处理器、第二代中高档8位微处理器、第三代16位微处理器、第四代32位微处理器、第五代64位微处理器、第六代64位高档微处理器。
Pentium系列微处理器采用了多项先进的技术,如:RISC技术、超级流水线技术、超标量结构技术、MMX技术、动态分支预测技术、超顺序执行技术、双独立总线DIB技术、一级高速缓冲存储器采用双cache结构、二级高速缓冲存储器达256KB或512KB、支持多微处理器等。
题1-6 何为微处理器的系统总线?有几种?功能是什么?答: 系统总线是传送信息的公共导线,微型计算机各部分之间是用系统总线连接的。
计算机组成原理(白中英)第4章指令系统
计算机组成原理(白中英)第4章指令系统指令系统概述寻址方式指令系统20XX年3月15日10时45分概述指令:是指示计算机某种操作的命令。
微指令,机器指令,宏指令指令系统:一台计算机中所有机器指令的集合。
它是机器硬件设计的依据,也是软件设计的基础。
它决定了一台计算机硬件的主要性能和基本功能。
是硬件和软件间的界面。
系列计算机:有共同的指令集,相同的基本体系结构。
CISC和*****X年3月15日10时45分2一个完善的指令系统应满足:1.完备性:指令丰富,功能齐全,使用方便。
1.完备性:指令丰富,功能齐全,使用方便。
完备性 2.有效性程序占空间小,执行速度快。
有效性: 2.有效性:程序占空间小,执行速度快。
3.规整性对称性,匀齐性,规整性:3.规整性:对称性,匀齐性,指令格式和数据格式的一致性。
据格式的一致性。
4.兼容性兼容性:4.兼容性:向上兼容”----系列机中低档机上运行“向上兼容”----系列机中低档机上运行的软件可以在高档机上运行。
的软件可以在高档机上运行。
20XX年3月15日10时45分计算机语言与硬件结构的关系高级语言的语句和用法与具体机器的指令系统无关;低级语言分机器语言和汇编语言,他们和具体机低级语言分机器语言和汇编语言,器的指令系统密切相关。
器的指令系统密切相关。
汇编语言与硬件的关系密切,编写的程序紧凑、汇编语言与硬件的关系密切,编写的程序紧凑、占内存小、速度快,占内存小、速度快,特别适合与编写经常与硬件打交道的系统软件;打交道的系统软件;而高级语言不涉及机器的硬件结构,通用性强、编写程序容易,件结构,通用性强、编写程序容易,特别适合与编写与硬件没有直接关系的应用软件。
编写与硬件没有直接关系的应用软件。
20XX年3月15日10时45分4概述机器指令的要素C C C C 操作码源操作数目的操作数下一条指令的引用指令字(简称指令)即表示一条指令的机器字。
指令字(简称指令)即表示一条指令的机器字。
郑学坚《微型计算机原理及应用》课后习题详解(微型计算机的基本工作原理)【圣才出品】
第3章微型计算机的基本工作原理1.写出本章中简化式计算机的指令系统的每条指令的汇编语言的助记符及其相应的机器语言的机器码。
答:2.程序计数器PC的内容是什么意义?答:PC中存放的是下一条将要执行的指令地址。
3.指令寄存器IR从PROM接收到指令字(8位)后的运行过程如何,起什么作用?答:IR从PROM接收到指令字(当L1=1,E R=1)后,将指令字分送到控制部件CON 和W总线上。
其中左四位为指令字段,右四位为地址字段。
4.试简述程序设计的4个步骤。
答:程序设计的4个步骤:(1)获得操作码表;(2)进行存储器分配;(3)将源程序翻译成目标程序;(4)此程序按存储单元的地址顺序存入计算机。
5.环形计数器有何用处?什么叫环形字?答:(1)环形计数器用于发出环形字,从而产生机器节拍。
(2)环形字是由多个移位寄存器的输入位组成,其中移位寄存器最低一位的串行输出端Q1反馈到最高位的串行输入端。
6.什么叫例行程序?什么叫机器周期、取指周期和执行周期?本章简化式计算机的机器周期包括几个时钟周期(机器节拍)?机器周期是否一定是固定不变的?答:(1)例行程序:例行程序是指完成一个处理过程并产生多个处理结果且通过CALL 语句调用执行的程序。
(2)机器周期:取出一条指令并执行完这条指令所需要的时间。
(3)取指周期:取出指令所需要的时间,通常由三个机器节拍构成。
(4)执行周期:执行一条指令所需要的时间,通常由三个机器节拍构成。
(5)本章简化式计算机的机器周期包括6个时钟周期。
(6)机器周期不是固定不变的,和具体的指令有关。
7.控制部件包括哪些主要环节?各有何用处?答:控制部件主要包括:(1)环形计数器(RC)环形计数器用于发出环形字,从而产生机器节拍。
(2)指令译码器(ID)指令寄存器IR中数据的高四位被送到控制部件,指令译码器对该指令的高四位译码,确定该指令需要执行的操作,即译码器能将编码信息译成某一控制线为高电位。
微型计算机系统的名词解释
微型计算机系统的名词解释在现代科技的飞速发展下,计算机已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
作为计算机的重要组成部分,微型计算机系统也逐渐进入了我们的视野。
本文将对微型计算机系统相关的名词进行解释,帮助读者更好地理解和使用这些概念。
一、微型计算机系统微型计算机系统,简称微机系统,是指在一块芯片上集成了中央处理器(CPU)、内存、输入输出(I/O)接口和其他辅助电路的计算机系统。
与传统的大型计算机系统相比,微型计算机系统具有体积小、成本低和功耗低的特点。
它广泛应用于个人电脑、游戏机、移动设备等领域。
二、中央处理器(CPU)中央处理器是微型计算机系统的核心组成部分,负责执行计算机指令和控制计算机的操作。
CPU由控制器和算术逻辑单元组成。
控制器负责解码指令和控制数据流动,而算术逻辑单元则执行各种算术和逻辑运算。
现代微型计算机系统中常用的CPU有Intel的芯片和AMD的芯片。
三、内存内存是微型计算机系统中用于存储数据和指令的地方。
它被分为主内存和辅助内存两部分。
主内存通常是指计算机中可直接访问的存储空间,常见的有随机存取存储器(RAM),它可以在CPU和外部设备之间进行数据传递。
而辅助内存则是指计算机中的硬盘、光盘等外部存储设备,用于持久地存储数据和程序。
四、输入输出(I/O)接口输入输出接口是微型计算机系统与外部设备进行数据交换的接口。
它使得计算机与键盘、鼠标、打印机、显示器等设备之间能够进行数据传输和控制。
常见的I/O接口有USB接口、HDMI接口、网口等。
通过这些接口,计算机能够与外部设备进行信息交流和数据处理。
五、操作系统操作系统是微型计算机系统中的关键软件之一,它管理和控制计算机的各种资源,并为用户提供友好的界面。
操作系统负责进行任务调度、内存管理、文件管理、设备管理等工作,使得计算机能够高效地运行和协调各种应用程序。
常见的操作系统有Windows、macOS、Linux等。
六、图形处理单元(GPU)图形处理单元是微型计算机系统中专门用于图形计算和显示的处理器。
微机原理及应用试题及答案
微机原理及应用试题及答案(总23页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-电气工程及其自动化专业《微机原理及应用》试题一、填空题(每空1分)1. 微型计算机系统的主要性能指标有:字长、存储容量、指令系统、运算速度、系统配置。
2. 微型计算机系统硬件包括:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备等部件,这些部件通过数据总线、地址总线、控制总线相连接。
3. 8086的标志寄存器中控制标志有:IF、DF、TF。
4. 8086的标志寄存器中状态标志有: CF 、 AF 、 ZF 、 PF 、 SF 、 OF 。
5. 随机存储器RAM可分为双极型和 MOS型两大类。
6. 只读存储器ROM可分为:ROM、PROM、EPROM、EEPROM。
7. 8255A是可编程并行输入/输出接口,它有3个8位端口,3种工作方式。
8. 8253是可编程定时器/计数器,它有 3 个计数通道, 6 种工作方式。
9. 串行通信中的数据传送模式有:单工,半双工,全双工。
10. 串行通信中最基本的通信方式:异步通信,同步通信。
11. ADC0809有 8 个模拟量输入信号,可用 3 位地址信号控制,有 8 位数据输出。
12. DAC0832是可编程数/模转换器,有8位数字量输入信号,2个模拟量输出信号,可设置3种工作方式。
13. 8259A是可编程中断控制器,它有 4 个初始化命令字, 3 个操作命令字。
14.汇编语言指令语句格式:[标号:]操作码助记符[操作数1][,操作数2][;注释]15.CPU和输入/输出设备之间传送的信息有数据信息、状态信息、控制信息。
16. 串行通信中信号传输时的调制解调方式有:调频、调幅、调相。
17. DAC0832可工作在直通、单缓冲、双缓冲三种方式。
18.地址译码的方式有线译码、部分译码、全译码三种。
19.RS-232C串行通信接口T X D和R X D信号的电气性能中“1”= -3~-25V ;“0”= +3~+25V 。
计算机组成原理_指令系统
4.1 指令系统的发展与性能要求 4.2 指令格式与 4.3 操作数类型 4.4 指令和数据的寻址方式 4.5 典型指令
返回
1
4.1 指令系统的发展与性能要求
1、指令在计算机系统中的地位 (1)是软件和硬件分界面的一个主要标志
– 硬件设计人员采用各种手段实现它;
– 软件设计人员则利Βιβλιοθήκη 它编制各种各样的系统软 件和应用软件
– 指令系统是表征一台计算机性能的重要因素,它的格式 与功能不仅直接影响到机器的硬件结构,而且也直接影
3
4.1 指令系统的发展与性能要求
3、发展情况 – 复杂指令系统计算机,简称CISC。但是如 此庞大的指令系统不但使计算机的研制 周期变长,难以保证正确性,不易调试 维护,而且由于采用了大量使用频率很 低的复杂指令而造成硬件资源浪费。 – 精简指令系统计算机:简称RISC,人们又 提出了便于VLSI技术实现的精简指令系统 计算机。
• Pentium数据类型(见P111表4.4)
– 常规数据类型 – 整数数据类型 – ……..
23
4.4 指令和数据的寻址方式
• 研究问题
– 确定本条指令中各操作数的地址 – 下一条指令的地址
• 寻址方式是指CPU根据指令中给出的地址码 字段寻找相应的操作数的方式,它与计算 机硬件结构紧密相关,而且对指令的格式 和功能有很大的影响。
30
2、立即寻址
• 特点:在取指令时,操作码和操作数被同时取出, 不必再次访问存储器,从而提高了指令的执行速 度。 • 但是,因为操作数是指令的一部分,不能被修改; • 而且对于定 长指令格式,操作数的大小将受到指 令长度的限制,所以这种寻址方式灵活性最差 • 通常用于给某一寄存器或主存单元赋初值,或者 用于提供一个常数。
微机原理指令大全
微机原理指令大全微机原理是计算机科学中的重要基础知识,而指令则是微机原理中的核心内容之一。
指令是计算机中的基本操作命令,它直接影响着计算机的运行和执行效率。
本文将为大家详细介绍微机原理中常见的指令,并提供一份完整的指令大全,希望能够帮助大家更好地理解和掌握微机原理中的指令知识。
一、数据传送指令。
数据传送指令是微机原理中最基本的指令之一,它用于将数据从一个地方传送到另一个地方。
常见的数据传送指令包括MOV、LDM、STM等。
这些指令可以实现寄存器之间、寄存器和内存之间、内存和输入输出设备之间的数据传送操作,是计算机程序中不可或缺的一部分。
二、算术运算指令。
算术运算指令用于进行各种数值计算操作,包括加法、减法、乘法、除法等。
常见的算术运算指令有ADD、SUB、MUL、DIV等。
这些指令可以对寄存器和内存中的数据进行各种算术运算,是计算机程序中常用的指令之一。
三、逻辑运算指令。
逻辑运算指令用于进行各种逻辑操作,包括与、或、非、异或等。
常见的逻辑运算指令有AND、OR、NOT、XOR等。
这些指令可以对寄存器和内存中的数据进行逻辑运算,是计算机程序中实现逻辑判断和控制流程的重要指令之一。
四、转移指令。
转移指令用于改变程序的执行顺序,包括无条件转移和条件转移两种。
常见的转移指令有JMP、JZ、JNZ、JC、JNC等。
这些指令可以实现程序的跳转和循环控制,是计算机程序中实现各种复杂逻辑的重要指令之一。
五、比较指令。
比较指令用于比较两个数据的大小关系,常见的比较指令有CMP、TEST等。
这些指令可以对寄存器和内存中的数据进行比较操作,并根据比较结果设置标志位,是实现条件转移和逻辑判断的重要指令之一。
六、输入输出指令。
输入输出指令用于实现计算机与外部设备的数据交换,包括输入数据和输出数据两种操作。
常见的输入输出指令有IN、OUT等。
这些指令可以实现计算机与外部设备之间的数据传输,是计算机程序中实现输入输出功能的重要指令之一。
微机原理
MOV AX, [BX+SI] MOV AX, [BX][SI] MOV AX, [BP+SI]
MOV AX, BX
;AX←BX
微机原理
§ 4.2.3 存储器寻址方式
存储器段的分配: 在对存储器进行操作时,内存一般可分成4个段,分别称为代码段
、数据段、堆栈段和附加数据段,每个段存放不同性质的数据,进
行不同的操作。 代码段:存放指令。
数据段:存放程序所使用的数据。
堆栈段:程序的堆栈区(子程序调用、系统功能调用、中断处 理等操作使用,是按“先进后出”原则访问的特殊存储区域)或作 为临时数据存储区。 附加数据段:辅助的数据区。 4个逻辑段的段基址分别放在相应的代码段寄存器CS、数据段 寄存器DS、堆栈段寄存器SS和附加段寄存器ES中,由这4个段寄存 器来指明每个段在内存中的起始地址。
, 标号: 指令助记符 操作数 ;注释
(1) 标号是给该指令所在地址取的名字,必须后跟冒号 (“:”),它可以缺省,是可供选择的标识符。规则: – 标识符由字母(a~z,A~Z)、数字(0~9)或某些特殊 字符(@,-,?)组成。 – 第一个字符必须是字母(a~z,A~Z)或某些特殊的符 号(@,-,?),但“?”不能单独作标识符。
MOV AX, [SI+06H] MOV AX, 06H[SI]
微机原理
;AX←DS:[SI+06H] ;AX←DS:[SI+06H]
微型计算机系统基本组成
微型计算机系统基本组成微型计算机系统是由多个组件组成的,这些组件相互配合,共同完成计算机的各项任务。
本文将从硬件和软件两个方面介绍微型计算机系统的基本组成。
一、硬件组成1.中央处理器(CPU):CPU是微型计算机系统的核心,负责进行数据的处理和指令的执行。
它由控制单元和算术逻辑单元组成,控制单元负责控制整个计算机系统的运行,算术逻辑单元则进行各种运算操作。
2.内存:内存是计算机用来存储数据和指令的地方,它分为主存和辅存两部分。
主存储器(RAM)是计算机的临时存储器,用于暂时存放正在运行的程序和数据;辅助存储器(如硬盘、固态硬盘)则用于永久存储数据和程序。
3.输入设备:输入设备用于将外部信息输入到计算机中,常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。
键盘用于输入文字和命令,鼠标用于控制光标的移动和操作,扫描仪用于将纸质文档转换为数字形式。
4.输出设备:输出设备用于将计算机处理后的结果显示给用户,常见的输出设备有显示器、打印机、音箱等。
显示器用于显示图像和文字,打印机用于将计算机中的数据打印出来,音箱用于播放声音和音乐。
5.存储设备:存储设备用于永久存储数据和程序,除了辅助存储器外,还包括光盘、U盘等。
光盘用于存储大量的数据和程序,U盘则方便携带和传输数据。
6.总线:总线是各个硬件组件之间传输数据和信号的通道,包括数据总线、地址总线和控制总线。
数据总线用于传输数据,地址总线用于传输内存地址,控制总线用于传输控制信号。
二、软件组成1.操作系统:操作系统是微型计算机系统的核心软件,负责管理计算机的资源和控制计算机的运行。
它提供了用户与计算机硬件之间的接口,使用户可以方便地使用计算机。
2.应用软件:应用软件是用户通过计算机完成各种任务的工具,包括文字处理软件、图形处理软件、数据库软件等。
它们通过操作系统提供的接口与硬件进行交互,实现用户的需求。
3.编程语言:编程语言是用来编写计算机程序的工具,常见的编程语言有C、C++、Java等。
微型计算机原理助记符总结
微型计算机原理第三章寻址方式与指令系统1.操作数的寻址方式【立即寻址】:MOV AX,3412H (不必执行总线周期,速度快)字节和字的传送:1.一般设想存储单元的地址由低到高依次排列2.每个存储单元存放一个字节,连续两个单元存放一个字3.字的存放:低8位低地址,高8位高地址【寄存器寻址】:MOV AX,CX(不请求总线周期)字节寄存器:AH,AL,BH,BL,CH,CL,DH,CL字寄存器:AX,BX,CX,DX,SI,DI,SP,BP【直接寻址】:MOV AX,[7834H] (7834H为偏移地址)若DS=2000H 逻辑地址:2000H:7834H 物理地址:20000H+7834H=27834H前缀:MOV AX,ES:[7834H]【寄存器间接寻址】:MOV AX,[BX]只能用CPU中的BX,BP,DI,SI来间接寻址.[BX,SI,DI] 默认段寄存器为DS [BP] 默认SS【寄存器相对寻址】:MOV AX,[BX+disp]disp:带符号的八位或十六位偏移量MOV AX,[BX+06H] = MOV AX,06H[BX]【基址加变址寻址】:MOV AX,[BX+SI] = MOV AX,[BX][SI]物理地址:[DS]*10H+[BX]+{ (SI) 或(DI) } 或SS BP 组合【相对的基址和变址寻址方式】:MOV AH,[BX+SI+2468H] =MOV AH,2468H[BX][SI]2.指令系统【通用数据传送类指令】:MOV PUSH POP XCHGMOV: MOV reg/mem,imm MOV reg/mem/seg,reg MOV reg/seg,mem MOV reg/mem,seg 非法指令:1.两个操作数类型不一致 2.无法确定是字节量还是字量 3.两个操作数都是存储器4.段寄存器有操作限制,代码段CS内容不能被随意改变PUSH POP: PUSH r16/m16/seg ; SP←SP-2 SS:[SP]←r16/m16/seg(先进后出)POP r16/m16/seg ; r16/m16/seg←SS:[SP] SP←SP+21.进出栈只对字操作2数据从栈顶压入和弹出时,都是低地址送低字节,高地址送高字节XCHG(交换指令):XCHG reg,reg/mem 注:不能在两个内存单元交换段寄存器中的CS,IP不能做操做数【累加器专用传送指令】:输入输出指令换码指令IN/OUT : 主要用于和外设接口交换数据IN AX/AL, port/DX OUT port/DX, AX/AL注:port 为直接端口地址寻址范围:0—255DX 为寄存器间接寻址,不加[ ], 寻址范围:0—65536当I/O 端口与内存统一编址时,不能用输入输出指令XLAT:换码指令、查表指令XLAT ; AL←DS:[BX+AL]功能:将BX和AL中的值相加,把得到的值作为偏移地址,然后将此地址所对应的单元内容送入AL中.注:1.XLAT指令应用之前,首先对应列出代码的对应表格2.BX指向表的首地址,AL的内容是表中某一项与表格首地址之间的偏移量【地址传送指令】:LEA LDS LESLEA r16,mem ;r16←mem的有效地址EALDS r16,mem ;ds,r16←mem 把源操作数有效地址所对应的内存单元的双字长高送DS,低送r16LES r16,mem ;es,r16←mem 同上注:源操作数必须是存储器寻址方式【标志传送指令】:LAHF ;标志寄存器低字节传送到AH SAHF ;把AH的内容送标志寄存器低八位(SF ZF AF PF CF)PUSHF ;标志寄存器内容(16位)压栈POPF ;弹出标志寄存器内容【算数运算类指令】:加减乘除BCD码调整其运算结果会影响状态标志【加法指令】:ADD ADC INC(不影响CF)INC/DEC mem/regADD reg,reg/mem/imm ADD mem,reg/imm (ADD不带进位ADC带进位)【减法指令】:SUB SBB DEC(不影响CF) NEG CMPSUB reg,reg/mem/imm SUB mem,reg/imm (SUB不带借位SBB带借位)CMP reg,reg/mem/imm CMP mem,reg/imm (比较两个操作数的大小,只影响标志位)【如A、B两数为无符号数,则通过以下标志判断ZF=1,A=B;CF=0,A﹥B;CF=1,A ﹤B如A、B两数为有符号数,不能通过CF标志判断两数的大、小关系,要使用SF、OF标志ZF=1 ,A=BSF、OF同号,则A﹥BSF、OF异号,则A﹤B】NEG reg/mem ; reg/mem←0-reg/mem(求补:将所有的数按位取反加一)【乘法指令】:MUL(无符号数)IMUL(有符号数)MUL/IMUL reg/mem乘法指令规定:8位X8位,积为16位被乘数必须在AL中,乘积在AX中16位X16位,积为32位被乘数必须在AX中,乘积在DX(高16位)、AX中对标志位的影响:只影响CF,OF .CF=OF=1 ,表示结果为16位或32位有效。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
• 基址—— 基址寄存器BX或BP加上指令中包含的8位或16 位位移 量。
• 变址—— 变址寄存器SI或DI加上指令中包含的8位或16 位位移量。 • 基址加变址—— 由一个基址寄存器BX或BP加上一个变 址寄存器SI或DI,再加上指令中包含的8位或16位位移量。
DS
BX SI +
3000 0 2000
1000
1230 34230 30000 34230
12H
AX 12H 34H
34H 12H
DS段 高地址
6.串寻址
只用于数据串操作指令。其变址寄存器隐含,8086 规定,用源变址寄存器SI指向源串的第一个字(节), 用目的变址寄存器DI指向目的串的第一个字(节)。 CPU自动地调整SI和DI。如: MOVSB ;隐含使用SI和DI,分别指向源串和目的 串,实现字节的传送。 MOVSW ;隐含使用SI和DI,分别指向源串和目的串, 实现字串的传送。
MOV AX, 1000H
C6 06 00 30 12
C7 06 00 30 34 12
MOV BYTE PTR[3000H], 12H
MOV WORD PTR[3000H], 1234H
汇编语言是一种符号语言,它用:
操作码场
操作数场
助记符——表示操作码;符号或符号地址——表示操作数或操作数地址.
操作数存在方式
立即寻址主要是用来
给寄存器赋初值.
三.寄存器寻址
操作数包含在CPU的内部寄存器中,例如寄存器AX、
BX、SI、DI等, 虽然操作数可在CPU的内部通用寄存
器的任一个中,且它们都能参与算术运算和逻辑运算并
存放运算结果。但是,AX是累加器,若结果是存放在
AX中,则通常指令要更短些,更紧凑些。
操作数包含在指令规定的8位、16位寄存器中
这种寻址方法,是以数据段寄存器的地址为基础,可在多达64K
字节的范围内寻找操作数。 指令中的操作数部分直接给出操作数的有效地址EA,操作数 可以是16位整数,操作数默认在DS段中,实际地址PA为:
PA=16 × (DS)+nn 这里 EA=nn
例:MOV AX, [3000H] 低地址 操作码 00H DS + 5000 0 3000 53000 50000 30H CS段
53000
AX 12H 34H
34H
12H
DS段
高地址
如果操作数在DS以外的其他段(SS,ES)中,指令中必须指明 段寄存器(指定段超越前缀) MOV AX, ES:[3000H] 低地址 操作码
00H ES + CS段 30H
2000 0
3000 23000
20000
23000 34H 12H
ES段
例如: MOV AX,MASK[BX][SI] 或 MOV AX,[MASK+BX+SI],若(DS) =3000H,(BX)=2000H,(SI)=1000H, MASK=1230H,则PA=34230H。如图所示:
+
(DISP8)
MOV AX, [MASK+BX+SI]
低地址
操作码 30H CS段
例:DAA ;十进制加法调整指令,调整 操作固定在AL中进行
二.立即寻址方式
这种寻址方式所提供
MOV AL, 0C3H
AL C3H
的操作数直接放在指令
中,紧跟在操作码的后 面,与操作码一起放在 代码段区域中。立即数 可以是8位的,也可以
MOV AX, 2050H
AH AX 20H AL 50H
是16位.
2.寄存器间接寻址
在这种寻址方式中,操作数是在存储器中,但是
,操作数的地址的16位偏移量(有效地址EA )包含
在以下四个寄存器SI、DI、BP、BX之一中。
这又可分成两种情况:
1、 BX、SI、DI间址时以DS为默认段地址;
例:MOV AX,[SI]
实际地址为: (BX) PA=16× (DS)+ (SI) (DI)
指令的一般格式为: 操作码
逻辑与等。
操作数 … 操作数
操作码 —— 告诉计算机要执行的操作是什么,如:加、减、
操作数 —— 执行操作过程所要操作的数,如加运算的两个加
数。
80868 CPU采用了一种较为灵活的指令格式,它由 1至6个字节组成,每个字节都有特定的功能,指令字
节长度随指令而异。通用格式如下:
容,再加上给定的8位或16位偏移量,形成了操作数的有效地
址。 段地址规则同上。
操作数的有效地址EA等于由指令指定的一个基址寄存 器和一个变址寄存器的内容加上8位或16位位移量之和。 即: PA=16× (DS)+(BX)+
(SI)
(DI) (DISP16) (SI) (DISP8) PA=16× (SS)+(BP)+ + (DI) (DISP16)
高地址地址可用数值表示,包括在方括号[ ]中;也可 用符号地址表示,它由伪指令确定。
例:MOV AL,AUGEND;这里AUGEND为符号地址
(2)操作数地址也可位于数据段以外的其他段,地址 前必须指出段寄存器名,即段超越前缀。 (3)直接寻址方式通常用于处理存储器中的单个变量。
2、BP间址时以SS为默认段地址。
例:MOV AX,[BP] 实际地址为: PA=16× (SS)+(BP)
例如:MOV AX, [BP],若(SS)=7000H,(BP) =3000H,则PA=73000H;(AX)=1234H,如图所示:
MOV AX, [BP]
操作码
低地址 CS段
SS + BP
操作码场
字节1 字节2 字节3
操作数的 低位地址 或 低位数据 字节
操作数场
字节4
操作数的 高位地址 或 位数据 字节
字节5
操作数的 低位数据 字节
字节6
操作数的 高位数据 字节
操作码 字节
寻址方式 字节
如:
43
89 08 B8 00 10
汇编语言指令 与 机器指令 一 一对应
INC
MOV
BX
AX, BX
EA=[间址寄存器]+位移量(8位或16位) • 寄存器为SI,DI, BX,默认操作数在DS 段中 • 寄存器为BP,默认操作数在SS段中 例如:MOV AX, [BX+1500H] • 若(DS)=7000H,(BX)=2000H,则 PA=73500H;(AX)=1234H,如图所示:
MOV AX, [BX+1500H] 操作码 DS BX + 7000 0 2000 1500 73500 70000 73500 34H 12H 00H
第2章微型计算机指令系统
2.1 指令的基本格式 2.2 8086的寻址方式 2.3 指令执行时间 2.4 8086指令系统 2.5 中断类指令及IBM PC
DOS系统功能调用
2.1 8086的指令格式:
计算机是通过执行指令来管理计算机并完成一系列给定功能 的。因而,每种计算机都有一组指令集提供给用户使用,这组指 令集叫做计算机的指令系统。不同的计算机指令不同,指令集中 指令的数量也不同,大体上在几十种到百余种。
例如: MOV AX, [BX+SI] 或写为 MOV AX, [BX][SI]
若(DS)=2000H,(BX)=0158H,(SI) =10A4H; 则 EA=0158H+10A4H=11FCH PA=10H× (DS)+EA =20000H+11FCH=211FCH。
如图所示: 基址加变址寻址主要用于二维数组操作和二重 循环
MOV AX, [BX+SI]
低地址
操作码 00H CS段
DS
BX + SI
2000 0 0158
10A4
211FC 20000 211FC
20H
AX 12H 34H
34H 12H
DS段 高地址
5.相对基址加变址寻址
相对基址加变址寻址即以某一基地址寄存器(通常为BX 、BP)的内容,加上某 一变址寄存器(通常为SI,DI)的内
五、I/O端口寻址
当8086采用独立编址的I/O端口时,有专门的输入 指令IN和输出指令OUT访问。其寻址方式有两种: 1.直接端口寻址 用直接端口寻址的IN和OUT指令均为双字节指令; 又称长格式的I/O指令。直接端口寻址的端口数为 0~255个。例如: IN AL,50H ;将50H端口的字节输入到AL OUT PORT,AX ;字输出 注意:字(节)的选用取决于端口的宽度,直接端口
)的内容,加上某 一变址寄存器(通常为SI,DI)的内容,
形成操作数的有效地址。段地址规则同上。
例:
MOV AX, [BX][SI]
存储器操作数的有效地址EA是指令指定的一个 基址寄存器和一个变址寄存器的内容之和;其组合 方式共有四种情况。 EA=[基址寄存器]+[变址寄存器] 即EA= (BX) + (SI) (BP) (DI) 则实际地址为 PA=10H× (DS)+(BX)+ (SI) (DI) PA=10H× (SS)+(BP)+ (SI) (DI)
在微型计算机中,操作数可能以以下三种方式存在: • 操作数包含在指令中——即指令的操作数场就包含着操作数 本身。 MOV AX, 1234H ; ADD AL, 2
• 操作数包含在CPU的某一个内部寄存器中—— 这时指令中的 操作数场是CPU内部 寄存器的一个编码。