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)+2
dst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。

特点：
①s和d可以是16位寄存器或存储器两相邻单元；
②堆栈按字操作；
③每执行一条入栈指令，堆栈地址指针SP减2，入栈的数据位于栈顶；
④高位字节先入栈，放在高位地址单元，低位字节后入栈，放在较低地址单元；先进先出原则；
⑤执行弹出指令时，过程相反，栈顶指针的值加2；
⑥CS段寄存器的值可以入栈，但不能反过来弹出一个字到CS
3.交换指令
将源操作数和目的操作数(字或字节)相互对应交换位置。

指令格式及操作：
XCHG opr1, opr2;(opr1) ←→(opr2)
4.字节转换指令
通过查表来完成代码转换，用于实现字节翻译的功能。

指令格式及操作：
XLAT src_table;(AL) ←((BX)+(AL))
XLAT指令是用来将一种字节代码转换成另一种字节代码。

执行的结果放在AL中。

使用指令前：BX寄存器的内容指向表格首址；AL中存放待查的码，即某一项与表首地址的距离。

XLAT指令还可以有以下几种表示形式：
XLAT;不写操作数
XLATB;有B就不允许再写操作数。

XLAT ES:src_table;重设段寄存器为ES
Hex_table
码，则可用以下几条指令实现：
Hex_table+F46H
6100FH
(二) 输入/输出指令
只能用累加器作为执行I/0数据传送的机构。

输入输出指令可以分为两大类：一类是直接端口地址的输入／输出指令：一类是通过DX寄存器间接端口地址的输入／输出指令。

⑴输入指令
①直接寻址的输入指令
寻址范围0-255（少于8位地址）
指令格式及操作：
IN acc, port;(acc) ←(port)
②间接寻址的输入指令
寻址范围0-65535（少于或超过8位地址）指令格式及操作：
IN acc, DX;(acc) ←((DX))
⑵输出指令
①直接寻址的输出指令
指令格式及操作：
OUT port, acc; (port) ←(acc)
②间接寻址的输出指令
指令格式及操作：
OUT DX, acc; ((DX)) ←(acc)
（三）目标地址传送指令
1. 取有效地址指令
指令格式：
LEA reg16, mem
此指令的功能是将存放源操作数的16位偏移地址(即有效地址EA)送到一个16位的通用寄存器中。

即源操作数必须是一个存储器操作数，目的操作数必须是一个通用寄存器操作数。

例如：
LEA BX, buffer
LEA AX, [BP][DI]
LEA DX, beta[BX][SI]
注意LEA指令和MOV指令的异同。

不同：
LEA BX, buffer;将存储器buffer的偏
移地址送到BX
MOV BX, buffer;将存储器buffer的内
容传送到BX
相同：
LEA BX, buffer
MOV BX, OFFSET buffer
以上两条指令都是将存储器buffer的偏移地址送到BX。

其中OFFSET buffer表示存储器偏移地址。

LAHF和SAHF指令操作示意图
3.标志压入堆栈指令
将16位标志寄存器F的内容入栈保护。

指令格式及操作：
PUSHF;(SP) ←(SP)-2,
；((SP)+1;(SP)) ←(FLAG)
4.标志弹出堆栈指令
将当前栈顶和次栈顶中的数据弹出，送回标志寄存器当中。

指令格式及操作：
POPF; (FLAG) ←((SP)+1;(SP)),
；(SP) ←(SP)+2
经常成对出现，用在子程序和中断处理程序的首尾，用来保护和恢复主程序涉及的标志寄存器的内容。

必要时可修改标志寄存器的内容。

二、算术运算指令
8086／8088有丰富的算术运算指令，而且可以处理4种类型的数据，无符号/有符号、8/16位二进制数、无符号压缩型/非压缩型十进制。

根据运算结果影响标志位，有时要利用某些标志位才能得到正确的结果。

分成5小类：
加法
减法
乘法
除法
十进制调整指令
1.加法指令结果。

①功能：源操作数和目的操作数相加，结果送到目的操作数。

源操作数：通用寄存器、存储器、立即数目的操作数：通用寄存器、存储器
提示：目的操作数不能为立即数，源操作数和目的操作数不能同时为存储器。

ADD dst, src
(dst) ←(dst) +(src)
②功能：源操作数和目的操作数相加外，再加上进位标志CF ，结果送到目的操作数。

CF 将从新根据结果置成新的状态，ADC 指令一般用于16位以上的多字节数相加。

ADC dst, src (dst) ←(dst) +(src)+1
③功能：将目的操作数当作无符号数，加1后结果送到目的操作数。

目的操作数：通用寄存器、存储器，但不允许为立即数。

间接寻址的存储单元加1时，数据长度需用伪指令说明。

循环程序中，常用该指令对地址指针和循环计数值进行修改。

INC d d ←d +1
例 4.3 计算两个多字节十六进制数之和：3B74AC60F8H+20D59E36C1H=?
式中被加数和加数均有5个字节，可以编一个循环程序实现以上运算。

假设已将被加数和加数分别存入从DATA1和DATA2开始的两个内存区，且均为低位字节在前，高位字节在后，如图4.15所示。

要求相加所得结果仍存回以DATA1为首址的内存区。

程序流程图如图4.16所示。

程序如下：
MOV CX，5；设置循环次数
MOV SI，0 ；置位移量初值
CLC ；清进位CF
LOOPER：MOV AL，DATA2[SI]；取一个加数
ADC DATA1[SI]，AL；和一个被加数相加
INC SI ；位移量加1
DEC CX ；循环次数减1
JNZ LOOPER ；加完否，若没完，转LOOPER，继续相加HLT ；程序暂停
开始
如果两个对应的BCD数相加若得到的结果大于9或向高位有进位就需要使用BCD码的调整指令。

AAA指令(非压缩型BCD码加法调整指令)的操作为：如果(AL) ∧0FH>9 或(AF)＝1(低4位>9或有进位)则(AL) ←(AL)＋06H
(AH) ←(AH)＋1
(AF) ←1
(CF) ←(AF)
(AL) ←((AL) ∧0FH)
否则(AL) ←((AL) ∧0FH)
DAA指令(压缩型BCD码加法调整指令)的操作为：如果(AL) ∧0FH>9, (AF)＝1
则(AL) ←(AL)＋06H
(AF) ←1
如果(AL) > 9FH 或(CF)＝1(高四位>9或有进位)则(AL) ←(AL)＋60H
(CF) ←1
［例］要求计算两个至今指数之和，7＋8＝？。

可用以下指令实现：
MOV AX, 0007H;(AL)=07H,(AH)=00H
MOV BL, 08H;(BL)=08H
ADD AL, BL;(AL)=0FH
AAA;(AL)=05H,(AH)=01H
;(CF)=(AF)=1
MOV AX, 0007H;(AL)=07H,(AH)=00H
MOV BL, 08H;(BL)=08H
ADD AL, BL;(AL)=0FH
DAA;(AL)=15H,(AH)=00H
;(CF)=0,(AF)=1
2.
DAS
BCD调整指令○
×
○
○
○
○
①功能：目的操作数减去源操作数，结果送到目的操作数。

源操作数：通用寄存器、存储器、立即数目的操作数：通用寄存器、存储器
提示：目的操作数不能为立即数，源操作数和目的操作数不能同时为存储器。

不允许进行段寄存器减法。

SUB dst, src (dst) ←(dst) -(src)
②功能：目的操作数减去源操作数外，再减去进位标志CF ，结果送到目的操作数。

CF 将从新根据结果置成新的状态，SBB 指令一般用于16位以上的多字节数相加。

SBB dst, src (dst) ←(dst) -(src)-1
③功能：将目的操作数减1后结果送到目的操作数。

目的操作数：通用寄存器、存储器，但不允许为立即数。

间接寻址的存储单元加1时，数据长度需用伪指令说明。

循环程序中，常用该指令对地址指针和循环计数值进行修改。

DEC d d ←d -1
④功能：将目的操作数取负后结果送到目的操作数。

目的操作数：通用寄存器、存储器，但不允许为立即数。

NEG d d ←0-d
⑤功能：目的操作数减去源操作数，不送回结果，只根据运算结果置标志位。

源操作数：通用寄存器、存储器、立即数目的操作数：通用寄存器、存储器
提示：目的操作数不能为立即数，源操作数和目的操作数不能同时为存储器。

不允许进行段寄存器比较。

CMP d, s d-s 只置标志位
例4.4 内存数据段存放了200个带符号数，首地址为TAB1，要求将各数取绝对值后存入以TAB2为首址的内存区。

由于200个带符号数中可能既有正数，又有负数，因此先要判断正负。

如为正数，可以原封不动地传送到另一内存区；如为负数，则需先求补即可得到负数的绝对值，然后再传送。

程序如下：
LEA SI，TAB1；(SI)←源地址指针
LEA DI，TAB2 ；(DI)←目标地址指针
MOV CX，200 ；(CX)←循环次数
CHECK：MOV AL，[SI] ；取一个带符号数到AL
OR AL，AL ；AL内容不变,只影响标志位
JNS NEXT ；若(SF)=0，则转NEXT
NEG AL ；否则求补
NEXT：MOV [DI]，AL ；传送到目标地址
INC SI ；源地址加1
INC DI ；目标地址加1
DEC CX ；循环次数减1
JNZ CHECK ；如不等于零，则转CHECK
HLT ；停止
AAS指令的操作为：
如果(AL) ∧0FH>9 或(AF)＝1则(AL) ←(AL)－06H
(AH) ←(AH)－1
(AF) ←1
(CF) ←(AF)
(AL) ←((AL) ∧0FH)否则(AL) ←((AL) ∧0FH) DAS指令的操作为：
如果(AL) ∧0FH>9, (AF)＝1
则(AL) ←(AL)－06H
(AF) ←1
如果(AL) > 9FH 或(CF)＝1
则(AL) ←(AL)－60H
(CF) ←1
3.乘法指令
①功能：完成两个无符号的二进制数相乘。

被乘数：隐含在累加器AX 或AL 中
乘数：指令中由s 指定的源操作数，通用寄存器或存储器操作数。

积：相乘后得到双倍长的积
8位二进制数乘法：其16位的积高8位存于AH ，低8位存于AL 中。

16位二进制数乘法：其32位的积高16位存于DX ，低16位存于AX 中。

MUL s 无符号乘法指令
②功能：完成两个有符号的二进制数相乘。

被乘数：隐含在累加器AX 或AL 中
乘数：指令中由s 指定的源操作数，通用寄存器或存储器操作数。

积：相乘后得到双倍长的积
8位二进制数乘法：其16位的积高8位存于AH ，低8位存于AL 中。

16位二进制数乘法：其32位的积高16位存于DX ，低16位存于AX 中。

IMUL s 有符号乘法指令
第4章80x86指令系统
除数的一半字长。

当被除数为
16位32位
①功能：完成两个无符号的二进制数相除。

被除数：隐含在累加器AX 或DX 中
除数：指令中由s 指定的源操作数，通用寄存器或存储器操作数。

商：字节除法-商存于AL ，余数存于AH 中。

字除法-商存于AX ，余数存于DX 中。

余数：根据8086约定，余数符号应于被除数符号一致。

DIV s 无符号除法指令
若运算所得商超出累加器容量，则系统将其当作除数为0处理，自动产生类型0中断，CPU将去执行类型0中断服务程序作适当处理，此时所得的商和余数无效。

类型0中断处理时：
-先将标志位进栈，IF和TF清0；
-接着CS和IP的内容进栈；
-然后将0，1两单元的内容填入IP，2，3两单元的内容填入CS；
-最后再进入0号中断的处理程序。

②功能：完成两个有符号的二进制数相除。

与DIV 主要区别：对符号位处理的约定。

被除数：隐含在累加器AX 或DX 中
除数：指令中由s 指定的源操作数，通用寄存器或存储器操作数。

商：字节除法-商存于AL ，余数存于AH 中。

字除法-商存于AX ，余数存于DX 中。

余数：根据8086约定，余数符号应于被除数符号一致。

IDIV s 有符号除法指令
③符号扩展是指用一个操作数的符号位(最高位)形成另一个操作数，后一个操作数的最高位是全0(正数)或全1(负数)，符号扩展后，数据大小并没有改变。

CBW 和CWB 是两条专门为IDIV 指令设置的符号
扩展指令
例如: 在B1,B2,B3字节类型变量中,分别存有8位带符号数a,b,c，实现（a*b+c)/a
程序如下：
MOV AL，B1
IMUL B2
MOV CX，AX
MOV AL，B3
CBW
ADD AX，CX
IDIV B1
三、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。