微机原理-指令系统

操作数在寄存器中，指令中指明寄存器 号，这种寻址方式叫寄存器寻址。
对于8位操作数，寄存器可以是 AH, AL, BH, BL, CH, CL, DH, DL .
对于16位操作数，寄存器可以是AX, BX, CX, DX, SI, DI, SP 和 BP ；
EXAMPLE
INC AX ； MOV AX, BX ；
物理地址＝20000H ＋ 1000H =21000H
AX
*指令中也可以通过
……….
“段跨越前缀”取得
数 其他段中的数据，

据 例如：
A0H 段 MOV AX,ES: [BX]
50 H
指令的执行结果为： (AX) = 50A0H
（五） 寄存器相对寻址 （Register relative addressing)
后压入：SP+1,SP) SRC …
(SP)
压 入
最后一项
弹出：格式 POP DST 栈顶 先弹出：DST (SP+1,SP) 弹 后修改指针：SP SP+2 出
高地址
栈底
压入标志：PUSHF 弹出标志：POPF
堆栈操作对标志位的影响
只有POPF指令影响所有的标志位，其它 堆栈指令均不影响任何标志位。
+
” ” BP, ” ”
ss
[BP] [DI]
Example
例：MOV AX,[BX+DI]
设(DS)=2100H,(BX)=0158H,[DI]=10A5H.
则 EA= 0158H+10A5H=11FDH
物理地址＝21000H+11FDH=221FDH
*这种寻址方式同样
[BX] 21000H
21158H
在直接寻址方式中，指令中直接给出操作数的 有效地址，或者说，有效地址EA就在指令中。
它(操作数的有效地址，而不是操作数本身)存 放在代码段中指令的操作码之后，但操作数一 般存放在数据段中。
当然, 也允许数据存放在数据段以外的其 它段（如附加段)。此时应在指令中给出
“跨越段前缀”。
例 1. MOV AX , [2000H]；
MOV AX, [SI+3000H] 设(DS)＝4000H,(SI)=2000H 物理地址
OP
操
OP
作 码
＝40000H+2000H+3000H
00
位
＝ 45000H 指令的执行情况如
30
移
量
右图
AX
40000H ……
43000H
SI ……
数
45000H 34
据 段
12
寄存器相对寻址
这种寻址方式可用于表格的处理，通过
寻址方式的名称和分类
立即寻址（立即数寻址） 立即寻址 ；直接寻址
寄存器寻址 直接寻址 间接寻址
立即扩展寻址；零页寻 址
隐含寻址；相对寻址 寄存器寻址；变址寻址
变址寻址
寄存器间接寻址；位寻 址
一.8086的寻址方式
分两种情况来讨论：
1. 程序存储器寻址
2. 数据存储器寻址
（我们重点掌握数据存储器寻址的几种 寻址方式）
操作数在存储器中(以寄存器的内容为操作数的 有效地址）。
[BX]……..对应段寄存器为 DS
EA= [BP]…….. ………………… SS
[SI]……… …………………..DS
[DI]……… ………………….DS
Example
MOV AX , [BX] ;
设 ( DS) = 2000H ,(BX) = 1000H
或 ES: MOV AX , [3000H] ;
• 为了使指令字不要过长，规定双操作数 指令不能两个操作数都用直接寻址方式。
如( MOV [2000H] , [3000H] )
(四) 寄存器间接寻址(Register indirect Addressing)
采用寄存器间接寻址方式时，指令中给 出寄存器号(寄存器为BX,BP,SI和DI之一), 被指定的寄存器中存放着操作数的有效地址，
第三章 指令系统
寻址方式
指令通常应提供的信息 1. 做什么操作 2. 操作数从哪里来 3. 操作结果放在哪里
4. 对于调用和转移指令，还要涉及 转移或调用地址的提供方式
指令的组成
操作码字段(field)
－－标明计算机要执行什么操作
操作数字段
－－指出指令在执行过程中所需要的
操作数（值为多少 或者放在什么 地方），以及操作结果送到哪里
位移量来设置表格的首地址；
利用修改基址寄存器或变址寄存器的内 容来获得表项的值。
（六）基址变址寻址（Based
indexed addressing)
操作数的有效地址是一个基址寄存器和 一个变址寄存器内容之和，两个寄存器 均由指令指定。
[BX] [SI] 若基址寄存器为BX,则段寄存器为DS
EA＝
[BX] [SI]
用BX,则段寄存器为 DS
EA= + +位移量
[BP] [DI]
用BP,则段寄存器为 SS
例：MOV AX,[BX+SI+0250H]
OP
设(DS)=3000H,(BX)=2000H,(SI)=1000H,则
代
EA＝ 2000H+1000H+0250H=3250H
OP 码
物理地址＝30000H+3250H=33250H
DEC AX ； ROL AH , 1 ；
将AH中的内容循环左移一位
CF
D7
D0
特点
（1） 操作数就在寄存器中，不需要访问存
储器来取得操作数（指令执行时，操 作就在CPU的内部进行），因而执行速 度快。
（2）寄存器号比内存地址短
* 在编程中，如有可能，尽量使用这种寻址 方式的指令。
* 寄存器寻址方式既可用于源操作数，也可 用于目的操作数，还可以两者都用于寄存器寻 址方式（如 MOV BX , AX )
（一）立即寻址(Immediate addressing)
指令中直接给出操作数，操作数紧跟在 操作码之后，作为指令的一部分存放在代 码段里，在取出指令的同时也就取出了操 作数，立即有操作数可用，所以称之为立 即寻址。
目的 源 example
MOV AL, 80H ; MOV AX, 3064H ; ADD AL, 20H ; ADD AX, 1090H;
操作数的有效地址是一个基址或变址寄
存器的内容与指令中指定的8位或16位位 移量之和。
若没有段跨越前缀，则对于寄存器BX,SI, DI的情况，段寄存器为DS；而对于寄存 器为BP的情况，则段寄存器为SS.
如下图所示
EA =
[BX] [BP] + [SI] [DI]
8位偏移量 16位偏移量
Example
操作指令
现代微型计算机中多采用二地址指令，
两个操作数分别称为“源操作数”和 “目的操作数”，指令执行后，把运
算结果放到目的操作数的地址之中。
指令的操作码在机器中的表示比较简单， 只要对每一种操作指定相应的二进制代 码即可；而指令的操作数字段的情形就 比较复杂
寻址方式
定义（1）：指令中如何提供操作数或操作数
地址的方式称为寻址方式。
定义（2）：规定如何对地址字段作出解释以
找到操作数。
*程序转移时需提供转移地址，这跟提供操作数 地址在方法上没有本质区别，因此也归入寻址 方式的范畴。
指令系统设计
一个指令系统能够提供哪些寻址方式， 能否为编制程序提供方便，这是指令系 统设计的关键。
需要说明的是，在不同的计算机系统中， 寻址方式的名称和分类并不统一，但基 本可以归结为以下几种方式或它们的变 型或组合：
50 段
02
[BX] 30000H
…
AX
位移量 32000H … 数
32250H … 据
[SI] 32250H 34 段
12
相对基址加变址寻址
这种寻址方式对堆栈中数组的访问提供了方便，通常 可用BP指向栈顶(MOV BP,SP). 从栈顶到数组第一个元 素的距离用位移量表示，变址寄存器(SI或DI)用来指出 数组元素。
练习2
把数据块BLOCK1移到BLOCK2
2040H
2060H
BLOCK1
BLOCK2
把2040H地址开始的10个字节数据移到2060地 址开始的10个字节单元处。
练习3
把2040H地址开始的10个字节单元的 内容与2060H地址开始的10个字节单 元内容互换。
ANSWER
START: MOV SI, 2040H ; MOV DI, 2060H ; MOV CX, 0AH;
LOOP1: MOV BL, [SI+09H]; MOV [DI+09H],BL ; DEC SI ; DEC DI ; DEC CX ; JNZ LOOP1; HLT ;
(2)堆栈操作指令
堆栈的定义 * [堆栈的用途】
堆栈的图示：
压入：格式 PUSH SRC
(SS)
先修改指针： SP SP-2
如(DS)= 3000H, 则指令的执行情况 如下图所示：
代 码 作 段
数 据 段
存储器 OP 00 20
50 30
采用直接寻址方式，如果没 有用“段跨越前缀”标明操
数在哪一段，就默认段寄存 为DS.
30000H AX
32000H 执行结果：(AX)=3050H
例2
如数据在附加段（扩展段）中，则应指明“段 跨越前缀”。 MOV AX , ES : [3000H] ;
O D ITSZAPC - - ------ -
（3）交换指令
格式：XCHG OPR1, OPR2 操作：OPTR1 OPTR2 标志：O D I T S Z A P C
低地址 存储器
AX
OP 代 64 码
段
30
高地址
立即寻址
立即数可以为8位，也可以为16位。如果是16
位数，则“高位字节存放在高地址中， 低位字节存放在低地址中。”
立即寻址方式常用于给寄存器赋值，并且只能
用于源操作数，而不能用于目的操作数。
（二） 寄存器寻址（Register addressing)
练习1
用MOV指令实现两内存字节单元内容的交换 2035H 01H ….
2045H 02H
用直接寻址方式实现
MOV BL, [2035]; MOV CL,[2045H]; MOV [2045H],BL; MOV [2035H],CL; HLT
用寄存器间接寻址方式实现
MOV SI , 2035H; MOV DI, 2045H; MOV AH, [SI]; MOV AL, [DI]; MOV [2035H],AL; MOV [2045H],AH;
…
适用于表格(或数组), 首地址可存放在基址
AX
…
寄存器中，而用变址寄存器
221FDH
34
来访问表格中的各项。由于 两个寄存器都可以修改使
12
用起来更灵活。
(七)相对基址加变址寻址 (Relative based indexed address~)
也称“带位移量的基址加变址寻址方 式”.
操作数的有效地址是一个基址寄存器和 一个变址寄存器内容与8位或16位位移量 之和。
1. 通用传送指令： 最基本的传送指令(MOV） 堆栈指令(PUSH,POP) 数据交换指令(XCHG)
(1) MOV指令
指令格式：MOV DST,SRC; 操作：DST SRC
实现CPU的内部寄存器或寄存器与内存间的数据传送 (复制操作）. 例: MOV AL, BL;
MOV [DI], AX; MOV CX,[1000H]; MOV BL, 40 MOV WORD PTR[SI],01H; WORD PTR 字长度标记；BYTE PTR 字节长度标记 DWORD PTR 双字长度标记 （伪指令） 标志：所有通用传送指令都不影响标志位。
指令的一般格式
操作数字段可以有一个，二个或三个操 作数，通常称为“一地址”，“二地址” 或 “三地址”指令
操作码 操作数 。。。 操作数
示例
加1指令 INC AX 只需要指出加1的操作数，它是“一地址” 指令。
双操作数指令 ADD AX, BX
大多数运算型指令都是双操作数指令，对 这种指令，有的机器（大中型）使用“三地址” 指令：除给出参加运算的两个操作数外，还要 指出运算结果的存放地址
[BP] 栈顶
存储器
低地址
位移量
[SI]
A(0)
A(1)
…
A(n)
二 8086指令系统概况
1.指令格式
2. 指令执行时间
三. 8086指令系统
可以分为以下六类： 数据传送指令 算术运算指令 逻辑运算和移位指令 串操作指令 转移指令 处理器控制指令
（一）数据传送指令
包括:通用传送指令；累加器专用传送指令； 地址传送指令；标志传送指令；
寻址方式
除以上两种寻址方式外，下面各种寻址 方式的操作数均在存储器中，通过采用不 同的寻址方式取得操作数地址，从而取得 操作数。
（三）直接寻址（Direct
Addressing)
在讨论寻址方式时，通常把操作数的偏移地址
称为有效地址EA （Effective Address) ，EA
可通过不同的寻址方式来得到。