微型计算机004微处理器指令

1、80X8680X86微处理器的指令系统微处理器的指令系统微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统概念介绍概念介绍指令系统指令系统计算机所能执行的命令的集合。计算机所能执行的命令的集合。包括操作码，操作数。包括操作码，操作数。操作码操作码计算机完成何种操作。计算机完成何种操作。操作数操作数参加操作的对象或其所在的地址。参加操作的对象或其所在的地址。机器指令机器指令由二进制表示，计算机能识别的代码。由二进制表示，计算机能识别的代码。汇编指令汇编指令用助记符表示，能看懂的代码。用助记符表示，能看懂的代码。微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统指令组成指令组成计算机中指令由操

2、作码字段和操作数字段两部分组成计算机中指令由操作码字段和操作数字段两部分组成一条可以由一条可以由1 17 7个字节组成个字节组成操作码字段：指示计算机要执行的操作操作码字段：指示计算机要执行的操作操作数字段：指出在指令执行操作过程中所需要的操作数操作数字段：指出在指令执行操作过程中所需要的操作数可以是操作数本身可以是操作数本身可以是操作数地址或是地址的一部分可以是操作数地址或是地址的一部分可以是指向操作数地址的指针或其他有关操作数的信息可以是指向操作数地址的指针或其他有关操作数的信息微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统概念介绍概念介绍操作码字段：操作码字段：在机器里只需对某种操

3、作指定确定的二进制代码。在机器里只需对某种操作指定确定的二进制代码。通常用指令的第一个字节表示，不够可以占第二个字节中的通常用指令的第一个字节表示，不够可以占第二个字节中的3 3位。位。操作数字段操作数字段: :操作数字段可以有一个操作数字段可以有一个, ,二个或三个地址指令。二个或三个地址指令。例：例：INC CX INC CX ADD AX , BXADD AX , BX操作码操作码操作数操作数.操作数操作数微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统指令格式指令格式操作数的存放不外乎三种情况：操作数的存放不外乎三种情况：操作数包含在指令中，即指令的操作数字段包含操作数本身。操作数

4、包含在指令中，即指令的操作数字段包含操作数本身。这种操作数为立即数。例：这种操作数为立即数。例：MOV AL , 08HMOV AL , 08H操作数包含在的一个内部寄存器中，例：操作数包含在的一个内部寄存器中，例：INC CXINC CX指令中的操作数字段是指令中的操作数字段是C C内部寄存器的一个编码。内部寄存器的一个编码。这种寻址方式称为寄存器寻址。这种寻址方式称为寄存器寻址。微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统操作数存放操作数存放操作数在内存数据区操作数在内存数据区 操作数在内存数据区，操作数字段包含着此操作数地址。操作数在内存数据区，操作数字段包含着此操作数地址。 在

5、在80868086中，任何内存地址是由两部分组成：中，任何内存地址是由两部分组成：段的基地址：单元所在段的基地址段的基地址：单元所在段的基地址（大部分情况是数据段寄存器中）（大部分情况是数据段寄存器中）段内偏移量：此单元与段基地址的距离。段内偏移量：此单元与段基地址的距离。有效地址有效地址EAEA：段内偏移量为适应各种数据结构的需要，可以：段内偏移量为适应各种数据结构的需要，可以有几个部分组成，也把它称为有效地址有几个部分组成，也把它称为有效地址EAEA。 微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统操作数存放操作数存放寻址方式：如何寻找内存操作数。寻址方式：如何寻找内存操作数。寻址方

6、式不同寻址方式不同EAEA的构成不同。的构成不同。归纳归纳EAEA可有多种情况构成：可有多种情况构成： 直接寻址，寄存器间接寻址，寄存器相对寻址，直接寻址，寄存器间接寻址，寄存器相对寻址， 基址加变址寻址，相对基址加变址寻址。基址加变址寻址，相对基址加变址寻址。不同寻址方式实质上是构成它段内的偏移量的方法不同。不同寻址方式实质上是构成它段内的偏移量的方法不同。微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统操作数存放操作数存放 立即寻址立即寻址 寄存器寻址方式寄存器寻址方式 直接寻址直接寻址 寄存器间接寻址方式寄存器间接寻址方式 寄存器相对寻址方式或变址寻址寄存器相对寻址方式或变址寻址 基

7、址加变址寻址方式基址加变址寻址方式 相对基址加变址寻址方式相对基址加变址寻址方式微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统寻址方式寻址方式立即数：立即数：操作数直接存放在指令中，紧跟在操作码之后，作为操作数直接存放在指令中，紧跟在操作码之后，作为指令的一部分，存放在代码段里。立即数可以是位指令的一部分，存放在代码段里。立即数可以是位或或1616位的。位的。1616位的立即数是高位字节放在高地址位的立即数是高位字节放在高地址, ,低位低位字节放在低地址。字节放在低地址。使用场合：经常用于给寄存器赋初值。使用场合：经常用于给寄存器赋初值。注意：只能用于源操作数字段，不能用于目的操作数字段

8、。注意：只能用于源操作数字段，不能用于目的操作数字段。微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统立即寻址立即寻址例：例：MOV AL,05HMOV AL,05H指令执行后指令执行后: : (AL)=05H(AL)=05H例：例：MOV AX,3064HMOV AX,3064H指令执行后指令执行后: (AX)=3064H: (AX)=3064H.操作码操作码05H05H代代码码段段05H05H.ALAL指指令令微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统立即寻址立即寻址.操作码操作码64H64H30H30H代代码码段段64H64H.30H30HALALAHAH指指令令操作数在寄

9、存器中，指令指定寄存器号。操作数在寄存器中，指令指定寄存器号。对于对于1616位操作数，寄存器可以是位操作数，寄存器可以是: :AXAX，BXBX，CXCX，DXDX，SISI，DI DI ，SPSP，BP BP 以及段寄存器。以及段寄存器。对于对于8 8位操作数，寄存器可以是位操作数，寄存器可以是: :ALAL，AHAH，BLBL，BHBH，CLCL，CHCH，DLDL，DHDH。这种寻址方式因为操作数在寄存器中，不需要访问存储器的这种寻址方式因为操作数在寄存器中，不需要访问存储器的运算速度较高。运算速度较高。微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统寄存器寻址寄存器寻址指令执行前

10、指令执行前:（AX）3064 （SS）1234 MOV SS，AXSSSSAXAX3064H3064H3064H3064H1234H1234H3064H3064H微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统寄存器寻址寄存器寻址指令执行后指令执行后:（SS）3064H （AX）保持不变）保持不变 操作数地址的操作数地址的16位偏移量，直接包含在指令中。位偏移量，直接包含在指令中。操作数一般存放在数据段中，操作数一般存放在数据段中， 必须先求出操作数的物理地址，必须先求出操作数的物理地址，然后再访问存储器才能取得操作数。然后再访问存储器才能取得操作数。物理地址物理地址 : PA16d(DS

11、)+EAIBMPC机允许数据存放在数据段以外的其它段中。此时应在机允许数据存放在数据段以外的其它段中。此时应在指令中指定段跨越（可以是指令中指定段跨越（可以是CS，SS，ES）。）。微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统直接寻址直接寻址MOV AXMOV AX，3100H3100H（DSDS）=6000H , (63100H)=3050H =6000H , (63100H)=3050H 则则: :（AXAX）=3050H=3050H又如：用符号地址代替数值地址。又如：用符号地址代替数值地址。 MOV AXMOV AX，VALUE VALUE 或或 MOV AXMOV AX，VAL

12、UEVALUEVALUEVALUE：有效操作数单元的符号地址。：有效操作数单元的符号地址。如：如：VALUEVALUE在附加段中，应指定段跨越。在附加段中，应指定段跨越。 MOV AXMOV AX，ESES：VALUEVALUE或或MOV AXMOV AX，ESES：VALUEVALUE6000H6000H.操作码操作码00003131.50H50H30H30H.6 0 0 0 06 0 0 0 03 1 0 03 1 0 0+ +6 3 1 0 06 3 1 0 063100H63100H30H30H50H50HAHAHALAL代代码码段段数数据据段段DSDS微机原理微机原理微处理器的指令系

13、统微处理器的指令系统直接寻址直接寻址操作数在存储器中，操作数地址的操作数在存储器中，操作数地址的1616位偏移量包含在：位偏移量包含在：BPBP、BXBX、SISI、DIDI寄存器中。寄存器中。若选择若选择SISI、DIDI、BXBX作为间接寻址，操作数一般在现行数据段区作为间接寻址，操作数一般在现行数据段区域中，用域中，用(DS)(DS)作为段地址。作为段地址。操作数物理地址为：操作数物理地址为： 物理地址物理地址PA=16 d PA=16 d （DSDS）+ +（BXBX） 物理地址物理地址PA=16 d PA=16 d （DSDS）+ +（SISI） 物理地址物理地址PA=16 d PA

14、=16 d （DSDS）+ +（DIDI）微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统寄存器间接寻址寄存器间接寻址例：例：MOV BXMOV BX，DIDI （DSDS）= 6000H = 6000H （DIDI）= 2000H= 2000H PA = 62000H PA = 62000H （62000H62000H）= 50A0H= 50A0H （BXBX）= 50A0H= 50A0H6000H6000H2000H2000HDSDSDIDI6 0 0 0 06 0 0 0 02 20 00 00 0+ +6 2 0 0 06 2 0 0 0.AOHAOH50H50H.62000H62

15、000H50H50HA0HA0HBLBLBHBH数数据据段段微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统寄存器间接寻址寄存器间接寻址选择选择BP寄存器作为间接寻址，操作数在堆栈段区域中，用寄存器作为间接寻址，操作数在堆栈段区域中，用SS寄存器的内容作为段地址。寄存器的内容作为段地址。操作数物理地址操作数物理地址: PA=16d （SS）+（BP）例：例： MOV BP, AX执行前：执行前： (SS)=1000H (BP)=3000H (AX)=1234H执行后：执行后：PA=13000H (13000H)=1234H1000H1000H3000H3000HSSSSBPBP1 0 0

16、0 01 0 0 0 03 30 00 00 0+ +1 3 0 0 01 3 0 0 0.34H34H12H12H.13000H13000H12H12H34H34HALALAHAH堆堆栈栈段段微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统寄存器间接寻址寄存器间接寻址用用 SISI、DIDI、BX BX 、BPBP作为间接寻址允许段跨越，指令中可以作为间接寻址允许段跨越，指令中可以指定段跨越前缀来取得其他段中的数据。指定段跨越前缀来取得其他段中的数据。例：例：MOV ES:DI, AXMOV ES:DI, AX MOV DX, DS:BP MOV DX, DS:BP这种寻址方法可以用于表

17、格处理。这种寻址方法可以用于表格处理。微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统寄存器间接寻址寄存器间接寻址操作数的有效地址是一个基址或变址寄存器的内容和指令中指操作数的有效地址是一个基址或变址寄存器的内容和指令中指定的定的8位或位或16位位移量（位位移量（displacement）之和。）之和。 EAEA = =（BXBX）（SISI）（DIDI）+ +8 8位位移量位位移量1616位位移量位位移量（BPBP）微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统寄存器相对寻址或变址寻址寄存器相对寻址或变址寻址两个变址寄存器：源变址寄存器两个变址寄存器：源变址寄存器 SI ; 目的变

18、址寄存器目的变址寄存器 DI 。操作数一般在内存的数据段中，但允许段跨越。操作数一般在内存的数据段中，但允许段跨越。除有段跨越前缀之外，形成物理地址有二种方式：除有段跨越前缀之外，形成物理地址有二种方式：PA=16d PA=16d (DS)+(DS)+(BX)(BX)(SI)(SI)(DI)(DI)+ +8 8位位移量位位移量1616位位移量位位移量PA=16d PA=16d (SS)+(SS)+ (BP)(BP)+ +8 8位位移量位位移量1616位位移量位位移量微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统寄存器相对寻址或变址寻址寄存器相对寻址或变址寻址 MOV AX, COUNT

19、BP MOV AX, COUNT BP或或 MOV AX, COUNT + BPMOV AX, COUNT + BP或或 MOV AX, COUNT + BPMOV AX, COUNT + BP COUNT COUNT为为1616位位移量。位位移量。指令执行前指令执行前: : (SS)=5000H (SS)=5000H (BP)=3000H(BP)=3000HCOUNT=2040HCOUNT=2040H(AX)=1234H(AX)=1234HOPOPOPOP40H40H20H20H.48H48H55H55H.55H55H48H48H存储器存储器操操作作码码位移量位移量COUNTCOUNT代代码

20、码段段堆堆栈栈段段55040H55040H50000H50000HAHAHALAL指令执行后：指令执行后：EA=5040HEA=5040HPA=55040HPA=55040H(55040H)=5548H(55040H)=5548H(AX)=5548H(AX)=5548H微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统寄存器相对寻址或变址寻址寄存器相对寻址或变址寻址用途：这种寻址方式同样用于表格处理。用途：这种寻址方式同样用于表格处理。 表格首地址表格首地址COUNT，修改基址或变址寄存器来取得，修改基址或变址寄存器来取得表格中的值。表格中的值。某数据表的首地址为某数据表的首地址为COUNT

21、，欲读取表中第，欲读取表中第10个数据个数据,存放存放到（到（AL)中。第中。第10个数据的有效地址个数据的有效地址: EA= COUNT + 9MOV SI , 09HMOV AL , SI+COUNT直接变址寻址方式也可以使用段跨越前缀直接变址寻址方式也可以使用段跨越前缀 MOV DL，ES：STRING SI微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统寄存器相对寻址寄存器相对寻址操作数的有效地址是一个基址寄存器和一个变址寄存器的内操作数的有效地址是一个基址寄存器和一个变址寄存器的内容之和，基址寄存器名和变址寄存器名均有指令指定。容之和，基址寄存器名和变址寄存器名均有指令指定。(B

22、P)(BP)+ +(DI)(DI)(SI)(SI)EA =EA =(BX)(BX)+ +(DI)(DI)(SI)(SI)EA =EA =微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统基址加变址寻址基址加变址寻址除有段跨越前缀之外，形成物理地址有二种方式：除有段跨越前缀之外，形成物理地址有二种方式：微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统基址加变址寻址基址加变址寻址PAPA16d 16d （SSSS） (BP) (BP) (DI)(DI)(SI)(SI)PAPA16d 16d （DSDS） (BX) (BX) (DI)(DI)(SI)(SI) MOV AX, BXSI MOV

23、AX, BXSI或或 MOV AX, BX+SIMOV AX, BX+SI执行指令前执行指令前： (DS)= 3200H(DS)= 3200H (BX)= 0456H (BX)= 0456H (SI) = 1094H (SI) = 1094H (334EAH) = 4567H (334EAH) = 4567H.67H67H45H45H存储器存储器32000H32000H334EAH334EAH45H45H67H67HALALAHAH数数据据段段.执行指令后执行指令后： EA=14EAHEA=14EAH PA=334EAHPA=334EAH (AX)=4567H(AX)=4567H微机原理微机原

24、理微处理器的指令系统微处理器的指令系统基址加变址寻址基址加变址寻址操作数有效地址是一个基址寄存器和一个变址寄存器的内容和操作数有效地址是一个基址寄存器和一个变址寄存器的内容和8位或位或16位位移量之和位位移量之和 。(BP)(BP) + +(DI)(DI)(SI)(SI)+ +8位位移量8位位移量16位位移量16位位移量EA=EA=(BX)(BX) + +(DI)(DI)(SI)(SI)+ +8位位移量8位位移量16位位移量16位位移量EA=EA=微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统相对基址加变址寻址相对基址加变址寻址除有段跨越前缀之外，形成物理地址有二种方式：除有段跨越前缀之外，形成物理地址有二种方式：微机原理微机原理微处理器的指令系统微处理器的指令系统例：例