微机原理第三章指令系统

1、 8086指令系统的特点指令系统的特点 8086的寻址方式的寻址方式 8086指令系统指令系统 第三章第三章 8086的指令系统的指令系统 1. 指令系统的兼容性指令系统的兼容性 2. 灵活的指令格式灵活的指令格式 3. 指令的寻址能力和数据存取能力强指令的寻址能力和数据存取能力强 4. 具有处理多种类型数据的能力具有处理多种类型数据的能力 5. 便于构成多处理机系统便于构成多处理机系统一、 8086指令系统的特点指令系统的特点 有效地址有效地址EA(Effective Address) 寻址方式寻址方式 8086的指令格式及数据类型的指令格式及数据类型 二、 8086的寻址方式的寻址方式 1

2、. 有效地址有效地址EA (Effective Address) 当当8086CPU的执行部件的执行部件EU需要读需要读/写存储器写存储器操作数时，它必须把一个偏移地址送给总线接操作数时，它必须把一个偏移地址送给总线接口部件口部件BIU。 BIU把这个偏移地址和段地址的把这个偏移地址和段地址的首址相加，产生首址相加，产生20位物理地址，然后执行存取位物理地址，然后执行存取操作数所需的总线周期。操作数所需的总线周期。 寻址所需的偏移地址即为有效地址，用寻址所需的偏移地址即为有效地址，用EA表示。它是一个表示。它是一个16位的无符号数，代表被寻位的无符号数，代表被寻址的操作数在存储器中的位置距离该

3、段起点的址的操作数在存储器中的位置距离该段起点的字节数。如图所示：字节数。如图所示： 2. 寻址方式寻址方式 寻址方式大致分为以下类型：立即寻址、寻址方式大致分为以下类型：立即寻址、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、基寄存器寻址、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、串寻址址寻址、变址寻址、基址加变址寻址、串寻址和输入和输入/输出端口寻址。输出端口寻址。78H56H34H12H34H12H56H78H操作码操作码（1） 立即寻址立即寻址 操作数作为立即数直接存在指令中，可操作数作为立即数直接存在指令中，可为字节、字、双字。例：为字节、字、双字。例： MOV CX,

4、12345678H低地址低地址高地址高地址CS段段CX（2）寄存器寻址）寄存器寻址 操作数在寄存器中，指令中用操作数在寄存器中，指令中用3位字段指令寄存位字段指令寄存器号码。对于器号码。对于16位操作数，寄存器可以是位操作数，寄存器可以是AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP和和BP；对于；对于8位操作数，寄存位操作数，寄存器可以是器可以是AL、AH、BL、BH、CL、CH、DL、DH。例：例： MOV AX, BX 78H56H34H12HAX78H56H34H12HBX34H12H00H操作码操作码（3）直接寻址）直接寻址 指令中的操作数部分直接给出操作数的有效地指令中的操作数部分直接给

5、出操作数的有效地址址EAEA，操作数可以是，操作数可以是1616位或位或3232位整数，操作数默认位整数，操作数默认在在DSDS段中，例：段中，例： MOV AX, 3000H低地址低地址高地址高地址CS段段30H34H12HAXDS段段5000053000DS300053000+5000（4）寄存器间接寻址）寄存器间接寻址 存储存储操作数的有效地址，可直接取自基址操作数的有效地址，可直接取自基址寄存器或变址寄存器之一。只要对基址寄存器寄存器或变址寄存器之一。只要对基址寄存器或变址寄存器的值做适合的修改，一条指令就或变址寄存器的值做适合的修改，一条指令就可以对许多不同的存储单元进行操作。这种寻

6、可以对许多不同的存储单元进行操作。这种寻址方式可以用于表格处理，只需修改寄存器内址方式可以用于表格处理，只需修改寄存器内容就可对表格中的不同项进行操作。容就可对表格中的不同项进行操作。操作码操作码低地址低地址高地址高地址CS段段34H12H34H12HAXSS段段7000073000SS7000300073000+MOV AX, BPBP（5）基址寻址）基址寻址 在基址寻址中，有效地址是位移量值和在基址寻址中，有效地址是位移量值和寄存器寄存器BX或寄存器或寄存器BP的内容之和。的内容之和。低地址低地址高地址高地址CS段段操作码操作码00H15H34H12H34H12HAXFS段段7000073

7、500BX150073500+DS7000 02000MOV DX, BX+1500（6）变址寻址）变址寻址 所谓变址寻址，就是以指定的变址寄存器的所谓变址寻址，就是以指定的变址寄存器的内容，加上指令中给定的内容，加上指令中给定的8位或位或16位位移量，作位位移量，作为操作数的地址，即为操作数的地址，即 EA=变址寄存器变址寄存器+位移量。位移量。SI、DI为基址寄存器为基址寄存器, DS为默认段寄存器。变为默认段寄存器。变址寻址适用于对一维数组的元素进行操作。址寻址适用于对一维数组的元素进行操作。（7）基址加变址寻址）基址加变址寻址 操作数的有效地址是一个基址寄存器和一操作数的有效地址是一个

8、基址寄存器和一个变址寄存器的内容再加上指令中指定的个变址寄存器的内容再加上指令中指定的8位位或或16位位移量之和。基址加变址寻址主要用于位位移量之和。基址加变址寻址主要用于二维数组操作和二重循环。例：二维数组操作和二重循环。例： MOV AX, BX+SI MOV EAX, EDX+EBP（8）串寻址）串寻址 串寻址访问的串寻址访问的操作数，不能用通常的存储操作数，不能用通常的存储器寻址方式，而是隐含地运用变址寄存器。当器寻址方式，而是隐含地运用变址寄存器。当执行串命令时，设定执行串命令时，设定SI指向源字符串的第一个指向源字符串的第一个字节或字，字节或字，DI指向目的字符串的第一个字节或指向

9、目的字符串的第一个字节或字，且目的字符串必须存放在附加段中。在重字，且目的字符串必须存放在附加段中。在重复操作中，复操作中，CPU自动地调整自动地调整SI和和DI的内容，以的内容，以获得后续的字节或字。获得后续的字节或字。 3. 8086的指令格式及数据类型的指令格式及数据类型 指令由操作码和操作数两部分组成。指令由操作码和操作数两部分组成。8086是变字节指令，一条指令一般由是变字节指令，一条指令一般由16个字节组个字节组成（加上前缀字节，最长的可为成（加上前缀字节，最长的可为7字节指令）。字节指令）。指令的操作码采用二进制代码表示本指令所执指令的操作码采用二进制代码表示本指令所执行的操作，

10、通常用指令的第一个字节表示。有行的操作，通常用指令的第一个字节表示。有时由于用时由于用8位不够，因此在指令的第二个字节中位不够，因此在指令的第二个字节中还可能占有还可能占有3位操作码。除此以外的其它字节或位操作码。除此以外的其它字节或位则用来表示操作数。位则用来表示操作数。 数据传送指令数据传送指令 算术运算指令算术运算指令 位处理指令模式系统位处理指令模式系统 串操作指令串操作指令 程序控制转移指令程序控制转移指令三、 8086指令系统指令系统 1. 数数 据据 传传 送送 指指 令令 数据传送指令负责把数据、地址传送到数据传送指令负责把数据、地址传送到寄存器或存储单元中，以及实现存储器和寄

11、寄存器或存储单元中，以及实现存储器和寄存器、寄存器之间、寄存器存器、寄存器之间、寄存器AL和和AX与与I/O端端口之间的字节或字的传送。它可分为以下四口之间的字节或字的传送。它可分为以下四类：通用数据传送、累加器专用传送（输入类：通用数据传送、累加器专用传送（输入/输出数据传送）、目标地址传送和标志寄存输出数据传送）、目标地址传送和标志寄存器传送。器传送。（1）通用数据传送）通用数据传送 MOV 传送指令传送指令 格式为：格式为：MOV OPRD1, OPRD2 执行操作执行操作： （ OPRD1 ） （ OPRD1 ） 该指令把一个字节或字操作数从源传送到目的，该指令把一个字节或字操作数从源

12、传送到目的，能实现能实现CPU内部寄存器之间的数据传送、寄存器与内部寄存器之间的数据传送、寄存器与存储器之间的数据传送、立即数传送到存储器之间的数据传送、立即数传送到CPU内部通内部通用寄存器和存储器。但要注意以下几点：用寄存器和存储器。但要注意以下几点： 1）寄存器不能为）寄存器不能为IP；2）允许用段寄存器作为一个目的操作数时，不允许用）允许用段寄存器作为一个目的操作数时，不允许用 CS段寄存器；段寄存器；3）MOV指令的目的操作数不允许用立即数方式；指令的目的操作数不允许用立即数方式；4) 不允许两个段寄存器之间直接传送信息；不允许两个段寄存器之间直接传送信息；5) 不允许用不允许用MO

13、V指令在两个存储单元之间直接传送数指令在两个存储单元之间直接传送数 据，而应间接通过据，而应间接通过CPU内部寄存器来实现。内部寄存器来实现。 PUSH 进栈指令进栈指令 格式为：格式为： PUSH OPRD 执行操作执行操作： SP SP-2 该指令把一个字操作数从源传送到堆栈的顶部。该指令把一个字操作数从源传送到堆栈的顶部。常用于在调用过程前把参数入栈，常用于在调用过程前把参数入栈，16位寄存器（包位寄存器（包括段寄存器）、存储器单元的内容都可入栈。括段寄存器）、存储器单元的内容都可入栈。 POP 出栈指令出栈指令 格式为：格式为： POP OPRD 执行操作执行操作： SP SP+2 该

14、指令把该指令把SP所指向的堆栈顶部的一个字传送到所指向的堆栈顶部的一个字传送到指定目的操作数，同时修改堆栈指针，即指定目的操作数，同时修改堆栈指针，即SP SP+2。 XCHG 交换指令交换指令 格式为：格式为：XCHG OPRD1, OPRD2 执行操作执行操作： （ OPRD1 ） （ OPRD1 ） 该指令把一个字节或字的源操作数与目的操作该指令把一个字节或字的源操作数与目的操作数相交换，即该指令的两个操作数中必须有一个为数相交换，即该指令的两个操作数中必须有一个为寄存器操作数，且段寄存器不能作为一个操作数。寄存器操作数，且段寄存器不能作为一个操作数。 （2）累加器专用传送）累加器专用传

15、送 IN 输入指令输入指令 长格式为：长格式为： IN AL, PORT; (字节字节) IN AX, PORT; (字字) 执行操作执行操作： (AL) (PORT) (AX) (PORT) 短格式为：短格式为： IN AL, DX; (字节字节) IN AX, DX; (字字) 执行操作执行操作： (AL) (DX) (AX) (DX+1,DX) 该指令把一个字节或字由输入端口传送到该指令把一个字节或字由输入端口传送到AL或或AX，端口地址由指令中的，端口地址由指令中的PORT或者或者DX规定。若由规定。若由PORT所规定可寻址所规定可寻址256个端口；若个端口；若由由DX所规定可寻址所规

16、定可寻址64K个端口。当端口号大于个端口。当端口号大于256时，只能使用短格式，但必须先把端口号放时，只能使用短格式，但必须先把端口号放到到DX寄存器中。寄存器中。 OUT 输入指令输入指令 长格式为：长格式为： OUT AL, PORT; (字节字节) IN AX, PORT; (字字) 执行操作执行操作： (AL) (PORT) (AX) (PORT) 短格式为：短格式为： OUT AL, DX; (字节字节) OUT AX, DX; (字字) 执行操作执行操作： (AL) (DX) (AX) (DX+1,DX) XLAT 换码指令换码指令 格式为：格式为： XLAT OPRD 执行操作执

17、行操作： AL (BX+AL) 该指令完成一个字节的查表转换。该指令完成一个字节的查表转换。（3）目标地址传送）目标地址传送 LEA 有效地址送寄存器指令有效地址送寄存器指令 格式为：格式为： LEA r, src 执行操作执行操作： r ADR(src);W 该指令把源操作数偏移量（而不是它的值）传该指令把源操作数偏移量（而不是它的值）传送到目的操作数所在的送到目的操作数所在的16位寄存器。位寄存器。 LDS 指针装入寄存器和指针装入寄存器和DS指令指令 格式为：格式为： LEA r, src 执行操作执行操作： r (EA) DS (EA+2) ; DW 该指令把源操作数的连续四个字节（目

18、标指针，该指令把源操作数的连续四个字节（目标指针，包括一个段地址和一个地址偏移量）的双字存储器包括一个段地址和一个地址偏移量）的双字存储器传送到一对目的寄存器。传送到一对目的寄存器。 LES 指针装入寄存器和指针装入寄存器和ES指令指令 格式为：格式为： LES r, src 执行操作执行操作： r (EA) ES (EA+2) ; DW 该指令除将地址指针的段地址部分送入该指令除将地址指针的段地址部分送入ES外，外，其余与其余与LDS指令类似。指令类似。（4）标志寄存器传送）标志寄存器传送 LAHF 标志寄存器低字节送标志寄存器低字节送AH指令指令 格式为：格式为： LAHF 执行操作执行操

19、作：(AH) Flag的低字节的低字节 该指令把标志寄存器中的该指令把标志寄存器中的SF、ZF、AF、PF和和CF分别传送到分别传送到AH寄存器的相应位，但本身不影响寄存器的相应位，但本身不影响这些标志位。这些标志位。 SAHF AH送标志寄存器低字节指令送标志寄存器低字节指令 格式为：格式为： LAHF 执行操作执行操作： Flag的低字节的低字节 (AH) 该指令把该指令把AH寄存器的相应位分别传送到标志寄存器的相应位分别传送到标志寄存器中的寄存器中的SF、ZF、AF、PF和和CF ，但本身不影，但本身不影响溢出标志位响溢出标志位OP、方向标志位、方向标志位DF、中断标志位、中断标志位IF

20、和跟踪标志位和跟踪标志位TF 。 PUSHF 标志进栈指令标志进栈指令 格式为：格式为： PUSHF 执行操作执行操作： SP SP-2; (SP+1, SP) Flag 该指令把整个标志寄存器推入堆栈保存，同时该指令把整个标志寄存器推入堆栈保存，同时修改堆栈指针。这条指令对标志位没有影响。修改堆栈指针。这条指令对标志位没有影响。 POPF 标志进栈指令标志进栈指令 格式为：格式为： POPF 执行操作执行操作：Flag (SP+1, SP) ; SP SP+2 该指令把现行堆栈指针所指一个字传送给标志该指令把现行堆栈指针所指一个字传送给标志寄存器，同时相应地修改堆栈指针。这条指令执行寄存器，

21、同时相应地修改堆栈指针。这条指令执行后，后，8086的标志位取决于原堆栈顶部的内容。的标志位取决于原堆栈顶部的内容。 2. 算算 术术 运运 算算 指指 令令 8086以多种形式提供以多种形式提供4种基本的算术运算，种基本的算术运算，可用于字节（可用于字节（8位）或字（位）或字（16位）的带符号或不位）的带符号或不带符号的运算带符号的运算 。若是带符号运算，则用补码表。若是带符号运算，则用补码表示。示。（1）加法运算）加法运算 ADD 加法运算指令加法运算指令 格式为：格式为：ADD OPRD1, OPRD2;B/W 执行操作执行操作： OPRD1 OPRD1 + OPRD2 该指令完成两个操

22、作数相加，结果送到目标操该指令完成两个操作数相加，结果送到目标操作数。作数。 ADC 加法运算指令加法运算指令 格式为：格式为：ADC OPRD1, OPRD2;B/W 执行操作执行操作： OPRD1 OPRD1 + OPRD2 该指令与该指令与ADD类似，不同之处只是在两个操作类似，不同之处只是在两个操作数相加时，要把进位标志数相加时，要把进位标志CF的现行值加上去，结的现行值加上去，结果送到目标操作数。果送到目标操作数。 INC 增量指令增量指令 格式为：格式为：ADC OPRD;B/W 执行操作执行操作： OPRD OPRD + 1 该指令是使操作数的内容加该指令是使操作数的内容加1，然

23、后把结果送，然后把结果送回到此操作数。回到此操作数。 DAA 十进制数加法调整指令十进制数加法调整指令 格式为：格式为：DAA; B 该指令为该指令为BCD码十进制数加法调整指令，对码十进制数加法调整指令，对在在AL中的两个组合的中的两个组合的BCD码相加后的结果进行校码相加后的结果进行校正，以产生正确的正，以产生正确的BCD码相加的和。码相加的和。 AAA 十进制数加法调整指令十进制数加法调整指令 格式为：格式为：AAA; B 该指令为该指令为ASCII码十进制数加法调整指令，对码十进制数加法调整指令，对在在AL中的两个非组合的中的两个非组合的ASCII码相加后的结果进行码相加后的结果进行校

24、正，以产生正确的非组合的校正，以产生正确的非组合的ASCII码相加的和。码相加的和。 （2）减法运算）减法运算 SUB 减法运算指令减法运算指令 格式为：格式为：SUB OPRD1, OPRD2;B/W 执行操作执行操作： OPRD1 OPRD1 - OPRD2 该指令完成两个操作数相加，结果送到目标操该指令完成两个操作数相加，结果送到目标操作数。作数。 SBB 减法运算指令减法运算指令 格式为：格式为：ADC OPRD1, OPRD2;B/W 执行操作执行操作： OPRD1 OPRD1- OPRD2- CF 该指令与该指令与SUB类似，不同之处只是在两个操作类似，不同之处只是在两个操作数相减

25、时，要把减去进位标志数相减时，要把减去进位标志CF的值，结果送到的值，结果送到目标操作数。目标操作数。 DEC 减量指令减量指令 格式为：格式为：DEC OPRD;B/W 执行操作执行操作： OPRD OPRD - 1 该指令是将操作数的值减该指令是将操作数的值减1，再将结果送回到，再将结果送回到此操作数。此操作数。 NEG 取补指令取补指令 格式为：格式为：NEG OPRD; B/W 执行操作执行操作： OPRD 0-OPRD 该指令将指令中给出的操作数取补，再将结果该指令将指令中给出的操作数取补，再将结果送回送回。 CMP 比较指令比较指令 格式为：格式为：CMP OPRD1, OPRD2

26、 执行操作执行操作： （ OPRD1 ） （ OPRD1 ） 该指令完成两个操作数相减，结果反映在标志该指令完成两个操作数相减，结果反映在标志位，并不回送任何操作数。它的执行结果影响标志位，并不回送任何操作数。它的执行结果影响标志位位AF、CF、OF、PF、SF和和ZF。通常在该指令后。通常在该指令后面跟一条条件转移指令，检查标志位的状态以决定面跟一条条件转移指令，检查标志位的状态以决定程序的转向。程序的转向。 DAS 十进制数减法调整指令十进制数减法调整指令 格式为：格式为：DAS; B 该指令为该指令为BCD码十进制数减法调整指令，对码十进制数减法调整指令，对在在AL中的两个组合的中的两个

27、组合的BCD码相减后的结果进行校码相减后的结果进行校正，以产生正确的正，以产生正确的BCD码相减的差。码相减的差。 AAS 十进制数减法调整指令十进制数减法调整指令 格式为：格式为：AAS; B 该指令为该指令为ASCII码十进制数减法调整指令，对码十进制数减法调整指令，对在在AL中的两个非组合的中的两个非组合的ASCII码相减后的结果进行码相减后的结果进行校正，以产生正确的非组合的校正，以产生正确的非组合的ASCII码相减的差。码相减的差。 （3）乘法运算）乘法运算 MUL 无符号数的乘法指令无符号数的乘法指令 格式为：格式为：MUL OPRD; B/W IMUL 带符号数的乘法指令带符号数

28、的乘法指令 格式为：格式为：IMUL OPRD; B/W AAM ASCII码十进制码十进制乘法调整指令乘法调整指令 格式为：格式为： AAM（4）除法运算）除法运算 DIV 无符号数的除法指令无符号数的除法指令 格式为：格式为：DIV OPRD; B/W IDIV 带符号数的除法指令带符号数的除法指令 格式为：格式为：IMUL OPRD; B/W AAD ASCII码十进制码十进制除法调整指令除法调整指令 格式为：格式为： AAD CBW 将带符号的字节数据扩展为将带符号的字节数据扩展为 字数据的指令字数据的指令 格式为：格式为：CBW CWD 将带符号的字节数据扩展为将带符号的字节数据扩展

29、为 双字数据的指令双字数据的指令 格式为：格式为：CWD 3. 位位 处处 理理 指指 令令 模模 式式 系系 统统 8086指令系统提供了三组字节和字的指令系统提供了三组字节和字的位处理指令，分别为：逻辑运算指令、移位处理指令，分别为：逻辑运算指令、移位指令和循环移位指令。位指令和循环移位指令。 （1）逻辑运算指令逻辑运算指令 NOT 取反指令取反指令 格式为：格式为：NOT; B/W 执行操作执行操作： OPRD OPRD的反码的反码 该指令对源操作数各位取反，形成反码，常用该指令对源操作数各位取反，形成反码，常用于将某个数据先变成反码，再加上于将某个数据先变成反码，再加上1，便得到补码。

30、，便得到补码。 AND 相相“与与”指令指令 格式为：格式为：AND OPRD1, OPRD2; B/W 执行操作执行操作： OPRD1 OPRD1OPRD2 该指令对两个操作数进行按位逻辑该指令对两个操作数进行按位逻辑“与与”操作，操作，结果送回目的操作数。结果送回目的操作数。 OR 相相“或或”指令指令 格式为：格式为：OR OPRD1, OPRD2; B/W 执行操作执行操作： OPRD1 OPRD1OPRD2 该指令对两个操作数进行按位逻辑该指令对两个操作数进行按位逻辑“或或”操作，操作，结果送回目的操作数。结果送回目的操作数。 XOR 相相“异或异或”指令指令 格式为：格式为：XOR

31、 OPRD1, OPRD2; B/W 执行操作执行操作： OPRD1 OPRD1OPRD2 该指令对两个操作数进行按位逻辑该指令对两个操作数进行按位逻辑“异或异或”运运算，结果送回目的操作数。算，结果送回目的操作数。 TEST 检测指令检测指令 格式为：格式为：TEST OPRD1, OPRD2; B/W 执行操作执行操作： OPRD1OPRD2 该指令对两个操作数进行按位逻辑该指令对两个操作数进行按位逻辑“与与”操作，操作，修改标志，但不回送结果，即执行该指令后，两个修改标志，但不回送结果，即执行该指令后，两个操作数都不变。操作数都不变。（2）移位指令移位指令 SAL/SHL 左移指令左移指

32、令 格式为：格式为：SAL/SHL OPRD, CNT; B/W SAL和和SHL这两条指令的功能完全一样，实这两条指令的功能完全一样，实际上是同一条指令，实现对字节或字中各位进行左际上是同一条指令，实现对字节或字中各位进行左移，右端补零，左移的位数由计数值移，右端补零，左移的位数由计数值CNT规定。规定。 SHR 右移指令右移指令 格式为：格式为：SHR OPRD, CNT; B/W SHR指令对操作数（字或字节）中各位进行指令对操作数（字或字节）中各位进行右移，右移位数由计数值右移，右移位数由计数值CNT规定。执行一次移位，规定。执行一次移位，操作数右移移位，最低位进入标志操作数右移移位，

33、最低位进入标志CF，最高位补，最高位补0，进位位进位位CF的原来值丢失。的原来值丢失。 SAR 右移指令右移指令 格式为：格式为：SAR OPRD, CNT; B/W SAR指令对操作数（字或字节）中各位进行指令对操作数（字或字节）中各位进行右移，右移位数由计数值右移，右移位数由计数值CNT规定。执行一次移位，规定。执行一次移位，操作数右移移位，最低位进入标志操作数右移移位，最低位进入标志CF，最高位保，最高位保持不变，进位位持不变，进位位CF的原来值丢失。的原来值丢失。（3） 循环移位指令循环移位指令 ROL 循环左移指令循环左移指令 格式为：格式为：ROL OPRD, CNT; B/W ROL指令对