微型计算机原理 基于16位机

1、微型计算机原理 基于16位机微处理器指令系统概述第一章微型计算机概述1946年，世界上出现第一台数字式电子计算机ENIAC（电子数据和计算器）发展到以大规模集成电路为主要部件的第四代，产生了微型计算机1971年，Intel公司设计了世界上第一个微处理器芯片Intel4004，开创了一个全新的计算机时代1.1 微型计算机的发展和应用1.1.1 微型计算机的发展第1代：4位和低档8位微机400440408008第2代：中高档8位微机Z80、I8085、M6800，Apple-II微机第3代：16位微机8086808880286，IBM PC系列机1.1.1 微型计算机的发展（续）第4代：32位微机

2、8038680486PentiumPentium II Pentium III Pentium 432位PC机、Macintosh机、PS/2机第5代：64位微机Itanium、64位RISC微处理器芯片微机服务器、工程工作站、图形工作站1.1.2 微型计算机的应用计算机应用通常分成如下各个领域科学计算，数据处理，实时控制计算机辅助设计，人工智能，由于微型计算机具有如下特点体积小、价格低工作可靠、使用方便、通用性强所以，可以分为两个主要应用方向1.1.2 微型计算机的应用用于数值计算、数据处理及信息管理方向通用微机，例如：PC微机功能越强越好、使用越方便越好用于过程控制及智能化仪器仪表方向专用

3、微机，例如：单片机、工控机可靠性高、实时性强程序相对简单、处理数据量小 将CPU以及其他主要部件（如ROM、RAM、I/O接口）都集成在一个微处理器芯片中例如：常用的MCS-51、MCS-961.2 微型计算机的系统组成运算器 控制器 寄存器组 内存储器 总线输入输出接口电路外部设备 软件微处理器微型计算机微型计算机系统区别图1.1 微型计算机的系统组成控制总线CB数据总线DB地址总线AB系统总线形成处理器子系统I/O设备I/O接口存储器系统总线BUS1.2.1 微型计算机的硬件组成微处理器子系统存储器I/O设备和I/O接口系统总线系统总线总线是指传递信息的一组公用导线总线是传送信息的公共通道

4、微机系统采用总线结构连接系统功能部件总线信号可分成三组地址总线AB：传送地址信息数据总线DB ：传送数据信息控制总线CB ：传送控制信息总线信号地址总线AB输出将要访问的内存单元或I/O端口的地址地址线的多少决定了系统直接寻址存储器的范围数据总线DBCPU读操作时，外部数据通过数据总线送往CPU CPU写操作时，CPU数据通过数据总线送往外部数据线的多少决定了一次能够传送数据的位数控制总线CB协调系统中各部件的操作，有输出控制、输入状态等信号控制总线决定了系统总线的特点，例如功能、适应性等举例举例特点1.2.2 微型计算机的软件系统 操作系统 MS-DOS 汇编程序 MASM和LINK 文本编

5、辑程序 EDIT.COM 调试程序 DEBUG.EXE为什么采用汇编语言？1.3 IBM PC系列机系统16位IBM PC系列机是32位微机的基础8088CPUIBM PC机IBM PC/AT机IBM PC/XT机1.3.1 硬件基本组成16位和32位PC机的基本部件相同8088微处理器8087协处理器8288总线控制器I/O通道8259中断控制器随机存储器RAM只读存储器ROM8253定时控制器8237DMA控制器8255并行接口控制总线数据总线地址总线地址锁存器数据收发器扬声器接口8284时钟发生器键盘接口系统配置开关1.3.2 主机板组成微处理器子系统8088：16位内部结构、8位数据总

6、线、20位地址总线、4.77MHz主频存储器ROM-BIOS、主体为RAMI/O接口控制电路8259A、8253、8237A、8255等I/O通道62线的IBM PC总线图1.5 存储空间的分配保留ROM64KB基本ROM64KB扩展RAM15MB基本ROM64KB保留ROM64KB扩展ROM128KB显示RAM128KB系统RAM640KB000000H0A0000H0C0000H0E0000H0F0000H100000HFE0000HFFFFFFH常规内存1MB扩展内存15MB1.3.3 存储空间的分配常规内存：1MB基本RAM区：640KB保留RAM区：128KB扩展ROM区：128KB

7、基本ROM区：64KB扩展内存：用作RAM区系统板00001F02003F04005F06007F08009F0A00BF0C00DF0E00FFDMA控制器1中断控制器1定时计数器并行接口电路DMA页面寄存器中断控制器2DMA控制器2协处理器I/O通道1F01F820020727827F2F82FF37837F38038F3A03AF3B03BF3D03DF3F03F73F83FF硬盘适配器游戏接口并行打印机接口LPT2串行通信接口COM2并行打印机接口LPT1SDLC通信接口BSC通信接口单色显示/打印机适配器彩色图形适配器CGA软盘适配器串行通信接口COM11.3.4 I/O空间的分配8

8、0 x86访问外设时，只使用低16位A0A15，寻址64K个8位I/O端口PC机仅使用低10位A0A9，寻址1024个8位I/O端口第1章：1.4 计算机中的数据表示存储容量的表达比特b（二进制1位）字节B （二进制8位）1KB210B1024B1MB220B、1GB230B进制的表示二进制数用B或b结尾十进制数可不用结尾字母，也可用D或d结尾十六进制数用H或h结尾返回世界上第一台计算机ENIACIntel4004和采用4004的计算器返回Apple微型计算机Apple-IApple-II返回IBM PC系列机8088CPUIBM PC机IBM PC/AT机IBM PC/XT机返回英特尔微处理

9、器芯片80386PentiumPentium 4返回明确3个概念的区别微处理器（Microprocessor）一个大规模集成电路芯片内含控制器、运算器和寄存器等微机中的核心芯片微型计算机（Microcomputer）通常指微型计算机的硬件系统还有一般的说法：微机、微型机微型计算机系统（Microcomputer system）指由硬件和软件共同组成的完整的计算机系统返回Intel 80 x86CPU的地址线条数Intel80 x86地址条数存储容量8086201MB8088201MB802862416MB80386324GBPentium4返回Intel 80 x86CPU的数据线条数Inte

10、l 80 x86数据位数80861680888802861680386Pentium 432返回系统总线的使用特点除了CPU外，还有DMA控制器和协处理器都具有控制系统总线的能力。它们被称为“总线主控设备”在某一个时刻，只能由一个总线主控设备来控制系统总线在连接系统总线的各个设备中，某一个时刻只能有一个发送者向总线发送信号；但可以有多个设备从总线上同时获得信号返回第二章微处理器微处理器主要的性能指标主频第二章外频工作电压制造工艺地址线宽度数据线宽度内置协处理器微处理器飞速发展8038680486奔腾奔腾2代奔腾4代802868086奔腾3代IA-64（安腾）40042.1 8086/8088微

11、处理器Intel公司1978年推出80861979年推出8088,于1981年用于IBM PC/XT中2.11 8086/8088的内部结构一、总线接口部件BIU（Bus interface Unit）二、执行部件（Execution Unit）结构第2章: 2.1.2 8088/8086的功能结构8088的内部结构从功能上分成两个单元1. 总线接口单元BIU管理8088与系统总线的接口负责CPU对存储器和外设进行访问2. 执行单元EU负责指令的译码、执行和数据的运算两个单元相互独立，分别完成各自操作，还可以并行执行，实现指令预取（指令读取和执行的流水线操作）第2章：2.1.3 8088/80

12、86的寄存器结构8088/8086的寄存器组有8个通用寄存器4个段寄存器1个标志寄存器1个指令指针寄存器他们均为16位!图示 汇编语言程序员看到的处理器，就是寄存器 所以，一定要熟悉这些寄存器的名称和作用第2章：1. 通用寄存器8088有8个通用的16位寄存器（1）数据寄存器: AX BX CX DX（2）变址寄存器: SI DI（3）指针寄存器: BP SP4个数据寄存器还可以分成高8位和低8位两个独立的寄存器，这样又形成8个通用的8位寄存器AX： AH ALBX： BH BLCX： CH CLDX： DH DL内部结构第2章：（1）数据寄存器AX称为累加器（Accumulator）使用频度

13、最高。用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等BX称为基址寄存器（Base address Register）常用做存放存储器地址CX称为计数器（Counter）作为循环和串操作等指令中的隐含计数器DX称为数据寄存器（Data register）常用来存放双字长数据的高16位，或存放外设端口地址第2章：（1）数据寄存器AX称为累加器（Accumulator）使用频度最高。用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等BX称为基址寄存器（Base address Register）常用做存放存储器地址CX称为计数器（Counter）作为循环和串操作等指令中的隐含计数器DX称为数据寄存器（Data regi

14、ster）常用来存放双字长数据的高16位，或存放外设端口地址内部结构第2章：（2）变址寄存器16位变址寄存器SI和DI常用于存储器变址寻址方式时提供地址SI是源地址寄存器（Source Index）DI是目的地址寄存器（Destination Index）在串操作类指令中，SI、DI还有较特殊的用法 现在不必完全理解，以后会详细展开内部结构第2章：（3）指针寄存器指针寄存器用于寻址内存堆栈内的数据SP为堆栈指针寄存器（Stack Pointer）,指示堆栈段栈顶的位置（偏移地址）BP为基址指针寄存器（Base Pointer），表示数据在堆栈段中的基地址SP和BP寄存器与SS段寄存器联合使用以

15、确定堆栈段中的存储单元地址堆栈（Stack）是主存中一个特殊的区域，采用“先进后出”或“后进先出”存取操作方式、而不是随机存取方式。用8088/8086形成的微机系统中，堆栈区域被称为堆栈段内部结构第2章：2. 指令指针寄存器IP（Instruction Pointer）为指令指针寄存器，指示主存储器指令的位置随着指令的执行，IP将自动修改以指示下一条指令所在的存储器位置IP寄存器是一个专用寄存器IP寄存器与CS段寄存器联合使用以确定下一条指令的存储单元地址内部结构第2章：3. 标志寄存器标志（Flag）用于反映指令执行结果或控制指令执行形式8088处理器的各种标志形成了一个16位的标志寄存器

16、FLAGS（程序状态字PSW寄存器） 程序设计需要利用标志的状态内部结构第2章：标志寄存器-分类状态标志用来记录程序运行结果的状态信息，许多指令的执行都将相应地设置它CF ZF SF PF OF AF控制标志可由程序根据需要用指令设置，用于控制处理器执行指令的方式DF IF TFOF1115 12DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF0标志寄存器FLAGS存储内部结构第2章：进位标志CF（Carry Flag）当运算结果的最高有效位有进位（加法）或借位（减法）时，进位标志置1，即CF1； 否则CF03AH + 7CHB6H，没有进位：CF = 0AAH + 7CH（1）26H，

17、有进位：CF = 1第2章：零标志ZF（Zero Flag）若运算结果为0，则ZF1；否则ZF03AH7CHB6H，结果不是零：ZF084H7CH（1）00H，结果是零：ZF1 注意：ZF为1表示的结果是0第2章：符号标志SF（Sign Flag）运算结果最高位为1，则SF1； 否则SF03AH7CHB6H，最高位D71：SF184H7CH（1）00H，最高位D70：SF0 有符号数据用最高有效位表示数据的符号所以，最高有效位就是符号标志的状态第2章：奇偶标志PF（Parity Flag）当运算结果最低字节中“1”的个数为零或偶数时，PF1；否则PF03AH7CHB6H10110110B结果中

18、有5个“1”，是奇数：PF0 PF标志仅反映最低8位中“1”的个数是偶或奇，即使是进行16位字操作第2章：溢出标志OF（Overflow Flag）若算术运算的结果有溢出，则OF1； 否则 OF03AH + 7CHB6H，产生溢出：OF1AAH + 7CH（1）26H，没有溢出：OF0？返回第2章：什么是溢出处理器内部以补码表示有符号数8位表达的整数范围是：127 12816位表达的范围是：32767 32768如果运算结果超出这个范围，就产生了溢出有溢出，说明有符号数的运算结果不正确3AH7CHB6H，就是58124182，已经超出128127范围，产生溢出，故OF1；补码B6H表达真值是7

19、4，显然运算结果也不正确 B6H10110110B，最高位为1，作为有符号数是负数 对B6H求反加1等于：01001001B101001010B4AH74 所以，B6H表达有符号数的真值为74第2章：溢出和进位的区别溢出标志OF和进位标志CF是两个意义不同的标志进位标志表示无符号数运算结果是否超出范围，运算结果仍然正确溢出标志表示有符号数运算结果是否超出范围，运算结果已经不正确？第2章： 溢出和进位的对比例1：3AH7CHB6H无符号数运算：58124182范围内，无进位有符号数运算： 58124182范围外，有溢出例2：AAH7CH（1）26H无符号数运算：170124294范围外，有进位有

20、符号数运算：8612428范围内，无溢出第2章：溢出和进位的应用场合处理器对两个操作数进行运算时，按照无符号数求得结果，并相应设置进位标志CF；同时，根据是否超出有符号数的范围设置溢出标志OF应该利用哪个标志，则由程序员来决定。也就是说，如果将参加运算的操作数认为是无符号数，就应该关心进位；认为是有符号数，则要注意是否溢出第2章：溢出的判断判断运算结果是否溢出有一个简单的规则：只有当两个相同符号数相加（包括不同符号数相减），而运算结果的符号与原数据符号相反时，产生溢出；因为，此时的运算结果显然不正确其他情况下，则不会产生溢出例1：3AH7CHB6H溢出例2：AAH7CH无溢出例3：3AH7CH

21、无溢出例4：AAH7CH2DH溢出返回第2章：辅助进位标志AF（Auxiliary Carry Flag）3AH7CHB6H，D3有进位：AF1运算时D3位（低半字节）有进位或借位时，AF1；否则AF0这个标志主要由处理器内部使用，用于十进制算术运算调整指令中，用户一般不必关心第2章：方向标志DF（Direction Flag）用于串操作指令中，控制地址的变化方向：设置DF0，存储器地址自动增加；设置DF1，存储器地址自动减少CLD指令复位方向标志：DF0STD指令置位方向标志：DF1第2章：中断允许标志IF（Interrupt-enable Flag）控制可屏蔽中断是否可以被处理器响应：设置

22、IF1，则允许中断；设置IF0，则禁止中断CLI指令复位中断标志：IF0STI指令置位中断标志：IF1第2章：陷阱标志TF（Trap Flag）用于控制处理器进入单步操作方式：设置TF0，处理器正常工作；设置TF1，处理器单步执行指令单步执行指令处理器在每条指令执行结束时，便产生一个编号为1的内部中断这种内部中断称为单步中断所以TF也称为单步标志利用单步中断可对程序进行逐条指令的调试这种逐条指令调试程序的方法就是单步调试第2章：2.1.4 8088/8086的存储器结构存储器是计算机存储信息的地方。掌握数据存储格式，以及存储器的分段管理对以后的汇编程序设计非常重要你能区别寄存器、存储器(主存)

23、、外存(包括硬盘、光盘、磁带等存储介质)吗？答案第2章：寄存器、存储器和外存的区别寄存器是微处理器（CPU）内部暂存数据的存储单元，以名称表示，例如：AX，BX.等存储器也就是平时所说的主存，也叫内存，可直接与CPU进行数据交换。主存利用地址区别外存主要指用来长久保存数据的外部存储介质，常见的有硬盘、光盘、磁带、U盘等。外存的数据只能通过主存间接地与CPU交换数据程序及其数据可以长久存放在外存，在运行需要时才进入主存第2章：1. 数据的存储格式计算机中信息的单位二进制位Bit：存储一位二进制数：0或1字节Byte：8个二进制位，D7D0字Word：16位，2个字节，D15D0双字DWord：3

24、2位，4个字节，D31D0最低有效位LSB：数据的最低位，D0位最高有效位MSB：数据的最高位，对应字节、字、双字分别指D7、D15、D31位图示第2章：存储单元及其存储内容每个存储单元都有一个编号；被称为存储器地址每个存储单元存放一个字节的内容图示0002H单元存放有一个数据34H表达为0002H34H第2章：多字节数据存放方式多字节数据在存储器中占连续的多个存储单元：存放时，低字节存入低地址，高字节存入高地址；表达时，用它的低地址表示多字节数据占据的地址空间。图2-5中0002H“字”单元的内容为：0002H = 1234H0002H号“双字”单元的内容为：0002H = 78561234

25、H 80 x86处理器采用“低对低、高对高”的存储形式，被称为“小端方式Little Endian”。 相对应还存在“大端方式Big Endian”。图示第2章：数据的地址对齐同一个存储器地址可以是字节单元地址、字单元地址、双字单元地址等等（视具体情况来确定）字单元安排在偶地址（xxx0B）、双字单元安排在模4地址（xx00B）等，被称为“地址对齐（Align）”对于不对齐地址的数据，处理器访问时，需要额外的访问存储器时间应该将数据的地址对齐，以取得较高的存取速度第2章：2. 存储器的分段管理8088CPU有20条地址线最大可寻址空间为2201MB物理地址范围从00000HFFFFFH8088

26、CPU将1MB空间分成许多逻辑段（Segment）每个段最大限制为64KB段地址的低4位为0000B这样，一个存储单元除具有一个唯一的物理地址外，还具有多个逻辑地址第2章：物理地址和逻辑地址8088CPU存储系统中，对应每个物理存储单元都有一个唯一的20位编号，就是物理地址，从00000H FFFFFH分段后在用户编程时，采用逻辑地址，形式为段基地址 : 段内偏移地址分隔符物理地址 14700H逻辑地址 1460H:100H第2章：逻辑地址段地址说明逻辑段在主存中的起始位置8088规定段地址必须是模16地址：xxxx0H省略低4位0000B，段地址就可以用16位数据表示，就能用16位段寄存器表

27、达段地址偏移地址说明主存单元距离段起始位置的偏移量每段不超过64KB，偏移地址也可用16位数据表示14600H 100H14700H第2章：物理地址和逻辑地址的转换将逻辑地址中的段地址左移4位，加上偏移地址就得到20位物理地址一个物理地址可以有多个逻辑地址逻辑地址1460:100、1380:F00物理地址14700H 14700H13800H F00H14700H段地址左移4位加上偏移地址得到物理地址第2章：3. 段寄存器8088有4个16位段寄存器CS（代码段）指明代码段的起始地址SS（堆栈段）指明堆栈段的起始地址DS（数据段）指明数据段的起始地址ES（附加段）指明附加段的起始地址每个段寄存

28、器用来确定一个逻辑段的起始地址，每种逻辑段均有各自的用途内部结构CSSSDSES如何分配各个逻辑段？第2章：代码段寄存器CS（Code Segment）代码段用来存放程序的指令序列代码段寄存器CS存放代码段的段地址指令指针寄存器IP指示下条指令的偏移地址处理器利用CS:IP取得下一条要执行的指令第2章：堆栈段寄存器SS（Stack Segment）堆栈段确定堆栈所在的主存区域堆栈段寄存器SS存放堆栈段的段地址堆栈指针寄存器SP指示堆栈栈顶的偏移地址处理器利用SS:SP操作堆栈顶的数据第2章：数据段寄存器DS（Data Segment）数据段存放运行程序所用的数据数据段寄存器DS存放数据段的段地

29、址各种主存寻址方式（有效地址EA）得到存储器中操作数的偏移地址处理器利用DS:EA存取数据段中的数据第2章：附加段寄存器ES（Extra Segment）附加段是附加的数据段，也保存数据：附加段寄存器ES存放附加段的段地址各种主存寻址方式（有效地址EA）得到存储器中操作数的偏移地址处理器利用ES:EA存取附加段中的数据串操作指令将附加段作为其目的操作数的存放区域第2章：如何分配各个逻辑段程序的指令序列必须安排在代码段程序使用的堆栈一定在堆栈段程序中的数据默认是安排在数据段，也经常安排在附加段，尤其是串操作的目的区必须是附加段数据的存放比较灵活，实际上可以存放在任何一种逻辑段中演示第2章：段超越

30、前缀指令没有指明时，一般的数据访问在DS段；使用BP访问主存，则在SS段默认的情况允许改变，需要使用段超越前缀指令；8088指令系统中有4个：CS:；代码段超越，使用代码段的数据SS: ；堆栈段超越，使用堆栈段的数据DS: ；数据段超越，使用数据段的数据ES: ；附加段超越，使用附加段的数据示例第2章：段超越的示例没有段超越的指令实例：MOV AX,2000H;AXDS:2000H；从默认的DS数据段取出数据采用段超越前缀的指令实例：MOV AX,ES:2000H;AXES:2000H；从指定的ES附加段取出数据总结第2章：段寄存器的使用规定访问存储器的方式默认可超越偏移地址取指令CS无IP堆

31、栈操作SS无SP一般数据访问DSCS ES SS有效地址EABP基址的寻址方式SSCS ES DS有效地址EA串操作的源操作数DSCS ES SSSI串操作的目的操作数ES无DI第2章：寄存器的总结8088有8个8位通用寄存器、8个16位通用寄存器8088有6个状态标志和3个控制标志8088将1MB存储空间分段管理，有4个段寄存器，对应4种逻辑段8088有4个段超越前缀指令，用于明确指定数据所在的逻辑段 熟悉上述内容后，就可以进入下节内部图8088的内部结构1 2 3 4 内部暂存器 IP ES SS DS CS输入/输出控制电路总线执行部分控制电路ALU标志寄存器 AH AL BH BLCH

32、 CL DH DL SP BP SI DI通用寄存器地址加法器指令队列执行部件 （EU)总线接口部件 （BIU)16位20位8位8位8088的指令执行过程图2-5 8088的存储格式D7D0字节D15D0字D31D0双字D7 D000006H78H00005H56H00004H12H00003H34H00002H00001H00000H低地址LSBMSB逻辑段的分配8088的内部结构1 2 3 4 内部暂存器 IP ES SS DS CS输入/输出控制电路外部总线执行部分控制电路ALU标志寄存器 AH AL BH BLCH CL DH DL SP BP SI DI通用寄存器地址加法器指令队列执

33、行部件 （EU)总线接口部件 （BIU)16位20位8位8位返回返回8088的指令执行过程第2章指令系统第2章：2.2 8088/8086的寻址方式从8088/8086的指令格式入手，论述：立即数寻址方式寄存器寻址方式存储器寻址方式进而熟悉8088/8086汇编语言指令格式，尤其是其中操作数的表达方法为展开8088/8086指令系统做好准备第2章：指令的组成操作码说明计算机要执行哪种操作，如传送、运算、移位、跳转等操作，它是指令中不可缺少的组成部分操作数是指令执行的参与者，即各种操作的对象有些指令不需要操作数，通常的指令都有一个或两个操作数，也有个别指令有3个甚至4个操作数操作码操作数指令由操

34、作码和操作数两部分组成第2章：指令的助记符格式操作数2，常被称为源操作数src，它表示参与指令操作的一个对象操作数1，成被称为目的操作数dest，它不仅可以作为指令操作的一个对象，还可以用来存放指令操作的结果分号后的内容是对指令的解释 操作码 操作数1，操作数2 ；注释汇编语句格式第2章：指令的操作码和操作数每种指令的操作码：用一个助记符表示（指令功能的英文缩写）对应着机器指令的一个或多个二进制编码指令中的操作数：可以是一个具体的数值可以是存放数据的寄存器或指明数据在主存位置的存储器地址第2章：操作数的寻址方式指令系统设计了多种操作数的来源寻找操作数的过程就是操作数的寻址把寻找操作数的方式叫做

35、（操作数）寻址方式理解操作数的寻址方式是理解指令功能的前提操作数采取哪一种寻址方式一方面，会影响处理器执行指令的速度和效率另一方面，对程序设计也很重要MOV指令第2章：2.2.1 立即数寻址方式指令中的操作数直接存放在机器代码中，紧跟在操作码之后（操作数作为指令的一部分存放在操作码之后的主存单元中）这种操作数被称为立即数imm可以是8位数值i8（00HFFH）也可以是16位数值i16（0000HFFFFH）立即数寻址方式常用来给寄存器和存储单元赋值，多以常量形式出现演示MOV AX, 0102H；AX0102H第2章：2.2.2 寄存器寻址方式操作数存放在CPU的内部寄存器reg中：8位寄存器

36、r8：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL16位寄存器r16：AX、BX、CX、DX、SI、DI、BP、SP4个段寄存器seg：CS、DS、SS、ES寄存器名表示其内容（操作数）演示MOV AX, BX；AXBX第2章： 2.2.3 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）8086设计了多种存储器寻址方式1、直接寻址方式2、寄存器间接寻址方式3、寄存器相对寻址方式4、基址变址寻址方式5、相对基址变址寻址方式第2章：1. 直接寻址方式直接寻址方式

37、的有效地址在指令中直接给出默认的段地址在DS段寄存器，可使用段超越前缀改变用中括号包含有效地址，表达存储单元的内容演示MOV AX, 2000H；AXDS:2000HMOV AX, ES: 2000H；AXES:2000H第2章：2. 寄存器间接寻址方式有效地址存放在基址寄存器BX或变址寄存器SI、DI中默认的段地址在DS段寄存器，可使用段超越前缀改变演示MOV AX, BX；AXDS:BX第2章：3. 寄存器相对寻址方式有效地址是寄存器内容与有符号8位或16位位移量之和，寄存器可以是BX、BP或SI、DI有效地址BX/BP/SI/DI8/16位位移量段地址对应BX/SI/DI寄存器默认是DS

38、，对应BP寄存器默认是SS；可用段超越前缀改变演示MOV AX, SI+06H；AXDS:SI+06HMOV AX, 06HSI；AXDS:SI+06H第2章：4. 基址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/BPSI/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演示MOV AX, BX+SI；AXDS:BX+SIMOV AX, BXSI；AXDS:BX+SI第2章：5. 相对基址变址寻址方式有效地址是基址寄存器（BX/BP）、变址寄存器（SI/DI）与一个8位或16位位移量之和：有效

39、地址BX/BPSI/DI8/16位位移量段地址对应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演示MOV AX, BX+DI+6；AXDS:BX+DI+6MOV AX, 6BX+DIMOV AX, 6BXDI第2章：存储器寻址方式中的变量变量指示内存中的数据，变量名具有地址属性。存储器寻找方式中经常采用变量形式变量的定义WVAR DW 1234H；定义16位变量WVAR，具有初值1234H；假设其偏移地址为10H单独引用变量名是直接寻址方式MOV AX,WVAR ；指令功能：AX1234H；等同于 MOV AX,0010H相对寻址方式中，变量名表示其偏移地址，相当

40、于位移量MOV AX, DI+WVAR ； MOV AX,WVARDI；等同于 MOV AX,DI+0010H第2章：相对寻址方式中的位移量在寄存器相对和相对基址变址寻址方式中，其位移量不仅可用常量表示，也可用符号表示这个符号可以是变量名，例如WVAR变量，而且支持多种表达形式MOV AX, DI+WVAR ；等同于 MOV AX, WVARDIMOV AX,BX+SI+WVAR；等同于 MOV AX, WVARBX+SI；等同于 MOV AX, WVARBXSI第2章：操作数的表达符号（1） 操作数符号含义（寻址方式）i8一个8位立即数i16一个16位立即数imm代表i8或i16r8任意一个

41、8位通用寄存器AH, AL, BH, BL, CH, CL, DH, DLr16任意一个16位通用寄存器AX, BX, CX, DX, SI, DI, BP, SPreg代表r8或r16seg段寄存器CS、DS、ES、SS第2章：操作数的表达符号（2）操作数符号含义（寻址方式）m8一个8位存储器操作数单元（包括所有主存寻址方式）m16一个16位存储器操作数单元（包括所有主存寻址方式）mem代表m8或m16dest目的操作数src源操作数 掌握操作数的寻址方式后，进入指令学习汇编语言的两种语句格式执行性语句执行性语句用于表达处理器指令(也称为硬指令)，汇编后对应一条指令代码。由处理器指令组成的代

42、码序列是程序设计的主体标号: 硬指令助记符 操作数,操作数 ;注释说明性语句说明性语句用于表达伪指令，指示源程序如何汇编、变量怎样定义、过程怎么设置等名字 伪指令助记符 参数,参数, ;注释MOV指令的功能立即数寻址方式寄存器寻址方式直接寻址方式间接寻址方式相对寻址方式基址变址寻址方式相对基址变址寻址方式第2章指令系统第2章：2.3 数据传送类指令数据传送是计算机中最基本、最重要的一种操作,传送指令也是最常使用的一类指令传送指令把数据从一个位置传送到另一个位置除标志寄存器传送指令外，均不影响标志位重点掌握MOV XCHG XLAT PUSH POP LEA第2章： 2.3.1 通用数据传送指令

43、提供方便灵活的通用传送操作有3条指令通用数据传送MOV数据交换XCHGAL与字节表间数据传送XLATMOVXCHGXLAT第2章：1. 传送指令MOV（move）把一个字节或字的操作数从源地址传送至目的地址MOV reg/mem,imm；立即数送寄存器或主存MOV reg/mem/seg,reg；寄存器送（段）寄存器或主存MOV reg/seg,mem；主存送（段）寄存器MOV reg/mem,seg；段寄存器送寄存器或主存演示MOV指令传送功能图解第2章：MOV指令立即数传送mov cl,4；cl4，字节传送mov dx,0ffh；dx00ffh，字传送mov si,200h；si0200h

44、，字传送mov bvar,0ah；字节传送；假设bvar是一个字节变量，定义如下：bvar db 0mov wvar,0bh；字传送；假设wvar是一个字变量，定义如下：wvar dw 0明确指令是字节操作还是字操作以字母开头的常数要有前导0MOV reg/mem,imm；立即数送寄存器或主存第2章：MOV指令寄存器传送mov ah,al；ahal，字节传送mov bvar,ch；bvarch ，字节传送mov ax,bx；axbx，字传送mov ds,ax；dsax，字传送mov bx,al；bxal，字节传送 寄存器具有明确的字节和字类型MOV reg/mem/seg,reg；寄存器送（段

45、）寄存器或主存第2章：MOV指令存储器传送mov al,bx；alds:bxmov dx,bp；dxss:bp+0mov dx,bp+4；dxss:bp+4mov es,si；esds:si 不存在存储器向存储器的传送指令MOV reg/seg,mem；主存送（段）寄存器第2章：MOV指令段寄存器传送mov si,dsmov ax,ds；axdsmov es,ax；esaxds 对段寄存器的操作不灵活MOV reg/mem,seg；段寄存器送寄存器或主存第2章：MOV指令传送功能图解MOV指令也并非任意传送!立即数段寄存器 DS ES SS通用寄存器AX BX CX DXBP SP SI DI

46、存储器非法指令的主要现象：CS两个操作数的类型不一致无法确定是字节量还是字量操作两个操作数都是存储器段寄存器的操作有一些限制第2章：非法指令两个操作数类型不一致在绝大多数双操作数指令中，目的操作数和源操作数必须具有一致的数据类型，或者同为字量，或者同为字节量，否则为非法指令MOV AL, 050AH；非法指令，修正：；mov ax,050ahMOV SI, DL；非法指令，修正：；mov dh,0；mov si,dx第2章：非法指令无法确定是字节量还是字量操作当无法通过任一个操作数确定是操作类型时，需要利用汇编语言的操作符显式指明MOV BX+SI, 255；非法指令，修正：；mov byte

47、 ptr bx+si,255；byte ptr 说明是字节操作；mov word ptr bx+si,255；word ptr 说明是字操作第2章：非法指令两个操作数都是存储器8088指令系统除串操作指令外，不允许两个操作数都是存储单元（存储器操作数）MOV buf2, buf1；非法指令，修正：；假设buf2和buf1是两个字变量；mov ax,buf1；mov buf2,ax；假设buf2和buf1是两个字节变量；mov al,buf1；mov buf2,al第2章：非法指令段寄存器的操作有一些限制8088指令系统中，能直接对段寄存器操作的指令只有MOV等个别传送指令，并且不灵活MOV D

48、S, ES；非法指令，修正：；mov ax,es；mov ds,axMOV DS, 100H；非法指令，修正：；mov ax,100h；mov ds,ax MOV CS, SI；非法指令；指令存在，但不能执行第2章：2. 交换指令XCHG（exchange）把两个地方的数据进行互换寄存器与寄存器之间对换数据寄存器与存储器之间对换数据不能在存储器与存储器之间对换数据XCHG reg,reg/mem；reg reg/mem演示例第2章：例2.2 数据交换mov ax,1199h；ax=1199hxchg ah,al；ax=9911h；等同于 xchg al,ahmov wvar,5566h；wva

49、r是一个字量变量xchg ax,wvar ；ax=5566h，wvar=9911h；等同于 xchg wvar,ax xchg al,byte ptr wvar+1；ax=5599h，wvar=6611h；“byte ptr wvar+1”强制为字节量，只取高字节与AL类型交换，否则数据类型不匹配第2章：3. 换码指令XLAT（translate）将BX指定的缓冲区中、AL指定的位移处的一个字节数据取出赋给AL换码指令执行前：在主存建立一个字节量表格，内含要转换成的目的代码表格首地址存放于BX，AL存放相对表格首地址的位移量换码指令执行后：将AL寄存器的内容转换为目标代码XLAT；alds:b

50、x+al演示第2章：2.3.2 堆栈操作指令堆栈是一个“后进先出FILO”（或说“先进后出FILO”）的主存区域，位于堆栈段中；SS段寄存器记录其段地址堆栈只有一个出口，即当前栈顶；用堆栈指针寄存器SP指定堆栈只有两种基本操作：进栈和出栈，对应两条指令PUSH和POP图示第2章：进栈指令PUSH进栈指令先使堆栈指针SP减2，然后把一个字操作数存入堆栈顶部PUSH r16/m16/seg；SPSP2；SS:SPr16/m16/seg演示push axpush 2000h第2章：出栈指令POP出栈指令把栈顶的一个字传送至指定的目的操作数，然后堆栈指针SP加2POP r16/m16/seg； r16

51、/m16/segSS:SP；SPSP2pop axpop wvar演示第2章：堆栈操作的特点堆栈操作的单位是字，进栈和出栈只对字量字量数据从栈顶压入和弹出时，都是低地址字节送低字节，高地址字节送高字节堆栈操作遵循先进后出原则，但可用存储器寻址方式随机存取堆栈中的数据堆栈段是程序中不可或缺的一个内存区，常用来临时存放数据传递参数保存和恢复寄存器第2章：2.3.3 标志操作指令1. 标志位操作指令CLC；复位进位标志：CF0STC；置位进位标志：CF1CMC；求反进位标志：CFCFCLD；复位方向标志：DF0STD；置位方向标志：DF1CLI；复位中断标志：IF0STI；置位中断标志：IF12.

52、标志寄存器低字节与AH的传送指令3. 标志寄存器出入堆栈指令OF1115 12DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF02.3.3 标志寄存器传送指令标志寄存器传送指令用来传送标志寄存器FLAGS的内容，方便进行对各个标志位的直接操作有2对4条指令低8位传送：LAHF和SAHF16位传送：PUSHF和POPF标志低字节进出AH指令LAHF；AHFLAGS的低字节LAHF指令将标志寄存器的低字节送寄存器AHSF/ZF/AF/PF/CF状态标志位分别送入AH的第7/6/4/2/0位，而AH的第5/3/1位任意SAHF；FLAGS的低字节AHSAHF将AH寄存器内容送FLAGS的低字节

53、用AH的第7/6/4/2/0位相应设置SF/ZF/AF/ PF/CF标志第 2 章OF1115 12DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF0标志寄存器进出堆栈指令PUSHF；SPSP2；SS:SPFLAGSPUSHF指令将标志寄存器的内容压入堆栈，同时栈顶指针SP减2POPF；FLAGSSS:SP；SPSP2POPF指令将栈顶字单元内容送标志寄存器，同时栈顶指针SP加2例题第 2 章例:置位单步标志pushf；保存全部标志到堆栈pop ax；从堆栈中取出全部标志or ax,0100h；设置D8=TF=1，；ax其他位不变push ax；将ax压入堆栈popf；FLAGSAX；将

54、堆栈内容取到标志寄存器2.3.4 地址传送指令地址传送指令将存储器单元的逻辑地址送至指定的寄存器有效地址传送指令 LEA指针传送指令 LDS和LES注意不是获取存储器单元的内容有效地址传送指令LEA（load EA）将存储器操作数的有效地址传送至指定的16位寄存器中例题LEA r16,mem；r16mem的有效地址EALEA例：获取有效地址mov bx,0400hmov si,3chlea bx,bx+si+0f62h；BX0400h003ch0f62h139EH 获得主存单元的有效地址；不是物理地址，也不是该单元的内容 可以实现计算功能LEA指针传送指令LDS r16,mem；r16mem，

55、；DSmem+2LDS指令将主存中mem指定的字送至r16，并将mem的下一字送DS寄存器LES r16,mem；r16mem，；ESmem+2LES指令将主存中mem指定的字送至r16，并将mem的下一字送ES寄存器例题第 2 章例：地址指针传送mov word ptr 3060h,0100hmov word ptr 3062h,1450hles di,3060h；es=1450h，di=0100hlds si,3060h；ds=1450h，si=0100h mem指定主存的连续4个字节作为逻辑地址（32位的地址指针），送入DS:r16或ES:r162.3.5 输入输出指令8086通过输入输

56、出指令与外设进行数据交换；呈现给程序员的外设是端口（Port）即I/O地址8086用于寻址外设端口的地址线为16条，端口最多为21665536（64K）个，端口号为0000HFFFFH每个端口用于传送一个字节的外设数据输入输出寻址方式8086的端口有64K个，无需分段，设计有两种寻址方式直接寻址：只用于寻址00HFFH前256个端口，操作数i8表示端口号间接寻址：可用于寻址全部64K个端口，DX寄存器的值就是端口号对大于FFH的端口只能采用间接寻址方式输入指令IN将外设数据传送给CPU内的AL/AXIN AL,i8；字节输入：ALI/O端口（i8直接寻址）IN AL,DX；字节输入：ALI/O

57、端口（DX间接寻址）IN AX,i8；字输入：AXI/O端口（i8直接寻址）IN AX,DX；字输入：AXI/O端口（DX间接寻址）IN例题例：输入字量；直接寻址，字节量输入in al,21hmov ah,alin al,20h；直接寻址，字量输入in ax,20h；间接寻址，字量输入mov dx,20hin ax,dx 两段功能相同 字量数据传送实际上实现了连续的两个端口地址的字节量传送IN输出指令OUT将CPU内的AL/AX数据传送给外设OUT i8,AL；字节输出：I/O端口AL（i8直接寻址）OUT DX,AL；字节输出：I/O端口AL（DX间接寻址）OUT i8,AX；字输出：I/O

58、端口AX（i8直接寻址）OUT DX,AX；字输出：I/O端口AX（DX间接寻址）OUT例题例：输出字节量；间接寻址，字节量输出mov dx,3fchmov al,80hout dx,alOUTMOV指令的功能XCHG指令的功能XLAT指令的功能堆栈的图示SSSP0000H（栈顶）存储器高地址堆栈段IN AL,21HOUT 43H,ALPUSH指令的功能POP指令的功能第2章指令系统第2章：2.4 算术运算类指令算术运算类指令用来执行二进制的算术运算：加减乘除。这类指令会根据运算结果影响状态标志，有时要利用某些标志才能得到正确的结果；使用他们时请留心有关状态标志重点掌握加法指令：ADD、ADC

59、、INC 减法指令：SUB 、SBB、DEC、CMP、NEG第2章：2.4.1 加法和减法指令加法指令:ADD, ADC和INC减法指令:SUB, SBB, DEC, NEG和CMP他们分别执行字或字节的加法和减法运算，除INC和DEC不影响CF标志外，其他按定义影响全部状态标志位操作数组合：运算指令助记符 reg, imm/reg/mem运算指令助记符 mem, imm/reg第2章：1. 加和减指令 ADD dest,src；加法：destdestsrc；ADD指令使目的操作数加上源操作数，和的结果送到目的操作数SUB dest,src；减法：destdestsrc；SUB指令使目的操作数

60、减去源操作数，差的结果送到目的操作数第2章：例题2.7 加法mov ax,7348h；AX7348Hadd al,27h；AL48H27H6FH，AX736FH；OF0，SF0，ZF0，PF1，CF0add ax,3fffh；AX736FH3FFFHB36EH；OF1，SF1，ZF0，PF0，CF0第2章：例题2.7 减法sub ah,0f0h；AHB3HF0HC3H，AXC36EH；OF0，SF1，ZF0，PF1，CF1mov word ptr200h,0ef00h；200HEF00H，标志不变sub 200h,ax；200HEF00HC36EH2B92H；OF0，SF0，ZF0，PF0，C