微型计算机原理及应用-课件 第 3 章 微型计算机指令系统

微型计算机原理及应用第

3

章

微型计算机指令系统《微机原理与应用》8086

指令及寻址方式8086

指令系统从8086到80x86指令系统的变化汇编指令EMU8086仿真软件及调试示例3.1

8086指令及寻址方式《微机原理与应用》指令及指令系统计算机处理的各种问题，都必须转换为计算机能够识别和执行的操作命令，将这些命令用计算机与程序设计员都能识别的信息表示出来，就称其为指令。1．机器指令和汇编指令在计算机系统中，指令一般有机器指令和汇编指令两种形式。机器指令机器指令是以二进制代码的形式表示的，也称目标代码。机器指令在设计CPU时由其硬件电路根据输入逻辑电平（高电平为“1”，低电平为“0”）所实现的功能定义。CPU能够直接执行机器指令，执行速度最快。但是，机器指令在使用时非常烦琐、费时，且不易阅读和记忆。汇编指令汇编指令是在机器指令的基础上，用英文单词或英文单词缩写及数字等符号表示的机器指令。汇编指令实际上是符号化的机器指令，一条汇编指令必有一条机器指令与之对应。通过汇编指令学习指令系统既方便又实用。用助记符号表示的汇编指令，CPU是不能直接识别和执行的，汇编指令必须经汇编程序的汇编（翻译），转换为机器指令，CPU才能执行。指令系统CPU的主要功能必须通过它的指令系统来实现。每条指令的功能与CPU的一种基本操作相对应，计算机所做的全部工作都必须转换为与之对应的指令序列交由CPU执行。不同系列的CPU有不同的指令系统，但是指令的基本格式、操作数的寻址及指令功能具有共同的特征。必须认识到，指令系统中的命令是离CPU最近的命令，也称为低层命令或低层软件，采用任何计算机语言编写的任何程序都必须转换为指令系统中相应机器指令代码的有序集合，CPU才能执行。指令格式（1）机器指令格式机器指令一般由操作码（指令助记符）和操作数两部分组成，其基本格式如图3-1所示。操作码用来指示指令所要完成的操作，操作数指示指令执行过程中所需要的数据。只有一个操作数的指令称为单操作数指令。有两个操作数的指令，一个称为源操作数，另一个称为目的操作数。而有些指令可以没有操作数。《微机原理与应用》（2）汇编指令格式汇编指令格式由以下几个部分组成：[标号:]操作码[目的操作数][,源操作数][;注释]例如：LOOP:

MOV

AL

,

20H

;

A←20H其中，[]中的项表示可选项。标号：又称指令地址符号，一般由1～6个字符组成。操作码：由助记符表示的指令要完成的操作功能，任何指令都必须具有操作码。操作数：指参加操作的数据或数据的地址。注释：为该条指令所做的说明，以便于阅读，注释部分不产生目标代码。操作码是指令的核心，不可缺少。其他几项（方括号内的）根据指令、程序的要求不同为可选项。在指令系统中，功能的指令不同，操作数的个数也不同。指令可以分为双操作数指令、单操作数指令和无操作数指令。传送类指令大多有两个操作数，写在前面的称为目的操作数（表示操作结果存放的寄存器或存储器单元地址），写在后面的称为源操作数（指出操作数的来源）。《微机原理与应用》例如：《微机原理与应用》MOV

AX,1234H;双操作数传送指令INC

SI;单操作数加1指令HLT;无操作数暂停指令3.1.2指令中的操作数在8086指令系统中，操作数分为两大类：数据操作数和转移地址操作数。1．数据操作数数据操作数是计算机需要处理的真实数据。数据操作数可分为以下4种。立即数操作数立即数操作数（简称立即数）是指指令中要处理的数据就在指令中（一般为多字节指令），其存放位置在指令操作码的下一个存储单元，CPU对立即数的处理速度最快。寄存器操作数寄存器操作数是指指令中要处理的中间数据临时存放在CPU内部的寄存器中，这样可以提高计算机处理数据的速度。（3）存储器操作数《微机原理与应用》存储器操作数是指指令中要处理的数据存放在指定的存储器中。（4）输入、输出操作数输入操作数是指输入指令中由指定输入设备端口提供的数据，输出操作数是指输出指令中传送给输出设备端口的数据。2．转移地址操作数转移地址操作数是转移指令操作的数据，该数据用来表示地址。转移地址操作数决定了CPU执行下一条指令要转移的地址或相对地址。3.1.38086数据寻址方式《微机原理与应用》寻址方式是指指令中寻找或获得操作数的方式，可由不同的寻址方式指定需要传送或运算的操作数或操作数的地址。寻址方式是指令系统中最重要的内容之一，寻址方式越多样，计算机处理问题的功能越强，灵活性越大。8086数据操作数的寻址方式有以下5种类型。1．立即寻址立即寻址是指操作数直接存放在指令中，即操作数就存放在操作码之后的存储单元中。这种操作数称为立即数。立即数可以是8位或16位，对于16位立即数，低字节存放在低地址单元，高字节存放在高地址单元，即低位在前，高位在后。80386以上的CPU，其立即数可为32位。立即寻址方式常用于程序中需要寄存器处理的数据，可以给寄存器赋初值。立即寻址只能作源操作数，不能作目的操作数。①8位立即数只能传送给8位寄存器和字节存储单元。例如：MOV

AL,23H;执行后,(AL)=23H,立即数23H作为源操作数赋给寄存器ALMOV

BH,0FFH;执行后,(BH)=0FFH,立即数0FFH作为源操作数赋给寄存器BH②16位立即数只能传送给16位寄存器和字存储单元。例如：MOV

AX,1234H;执行后,立即数1234H作为源操作数赋给;寄存器AX(AH)=12H，(AL)=34H2．寄存器寻址寄存器寻址是指操作数就在8位或16位通用寄存器中。例如：MOV

AL,CL《微机原理与应用》为源操作;即AL←(CL)，即8位寄存器CL的内容数传送给目的寄存器AL。MOV

AX,BX;AX←(BX)，即16位寄存器BX的内容为源操作数传送给目的寄存器AX，立即寻址方式和寄存器寻址方式寻找操作数的操作均在

CPU内进行，因此，执行速度较快。3．存储器寻址存储器寻址是指操作数就在存储器数据区中。当CPU需要访问某一存储单元时，应首先确定段地址，然后根据指令中提供的偏移量形成物理地址，才能对它进行读/写操作。偏移量可以直接在指令中给出，也可以间接通过其他方式经汇编程序对其汇编（计算）实现。通常，经过计算得到的段内偏移量称为有效地址（

Effective

Address，EA）。8086的存储器寻址方式如下。（1)直接寻址直接寻址是指存储器操作数的有效地址在指令中，通过指令中提供的地址寻找操作数。操作数

的有效地址以8位、16位偏移量的形式作为指令的一部分，与操作码一起存放在代码段中。直接寻址时，操作数的段基址默认为DS（即数据段）。该操作数在存储器中的物理地址为操作数所在段的

数据段寄存器DS的内容左移4位再加上有效地址EA。物理地址=(DS)×10H+EA直接寻址所确定的物理地址可以是字节数据单元，也可以是字数据单元，可根据目标寄存器的位数确定。《微机原理与应用》例:MOV

AL,[1234H];1234H为源操作数字节存储单元的偏移量该指令中，为了与立即数区别，地址码前后加方括号。由于目标寄存器AL为8位数据，因此，源操作数也必须为8位数据。假设数据段寄存器DS的内容为2000H，则源操作数的物理地址为2000H×10H+1234H=21234H，执行过程如图3-3所示。执行结果为：(AL)=68H。《微机原理与应用》例:直接寻址字单元。MOV

AX,[1234H];1234H为源操作数字存储单元的偏移量该指令中，由于目标寄存器AX为16位数据，因此，源操作数也必须为16位数据。假设数据段寄存器DS的内容为2000H，则源操作数的物理地址为2000H×10H+1234H=21234H，源操作数存放在21234H和21235H两个连续存储单元中（低位在前，高位在后），执行过程如图3-4所示。执行结果为：(AX)=9F68H。《微机原理与应用》若要对代码段、堆栈段或附加段中的数据进行直接寻址，应在指令中增加段跨越前缀。例如，段跨越直接寻址。MOV

AX,ES:[2000H];把附加段段内地址为2000H单元的内容传送给AX该操作数在存储器中的物理地址为附加段寄存器的内容左移4位再加上有效地址EA。即物理地址为(ES)×10H+EA。假设附加段寄存器的内容为3000H，则源操作数的物理地址为：3000H×10H+2000H=32000H在汇编语言指令中，直接寻址的操作数可以用伪指令定义的变量形式给出，该变量称为符号地址。例如，符号地址直接寻址。DATA

DB

36H;伪指令定义存储器字节变量DATA单元内容为36HMOV

AL,DATA;表示把变量名为DATA的存储单元数据36H送到寄存器AL或MOV

AL,[DATA];与上一条指令功能完全等价《微机原理与应用》（2）寄存器间接寻址寄存器间接寻址是指存储器操作数的有效地址在寄存器中。在寄存器间接寻址方式中，使用基址寄存器BP进行间接寻址时，操作数的段地址为SS（即堆栈段）。使用其他寄存器进行间接寻址时，操作数的段地址一律默认为DS（即数据段）。所在的段内有效地址必须存放在16位寄存器中，这些寄存器可以是：基址寄存器BX或BP；变址寄存器SI或DI；一个基址寄存器和一个变址寄存器中的内容之和。若单独使用基址寄存器或变址寄存器，则分别称为基址寄存器寻址或变址寄存器寻址；若同时使用基址寄存器和变址寄存器，则称为基址加变址寄存器寻址。寄存器间接寻址有以下形式。《微机原理与应用》①基址寄存器寻址。例：MOV

AX,

[BX];基址寻址，将BX的内容作为地址的存储单元数据送入AX,即AX←((BX))该指令中，由于目标寄存器AX为16位数据，因此，源操作数也必须为16位数据。假设数据段寄存器DS的内容为2000H，BX的内容为1000H，则源操作数的物理地址为:2000H×10H+1000H=21000H源操作数存放在21000H和21001H两个连续存储单元中。执行结果为：(AX)=7856H。《微机原理与应用》例：MOV

AX,

[BP]

;基址寻址,将BP的内容作为地址的存储单元数据送入AX，即AX←((BP))该指令中，由于目标寄存器AX为16位数据，因此，源操作数也必须为16位数据。基址寄

存器BP间接寻址时操作数所在的段为堆栈段SS，假设堆栈段寄存器SS的内容为3000H，BP的内容为2000H，则源操作数的物理地址为3000H×10H+2000H=32000H，源操作数存放在32000H和32001H。两个连续存储单元中。执行结果为：(AX)=7F2AH《微机原理与应用》②变址寄存器寻址。《微机原理与应用》例如：MOV

AX,[SI];变址寻址，将SI的内容作为地址的存储单元数据送入AX，即AX←((SI))MOVAX,[DI];变址寻址，将DI的内容作为地址的存储单元数据送入AX，即AX←((DI))该指令中，假设数据段寄存器DS的内容为2000H，DI的内容为2000H，则源操作数的物理地址为：2000H×10H+2000H=22000H源操作数存放在22000H和22001H两个连续的存储单元中。③基址加变址寄存器寻址。例如：MOV

AX,[BX][SI];基址加变址寻址，AX←((BX)+(SI))或MOV

AX,[BX+SI]以上两条指令完全等价。假设数据段寄存器DS的内容为2000H，BX的内容为1000H，SI的内容为200H，则源操作数的物理地址为：2000H×10H+(1000H+200H)=21200H源操作数存放在21200H和21201H两个连续的存储单元中。在使用寄存器间接寻址时，必须注意以下问题。①基址加变址的寻址方式中，只能是基址寄存器和变址寄存器相加，而不能是两个基址寄存器相加或两个变址寄存器相加。例如，指令MOV

AX,[SI][DI]是错误的。当然，对于80386以上32位CPU的寻址方式，由于基址寄存器和变址寄存器已经不局限于BX和BP，因此，下面指令所示的寻址方式是合法的。MOV

DX,

[EBX+EBP]②若以BP、SP为基址进行间接寻址，默认（约定）的段基址在SS中；而采用其他通用寄存器作为基址进行间接寻址时，默认的段基址在DS中。③可以采用加段跨越前缀的方法对其他段进行寻址。《微机原理与应用》【例3-1】执行MOV

AX,[BX]后，AX的内容是什么？《微机原理与应用》设(DS)=2000H，(BX)=1000H，(21000H)=3412H，则源操作数的物理地址为：(DS)×10H+(BX)=2000H×10H+1000H=20000H+1000H=21000H（字地址）指令执行后，(AX)=3412H。（3）寄存器相对寻址寄存器相对寻址是指存储器操作数的有效地址为寄存器的内容与偏移量之和。在这种寻址方式

中，存储器操作数的有效地址可以是基址寄存器或变址寄存器的内容与指令中指定的偏移量之和，分别称为基址相对寻址或变址相对寻址；也可以是基址寄存器加变址寄存器的相对寻址。例如：MOV

AX,

[BX+64H]

;

基址相对寻址，

AX←((BX)+64)或 MOV

AX,

64H[BX]以上两条指令完全等价。该指令中，假设数据段寄存器DS的内容为2000H，BX的内容为1000H，偏移量为64H，则源操作数的物理地址为2000H×10H+1000H+64H=21064H，操作数存放在21064H和21065H两个连续的存储单元中。执行结果为：(AX)=7856H《微机原理与应用》例如：MOV

AX,[SI+16H];变址相对寻址或MOV

AX,

16H[SI]以上两条指令完全等价。例如：MOV

AX,[BX+SI+16H];基址加变址的相对寻址或MOV

AX,

16H[BX][SI]以上两条指令完全等价。例如：MOV

AX,[BP+SI];基址加变址寻址《微机原理与应用》【例3-2】执行MOV

AL,80H[BP]后，AL的内容是什么？《微机原理与应用》设(BP)=2040H，(SS)=2000H，(220C0H)=56H，则源操作数的物理地址为：(SS)×10H+(BP)+80H=2000H×10H+2040H+80H=20000H+20C0H=220C0H指令执行后， (AL)=56H。4．I/O端口寻址计算机在与外部设备交换信息时，需要通过I/O指令访问外部设备。8086对外部设备采用独立编址I/O端口，每个端口可以是8位字节数据单元，也可以是16位字数据单元，并设有专用的可以访问I/O端口的指令，其最大访问空间为216B=64KB端口或32×1024个字端口。在寻址外部设备端口时，8086提供了以下两种寻址方式。直接端口寻址在I/O指令中以8位立即数的形式直接给出端口地址。直接端口寻址简单、方便，可访问的端口地址为00H～0FFH（共28=256个）。例如：IN

AL,20H ;读取端口地址20H单元的字节数据到寄存器AL中

OUT

21H,AL;将寄存器AL的内容输出到端口地址为21H字节单元中;20H、21H在I/O指令中是端口地址，不是立即数寄存器间接端口寻址当端口地址大于255时，需要使用16位数据表示端口地址，则必须用寄存器（DX）间接寻址方式，即将16位地址数据存放在寄存器DX中，通过DX间接访问外部设备端口。例如：MOV

DX,200H;将立即数（端口地址）

200H传送给寄存器DXIN

AL,DX;读取端口地址为200H单元的字节数据到寄存器AL中

MOV

DX,300H;将立即数（端口地址）

300H传送给寄存器DXOUT

DX,AL;将寄存器AL的内容输出到端口地址为300H的字节单元中《微机原理与应用》5．隐含寻址《微机原理与应用》在8086中，有些指令形式没有给出操作数的任何说明，但CPU可以根据操作码确定要操作的数据，这些指令采用的寻址方式称为隐含寻址。例如，在后面要介绍的8086指令系统中的指令：AAA;十进制调整指令隐含对AL的操作XLAT;换码指令隐含对AL、BX的操作MOVSB;字节串操作指令隐含对SI/DI/CX的操作LOOP标号;隐含对寄存器CX的操作3.1.4

8086

转移地址寻址方式《微机原理与应用》8086转移地址寻址方式有以下4种。1．段内直接寻址段内直接寻址是由转移指令（机器指令）直接给出一个补码表示的8位或16位偏移量，要转移的地址（即下一条要执行的指令地址）为当前指令指针寄存器IP的内容加上偏移量（即相对于IP的地址变化），因此又称相对寻址。指令所在段仍为代码段CS。当偏移量为

8

位数据时，其相对于当前指令的跳转范围为 128～127，称为相对短转移。在条件转移指令中，必须使用此种寻址方式。当偏移量为

16

位数据时，其相对于当前指令的跳转范围为 32768～32767，称为相对近转移。在汇编指令中，转移指令要转移的地址通常是通过符号地址（标号）表示的，使用起来非常方便，程序员只需要确定采用相对近转移还是相对短转移，不需要计算偏移量（偏移量的计算由汇编程序完成）例如：JMP

SHORT

LOP1;相对短转移符号地址LOP1为下一条要执行指令的地址JMP

LOP5;符号地址LOP5为下一条要执行指令的地址2．段内间接寻址段内间接寻址是指转移指令要转移的16位地址存放在寄存器或存储器中。指令执行后，存放在寄存器或存储器中的地址直接送入IP中。指令所在段仍为代码段CS。例如：JMP

BX

;BX的16位数据作为转移有效地址3．段间直接寻址段间直接寻址是在转移指令中直接给出要转移的16位段基址和16位段内偏移地址（可称为32位地址）。指令执行后，指令提供的段基址和段内偏移地址分别送入CS与IP，即下一条要执行指令的地址为CS:IP。4．段间间接转移段间间接转移是指由转移指令提供的32位地址必须存放在存储器中连续的4个字节单元中，两个低地址单元的内容作为偏移量送入IP，两个高地址单元作为段基址送入CS，即下一条要执行指令的地址为CS:IP。综上所述，寻址方式是指令系统的重要组成部分，是指令中寻找数据的表现方式，不同的寻址方式所寻址的存储空间是不同的，其寻址时间也不相同。正确地使用寻址方式不仅取决于寻址方式的形式，而且取决于寻址方式所对应的存储空间，从而有利于以最快的执行速度完成指令的功能《微机原理与应用》3.28086指令系统《微机原理与应用》8086指令系统有100多种指令助记符，它们与寻址方式结合，构成具有不同功能的指令。这些指令按功能可分为6种类型：数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算及移位指令、串操作指令、控制转移指令、处理器控制指令等。在学习汇编指令时，要注重以下几方面内容：①指令的功能及操作数的个数、类型。②操作数的寻址方式。③指令对标志位的影响或标志位对指令的影响。④指令的执行周期，对可完成同样功能的指令要选用执行周期短的指令3.2.1

数据传送指令《微机原理与应用》数据传送指令用于寄存器、存储单元或I/O端口之间传送数据或地址。（1）

MOV指令指令格式：MOVDST,SRC指令功能：DST←(SRC)该指令为双操作数指令，其中MOV为指令助记符；DST表示某一特定寻址方式所确定的目的操作数（下同），如寄存器、存储单元等；SRC表示某一特定寻址方式所确定的源操作数（下同）。MOV指令功能是把源操作数传送到目的操作数，指令执行后，源操作数的内容不变，目的操作数原来的内容被源操作数的内容覆盖。MOV指令用来在以下限定的范围内传送数据。①在寄存器和寄存器之间相互传送字或字节数据。②在寄存器和存储器之间相互传送字或字节数据。③将一个立即数传送到寄存器或存储单元中。例如：MOV

AL,05H;将8位立即数送入寄存器ALMOV

DX,1234H;将16位立即数送入寄存器DXMOV

DATA1

,20H;将立即数送入符号地址（变量）

DATA1存储器字节单元MOV

AL,BL

;AL←(BL)即将8位寄存器BL的字节内容传送给寄存器ALMOV

BX,AX;将16位寄存器AX的字内容传送给寄存器BXMOV

DS,AX;将AX内容传送给数据段寄存器DSMOV

CL,[BX+80H];将存储器操作数传送给寄存器CLMOV

[BP+5AH],AL;将源操作数寄存器AL内容传送给存储器在使用MOV指令时应注意以下几点。①两个段寄存器之间不能直接传送数据。②两个存储单元之间不能直接传送数据。③立即数和代码段寄存器CS不能作为目的操作数，立即数也不能直接传送到段寄存器。④源操作数和目的操作数的类型及长度必须一致，数据在有效范围内（无溢出）。《微机原理与应用》例如，下列指令是非法的。MOV

DS，CS;段寄存器之间不能直接传送数据MOV

[BP],[DI];两个存储单元之间不能直接传送数据MOV

2000H,AX;立即数不能作为目的操作数MOV

CS,AX;代码段寄存器CS不能作为目的操作数MOV

DS,2000H;立即数也不能直接传送到段寄存器MOV

BL,28AH;源操作数和目的操作数的长度不一致【例3-3】执行下列指令段后，指出各寄存器和有关存储单元的内容。MOV

AX,20A0H

;AX←20A0H(AL←0A0H,AH←20H)MOV

DS,

AX

;DS←20A0HMOV

BX,1000H

;BX←1000HMOV

AL,

12H

;AL←12HMOV

[BX],

AL

;(DS)

×10H+(BX)←12HMOV

DX,5678H

;DX←5678HMOV

[BX+100H],

AX

;(DS)

×10H+1000H+100H←2012H执行完该指令段后：AX=2012H，DS=20A0H，BX=1000H，(21A00)=12H，DX=5678H，(21B00H)=12H，(21B01H)=20H。《微机原理与应用》（2）

XCHG

指令指令格式：XCHG

OPR1,

OPR2该指令为双操作数指令，其中XCHG为指令助记符，OPR1、OPR2分别表示操作数1和操作数2。XCHG指令的功能：在操作数OPR1和操作数OPR2之间交换数据。XCHG指令用来在以下限定的范围内交换数据。①必须有一个操作数在寄存器中。②寄存器和寄存器之间。③寄存器和存储器之间。例如：XCHG

AL,CL;字节交换XCHG

BX,SI;字交换XCHG

AX,[BX+SI];寄存器和存储器之间交换数据在使用XCHG指令时应注意以下方面。指令的操作数可以是寄存器或存储单元，但不能是段寄存器或立即数。不能同时为两个存储器操作数《微机原理与应用》（3）PUSH和POP指令《微机原理与应用》PUSH和POP指令是8086进行堆栈操作的指令。所谓堆栈，就是以“先进后出”方式进行数据操作的存储器中某一地址连续的存储块。堆栈只有一个数据出入口，称为栈顶。CPU内部的堆栈指针寄存器SP始终指向栈顶存储单元，SP可由指令设置。进行堆栈操作时，栈底单元的位置（即存储单元的地址）是不变的；而栈顶位置随数据入栈操作向低地址方向变化（即SP内容递减），随出栈操作向高地址方向变化（即SP内容递增）。堆栈常用于程序在执行过程中存储需要保护的现场数据和子程序断点。①

PUSH

指令：

PUSH

指令又称压栈指令。指令格式： PUSH

SRCPUSH指令的功能：先将堆栈指针SP的内容减2，再将源操作数SRC（即字）压入SP所指向的堆栈栈顶存储单元（低8位在前，高8位在后）。例如：PUSH

AX

;SP←(SP)-2，将AX内容压入堆栈，SP指向栈顶②POP指令：POP指令又称出栈指令。《微机原理与应用》指令格式：POP

DSTPOP指令的功能：先将SP所指向的堆栈栈顶存储单元的内容（即字）“弹”至目的操作数DST，再将SP的内容加2。例如：PUSH

AX

;(AX)最先入栈PUSH

BXPUSH

CX;保护现场，最后入栈的栈顶元素是CX…POP

CX;将栈顶元素最先弹出到CX，然后SP←(SP)+2POP

BXPOP

AX;恢复现场，最先入栈的(AX)最后弹出到AX使用PUSH和POP指令时应注意以下方面。PUSH和POP指令只对16位操作数执行进栈和出栈操作。不允许立即数入栈，目的操作数DST不能为立即数和代码段寄存器CS。PUSH和POP指令不影响标志位（4）

XLAT指令XLAT指令又称查表指令。指令格式：XLAT该指令的寻址方式是隐含寻址。XLAT指令的功能：把寄存器BX的内容与累加器AL的内容相加形成有效地址，将该有效地址存储单元的内容传送到AL中。可表示为如下形式。有效地址：EA=(BX)+(AL)。指令功能：AL←((BX)+(AL))该指令可用于查表，也可用于换码。表的首地址存在BX中，根据AL设置的偏移地址，可以将该有效地址单元的内容传送到AL中，从而达到将代码转换为另一种代码的目的。【例3-4】设(DS)=2000H，(BX)=1000H，(21001H)=31H，(21002H)=32H。指令段为：MOV

AL,2HXLAT 执行指令后，AL的内容是什么？在执行XLAT时，源操作数的物理地址为：(DS)

×10H+(BX)+(AL)

=2000H×10H+1000H+2H=20000H+1000H+2H=21002H执行指令后，(AL)=32H。《微机原理与应用》（5）

IN/OUT（输入/输出）指令在8086系统中，所有外部设备的I/O端口与CPU之间的数据传送都是由IN和

OUT

指令来完成的。用IN/OUT指令对I/O端口进行访问时，只能使用直接寻址或寄存器间接寻址。①IN（输入指令）。指令格式：《微机原理与应用》INAL,PORT;直接寻址，输入字节操作INAX,PORT;直接寻址，输入字操作INAL,DX;间接寻址，输入字节操作INAX,DX;间接寻址，输入字操作指令功能：将端口数据传送给累加器AL或AX。指令功能：将端口数据传送给累加器AL或AX。当端口地址小于28（即256）时，可采用直接寻址方式。在指令中指定8位端口地址PORT；当端口地址大于或等于256时，必须采用间接寻址方式，16位端口地址应先存入寄存器DX中，然后使用IN指令实现端口数据输入操作。指令中必须用AL或AX接收数据，若用AL接收数据，则读取外设端口的8位字节数据；若用AX接收数据，则读取外设端口的16位字数据。例如：IN

AX,18H ;直接寻址，从地址为18H端口读入一个字到AXMOV

DX,12CH;把端口地址12CH传送到DXIN

AL,DX ;间接寻址，从地址为12CH端口读入一个字节到AL《微机原理与应用》②OUT（输出指令）。《微机原理与应用》指令格式：OUT

PORT,AL;直接寻址，输出字节操作OUT

PORT,AX;直接寻址，输出字操作OUT

DX，AL;间接寻址，输出字节操作OUT

DX,AX;间接寻址，输出字操作指令功能：将累加器AL或AX的内容传送至端口。该指令端口地址寻址方式的确定同IN指令，输出的数据必须用AL或AX发送。若用AL发送数据，则输出到外设端口的为字节数据；若用AX发送数据，则输出到外设端口的为字数据。例如：OUT15H,

AL;直接寻址，把AL的字节内容输出到端口地址为15H的单元中MOVDX,

2000H;将端口地址送入DXOUTDX,

AX;间接寻址，把AX的字内容输出到端口地址为2000H的字单元中（6）目标地址传送指令《微机原理与应用》目标地址传送指令功能是将目标地址传送到指定的寄存器内。该类指令有以下3条。①LEA指令。指令格式：LEA

DST,SRC指令功能：将源操作数SRC的有效地址传送给目的操作数DST。源操作数必须是一个存储器地址，目的操作数是任意一个16位通用寄存器。例如：MOVBX,

2000HLEASI,

[BX]

;

(SI)=2000H【例3-5】设(DS)=2000H，(BX)=1000H，(21000H)=30H，(21001H)=31H。指出下列各指令的功能。MOVAX,[BX]

;AX←3130HLEAAX,[BX]

;AX←1000HMOVSI,OFFSET

BUFFER;变量BUFFER的段内地址→SI②LDS指令。指令格式：LDS

DST,SRCLDS指令的功能：把源操作数指定的4个连续存储单元中存放的32位地址指针传送到两个16位寄存器中，其中2个低位字节（地址偏移量）送入16位通用寄存器DST，而2个高位字节（段地址）送入数据段寄存器DS。例如：DATA

DD

10A02000HLDS

SI,

DATA执行上面指令后，(DS)=10A0H，(SI)=2000H。③LES指令。指令格式： LES

DST,

SRCLES指令的功能：该指令与LDS都是取32位地址指针指令，不同之处是该指令把源操作数指定的4个连续存储单元中存放的32位地址指针的2个高位字节送入段寄存器ES中，而不是DS中。《微机原理与应用》（7）标志传送指令标志传送指令是专门用于对标志寄存器进行操作的指令。8086指令系统提供了以下4条标志传送指令。①LAHF指令功能：将标志寄存器的低8位送入AH。②SAHF指令功能：将AH中的内容送入标志寄存器的低8位。③PUSHF指令功能：将标志寄存器的内容压入堆栈。④POPF指令功能：将栈顶内容弹出到标志寄存器。【例3-6】设置标志寄存器中的TF位（TF=1，CPU以单步方式执行指令）。由于CPU没有直接设置TF的操作指令，因此必须通过堆栈操作改变其状态。指令段如下：PUSHF;标志寄存器的内容进栈

POP

AX;标志寄存器的内容弹至AXOR

AX,0100H;将AX中对应TF位置1PUSH

AX;将AX的内容压入堆栈POPF;将栈顶AX的内容送入标志寄存器，TF←1《微机原理与应用》3.2.2

算术运算指令《微机原理与应用》8086的算术运算指令可实现8位/16位二进制数的加、减、乘、除基本运算，可用于有符号数、无符号数及BCD码的各种算术运算。1．加法指令（1）

ADD（

Addition）指令格式： ADD

DST,

SRC指令的功能：DST←(DST)+(SRC)。ADD指令是一条双操作数加法指令，它将源操作数SRC（字节或字）和目的操作数DST（字节或字）进行二进制数相加，结果存放在DST中，SRC不变。该指令执行后，影响状态标志位AF、CF、PF、OF、ZF、SF。在使用ADD指令时应注意以下原则。①参与运算的两个操作数的类型（编码）和长度必须一致，应该同时为有符号数、无符号数或BCD码，其运算结果也必须与操作数的类型和长度一致。②该指令不能识别数据类型，只能对二进制数进行按位相加。对于有符号数，若两个操作数符号相同时，有可能发生溢出（置OF=1）。程序员必须根据编程时所定义的数据编码类型，对运算结果做相应的处理。③该指令的操作数可以是通用寄存器或基址、变址寄存器或存储器数，但不能同时为存储器数；立即数只能作源操作数，不能作目的操作数；操作数不能是段寄存器。例如：《微机原理与应用》ADDAL,12HADDAX,BXADDDX,[BP]ADDAL,[SI+BX]ADDSI,0FFF0HADDAX,DATA[BX]ADD

AX

,

[BP+DI+100H]【例3-7】设(AL)=0A4H，(BL)=5CH。执行ADD

AL,BL指令：指令执行后(AL)=0，OF=0，SF=0，ZF=1，AF=1，PF=1，CF=1。（2）带进位加法指令ADC（ADD

with

Carry）指令格式：ADC

DST,SRC指令的功能：DST←(DST)+(SRC)+CF。ADC指令是带进位的加法指令，其操作是在ADD指令功能的基础上再加上状态标志位CF，该指令应用于多字节加法运算。《微机原理与应用》【例3-8】编写指令段实现4字节数（

32位数双字）

20008A04H+23459D00H相加，高位字存放在寄存器DX中，低位字存放在累加器AX中。指令段如下：《微机原理与应用》MOVDX,2000HMOVBX,2345HMOVAX,8A04H

;AX←8A04HADDAX,9D00H

;AX←8A04H+9D00H，进位置CF=1ADCDX,BX

;DX←2000H+2345H+CF本指令段执行后，DX中存放着被加数的两个高位字节，AX中存放着被加数的两个低位字节。ADD指令实现低位字节相加，相加后(AX)=2704H，CF=1。ADC指令实现高位字节相加，且将CF加至DX，使DX的内容为4346H。（3）增量指令INC（Increment）指令格式：INC

OPR该指令为单操作数指令，OPR既作为源操作数，又作为目的操作数。INC指令的功能：OPR作为源操作数加1后，其结果仍然返回OPR。该指令执行后，影响状态标志位AF、PF、OF、ZF、SF。注意：CF状态不受影响。【例3-9】编写指令段实现将2000H单元和2001H单元的内容之和送入AL。指令段如下：MOV

SI,2000HMOV

AL,[SI]INC

SI

;

SI=(SI)+1ADD

AL,[SI];(AL)为2000H单元和2001H单元内容之和《微机原理与应用》（4）

BCD码加法调整指令在执行ADD指令后，当操作数是BCD码且BCD码的某一位运算结果超过9，就得不到正确的BCD码结果。为此，必须进行BCD码调整，才能得到正确的十进制数结果。BCD码加法调整指令有如下两条。非压缩BCD码调整指令AAA。压缩BCD码调整指令DAA。所谓压缩BCD码，是用1个字节表示2位BCD码。非压缩BCD码是用1个字节的低4位表示1位BCD码，其高4位为0《微机原理与应用》①AAA指令的功能（在AAA指令前，应该已使用ADD、ADC或INC指令）。将累加器AL的内容调整为一位非压缩BCD码。该指令首先检查AL的低4位是否为合法的BCD码（0～9），若合法，就清除AL的高4位以及AF和CF标志，不需要进行调整；若AL的低4位表示的数大于9或者AF=1时，则为非法的BCD

码。【例3-10】非压缩BCD码00000111（

7D）与00001000（

8D）相加，结果存放在1000H单元。指令段如下：《微机原理与应用》MOVAX,0007H;AL←00000111B，

AH←0MOVBL,

08H;BL←00001000BADDAL,

BL;AL←(AL)+(BL)=00001111BAAA;

AL←(AL)+0110BMOV[1000H],AL②DAA指令的功能（在DAA指令前，应该已使用ADD或ADC或INC指令）。加法的十进制调整指令，它的作用是将AL的内容调整为两位压缩的BCD码（即一个字节内存放两位BCD码）。调整方法与AAA指令类似，不同的是DAA指令要分别考虑

AL的高4位和低4位，若AL低4位为非法BCD码（大于9或者AF=1），则AL←(AL)+6，并置AF=1；如果AL高4位为非法BCD码（大于9或者CF=1），则AL←(AL)+60H。2．减法指令（1）SUB（Subtract）指令格式：SUB

DST,SRCSUB指令的功能：DST←(DST)-(SRC)SUB是一条双操作数减法指令，它将目的操作数DST减去源操作数SRC，结果存入目的操作数DST中，源操作数SRC的内容不变。该指令执行后，影响状态标志位AF、CF、PF、OF、ZF、SF。《微机原理与应用》①参与运算的两个操作数类型（编码）和长度必须一致，应该同时为有符号数、无符号数或BCD码，其运算结果也必须与操作数的类型和长度一致。②该指令不能识别数据类型，只能以二进制数进行按位相减。对于有符号数，若两个操作数符号相反时，有可能发生溢出（置OF=1）。程序员必须根据编程时所定义的数据编码类型，对运算结果进行相应的处理。③该指令的操作数可以是通用寄存器或基址、变址寄存器或存储器数，但不能同时为存储器数。立即数只能作源操作数，不能作目的操作数。例如：SUB

AL,

12H

;AL←(AL)-12HSUB

BX,1234H

;BX←(BX)-1234HSUB

AL,

[2000H]

;AL←(AL)-[2000H]SUB

AX,

DX

;AX←(AX)-(DX)SUB

[2000H],

BL

;2000H←[2000H]-BL下列指令是错误的：SUB

AX,12H;源操作数为8位，目的操作数为16位，数据长度不一致SUB

[BX],[2000H];源操作数和目的操作数均为存储器数SUB

DS,AX;操作数不能是段寄存器《微机原理与应用》带借位减法指令SBB指令格式：SBB

DST,SRCSBB指令的功能：带借位的减法指令。其操作与SUB指令的基本相同，它不仅要将目的操作数DST减去源操作数SRC，还要减去借位位CF的值，将结果存入目的操作数DST中。减1指令DEC（Decrement）指令格式：DEC

OPR该指令为单操作数指令，OPR既作为源操作数，又作为目的操作数。DEC指令的功能：OPR作为源操作数减1后，其结果仍然返回OPR。该指令执行后，影响状态标志位AF、PF、OF、IF、SF《微机原理与应用》（4）求补指令NEG（Negative）指令格式：NEG

OPRNEG指令的功能：单操作数（有符号数）求补指令，即对操作数的各位取反，末位加1，将结果送回目的操作数。该指令执行的实质是：已知一个补码表示的操作数，求这个数的相反数的补码。【例3-11】指令NEGAL的功能是对AL的内容求补码。指令段如下：MOV

AL,13H

;AL←00010011B（即13H=(+19D)=00010011B）NEG

AL

;AL←11101100B+1B=11101101B=0EDH执行后，(AL)=0EDH=11101101B（即-19的补码）。《微机原理与应用》（5）比较指令CMP（CompareTwoOperands）指令格式：CMP

DST,SRCCMP指令的功能：用于操作数DST与SRC的比较。该指令的操作与SUB指令的操作相同，但不传送运算结果。其实现方法是：用目的操作数DST减去源操作数SRC，影响标志位，两个

操作数保持原值不变。CMP指令后一般设有条件转移指令，根据CMP指令对状态标志位的影响，为转移指令提供条件判断依据。例如：判断累加器AL的内容是否为30H（字符“0”）。若是“0”，则跳转到标号LOP处执行，否则按顺序执行。指令段如下：CMP

AL,30HJZ

LOP...LOP:

......《微机原理与应用》乘法指令（1）无符号数乘法指令MUL（Multiply，Unsigned）指令格式：MUL

SRC

（隐含目的操作数AL/AX/DX）MUL指令的功能：执行两个无符号数的乘法操作。被乘数隐含在累加器AL/AX中，乘数由SRC确定。除法指令（1）无符号数的除法指令DIV（Division，Unsigned）指令格式：DIV

SRC

（隐含目的操作数AX、DX）DIV指令的功能：执行两个无符号数的除法操作。被除数隐含在累加器AX或DX-AX中，除数由

SRC确定。指令中的源操作数SRC可以是通用寄存器、指针和变址寄存器或存储器数，但不能是立即数。若除数为8位，则被除数必须在16位AX中，所得整数商送入AL，余数送入AH。若除数为16位，则被除数必须为32位数据且存放在DX-AX中，所得整数商送入AX，余数送入

DX。《微机原理与应用》5．符号扩展指令《微机原理与应用》CBW

指令功能：将AL中数据的符号扩展到AH中，即将AL中的8位字节数据扩展为16位字数据（正数扩展位补“0”，即AH=00H：负数扩展位补“1”，即AH=0FFH）。CWD

指令功能：将AX中数据的符号扩展到DX中，即将AX中的16位字数据扩展为32位双字数据DX-AX（正数扩展DX=0000H，负数扩展DX=0FFFFH）。这两条指令是为解决不同长度的数据进行算术运算而设计的。【例3-14】求8位数32H与0FH的商。指令段如下：MOV

BL,

0FH

;BL←0FH=15DMOV

AL,

32H

;AL←32H=50DCBWIDIV

BL;AX←0032H;AL←3,AH←53.2.3逻辑运算及移位指令《微机原理与应用》1．逻辑运算指令逻辑运算指令用来对字或字节操作数进行按位操作。8086系统提供逻辑与、逻辑或、逻辑非、逻辑异或及测试运算指令。（1）逻辑与指令AND指令格式：AND

DST,RSC

;DST←(DST)∧(RSC)AND指令功能：进行逻辑“与”操作的双操作数指令。当两个操作数的对应位都为1时，目的操作数对应位置1，否则置0。操作数可以是通用寄存器、基址或变址寄存器、存储器数；立即数只能作为源操作数，不能作为目的操作数；两个操作数不能同时为存储单元；段寄存器也不能作为操作数使用。该指令影响标志位PF、SF、ZF，置CF=0，OF=0。该指令可借助某个给定的操作数屏蔽另一个操作数的某些位，并把其他位保留下来。例【3-15】设(AL)=10111111B，屏蔽AL的低4位，保留高4位。执行指令：AND

AL,

0F0H《微机原理与应用》（2）逻辑或指令OR指令格式：OR

DST,RSC

;DST←(DST)∨(RSC)OR指令功能：进行逻辑“或”操作的双操作数指令。当两个操作数的对应位中有一个是1或两个都是1时，目的操作数对应位置1。该指令对操作数的要求及对状态标志位的影响同AND指令。【例3-16】设(AL)=00101111B，使AL的最高位为1，其余各位不变。执行指令：OR

AL,

80H运行结果：(AL)=10101111B。《微机原理与应用》（3）逻辑非指令NOT指令格式：NOT

OPR

;OPR←（

OPR

）NOT指令功能：单操作数OPR的取反指令，该指令将操作数的每一位取反后，将结果返回对应位。该指令对操作数的要求同AND指令。该指令不影响状态标志位。【例3-17】设(AL)=00101111B，对AL的各位求反。执行指令：NOT

AL运行结果：(AL)=11010000B。《微机原理与应用》（4）逻辑异或指令XOR指令格式：XOR

DST,RSC

;DST←(DST)⊕(RSC)XOR指令功能：进行逻辑“异或”操作的双操作数指令。若两个操作数中对应位的值不同时，目的操作数的对应位置1，否则置0。对操作数的要求及对状态标志位的影响同AND指令。该指令常用于改变指定位的状态、累加器及CF清0等。【例3-18】设(AL)=00101111B，使AL的最高位不变，对其余各位求反。执行指令：XOR

AL,

7FH《微机原理与应用》（5）测试指令TEST指令格式：TEST

OPR1,OPR2TEST指令功能：双操作数的测试指令。对两个操作数的对应位进行“与”操作，并根据结果设置状态标志位，本指令与AND指令的不同之处是不改变原操作数的值。该指令对操作数的要求同AND指令【例3-19】设AL中为有符号数，测试该数是正数还是负数。由于负数的最高位为1，正数的最高位为0，可用TEST指令测试AL的最高位来判别。执行指令：TEST

AL,80H《微机原理与应用》2．移位指令移位指令是指对操作数进行二进制数的移位操作主要包括以下几种指令。（1）逻辑左移指令SHL指令格式：SHL

DST,CL/1

;CL/1表示移位次数可以放在CL中或移位1次SHL指令的功能：将DST中的二进制位进行逻辑左移，移位次数放入CL中（若移位1次可直接在指令中给出）。每次移位，操作数依次左移1位，最低位补0，最高位进入状态标志位CF。逻辑左移指令SHL操作示意如图3-8所示。《微机原理与应用》【例3-21】设(SI)=1234H，将SI的内容扩大4倍。已知(SI)=0001

0010

0011

0100B，将其左移2位，即可实现乘4操作。指令段如下：MOV

CL,

2SHL

SI,

CL指令执行后，(SI)左移2位，(SI)=0100

1000

1101

0000B=48D0H。（2）逻辑右移指令SHR指令格式：SHR

DST,CL/1;CL/1表示移位次数可以放在CL中或移位1次SHR指令的功能：将DST中的二进制位进行逻辑右移，移位次数放入CL中（若移位1次可直接在指令中给出）。每次移位，操作数依次右移1位，最高位补0，最低位进入状态标志位CF。逻辑右移指令SHR操作示意如图3-9所示。《微机原理与应用》【例3-22】设(SI)=1234H，将SI的内容缩小至原来的1/4。已知(SI)=0001

0010

0011

0100B，将其右移2位即可实现除以4操作。指令段如下：MOV

CL,

2SHR

SI,

CL指令执行后，(SI)右移2位，(SI)=0000

0100

1000

1101B=048DH。（3）算术左移指令SAL指令格式：SAL

DST,CL/1;CL/1表示移位次数可以放在CL或移位1次SAL指令的功能：将DST中的二进制位进行算术左移，移位次数放入CL中（若移位1次可直接在指令中给出），每次移位，操作数依次左移，最高位移至CF，最低位补0。SAL指令与SHL指令执行操作完全相同，常用作有符号数乘2的操作，每次左移后，若CF位与最高位值相同，置OF=0，表示结果没有溢出，否则，表示结果错误。《微机原理与应用》【例3-23】实现(AX)×5/2的运算。MOV

DX,AXSAL

AX,1;AX的内容左移1位，相当于AX乘2后传送给AXSAL

AX,1;AX再乘2ADD

AX,

DX

;

AX=(AX)

×5SAR

AX,1;AX的内容右移1位，相当于AX/2传送给AX（4）算术右移指令SAR指令格式：SAR

DST,CL/1;CL/1表示移位次数可以放在CL或移位1次SAR指令的功能：将DST中的二进制位进行算术右移，移位次数放入CL中（若移位1次可直

接在指令中给出），每次移位，操作数依次右移，最低位进入状态标志位CF，最高位保持不变。算术右移指令SAR操作《微机原理与应用》（5）循环左移指令ROL指令格式：ROL

DST,CL/1;CL/1表示移位次数可以放在CL或移位1次ROL指令的功能：将DST中的二进制位进行循环左移，移位次数放入CL中（若移位1次可直接在指令中给出），每次移位，操作数依次左移，最高位进入状态标志位CF和最低位。《微机原理与应用》（6）循环右移指令ROR指令格式：ROR

DST,CL/1;CL/1表示移位次数可以放在CL或移位1次

ROR指令的功能：将DST中的二进制位进行循环右移，移位次数放入CL中（若移位1次可直接在指令中给出），每次移位，操作数依次右移，最低位进入状态标志位CF和最高位。《微机原理与应用》（7）带进位位的循环左移指令RCL指令格式：RCL

DST,CL/1;CL/1表示移位次数可以放在CL或移位1次RCL指令的功能：将DST中的二进制位与CF串联在一起进行循环左移，移位次数放入

CL中（若移位１次可直接在指令中给出），每次移位，操作数依次左移，状态标志位CF的内容移至DST的最低位，最高位进入CF。《微机原理与应用》（8）带进位位的循环右移指令RCR指令格式：RCR

DST,CL/1;CL/1表示移位次数可以放在CL或移位1次RCR指令的功能：将DST中的二进制位与CF串联在一起进行循环右移，移位次数放入CL中（若移位１次可直接在指令中给出），每次移位，操作数依次右移，状态标志位CF的内容移至DST的最高位，最低位进入CF。《微机原理与应用》3.2.4

串操作指令数据串是指存储器中连续存储的字节串或字串，可以是数值型数据，也可以是字符型（如ASCII）数据。8086系统对数据串的处理提供了实用的串操作指令及与之配合使用的重复前缀，使用它们的简单组合可以对数据串序列进行连续操作，从而大大提高编程效率。1．串操作指令及特征串操作指令可由基本串操作指令和重复串操作助记符组成，见表3-2。《微机原理与应用》尽管串操作指令功能有所不同，但它们在确定操作数的寻址方式等方面却具有共同特点，具体如下。①串操作指令助记符最后一个字母为“B”，表示该指令为字节操作；最后一个字母为“W”，表示该指令为字操作。②所有串操作指令的操作数都可以采用隐含寻址。源操作数必须在数据段DS，由源变址寄存器SI指向段内地址。目的操作数必须在附加段ES，由目的变址寄存器DI指向段内地址。因此，在使用串操作指令前，必须对DS、ES、SI和DI

进行设置。如存储器某一数据段名为DATA，在本段内进行串操作，则应如下设置：MOV

AX,

DATA《微机原理与应用》MOV

DS,

AXMOV

ES,

AX;DATA段为数据段;DATA段又为附加段2．基本串操作指令《微机原理与应用》基本串操作指令按其功能可分为5种：串传送指令（

MOVS）、串比较指令（

CMPS）、串搜索指令（

SCAS）、串存储指令（

STOS）和取串中元素指令（

LODS）。（1）串传送指令（

MOVS）①串传送字节操作指令格式：MOVSB。MOVSB指令的功能：实现数据串字节传送。该指令首先执行操作：ES:(DI)

←

(DS:(SI))即将DS:SI指向的字节（源操作数）传送到ES:DI指向的内存区（目的操作数）。然后执行操作：当DF=0时，SI←(SI)+1，DI←(DI)+1当DF=1时，SI←(S)-1，DI←(DI)-1该指令可以使用重复前缀实现字节数据串的块传送。②串传送字操作指令格式：MOVSW。MOVSW指令的功能：实现数据串字传送。该指令首先执行操作：ES:(DI)

←

(DS:

(SI))即将DS:SI指向的字（源操作数）传送到ES:DI指向的内存区（目的操作数）。然后执行操作：当DF=0时，SI←(SI)+2，DI←(DI)+2当