微机原理与接口技术(3-3).ppt

1、1,朱亚萍 杭州电子科技大学自动化学院,微机原理与接口技术,2,3-3 8086的指令系统 逻辑运算和移位指令,三、逻辑运算和移位指令,指令的种类 逻辑运算 算术逻辑移位 循环移位,3,3-3 8086的指令系统 逻辑运算和移位指令,1逻辑运算指令(Logical Operations) NOT取反指令（Logical Not） 指令格式：NOT 目的 指令功能：目的 目的取反 操作数要求： 可以是8位或16位寄存器、存储器。 对于存储器操作，需指明是字还是字节。 注意：指令执行后，对标志位无影响。 例 NOT AX ；AX AX取反 NOT BL；BL BL取反 NOT BYTE PTRBX

2、；对存储单元字节内容取反后送回该单元,4,3-3 8086的指令系统 逻辑运算和移位指令, AND逻辑与指令(Logical AND) 指令格式：AND 目的，源 指令功能：目的目的源 主要用于使操作数的某些位保留（和“1”相与），而使某些位清除（和“0”相与）。 OR逻辑或指令(Logical OR) 指令格式：OR 目的，源 指令功能：目的目的源 主要用于使操作数的某些位保留（和“0”相或），而使某些位置位（和“1”相或）。 例 MOV AX, 3538H AND AX, 0F0FH ; AX 0508H OR AX，3030H；AX 3538H,5,3-3 8086的指令系统 逻辑运算和

3、移位指令, XOR异或操作指令(Exclusive OR) 指令格式：XOR 目的，源 指令功能：目的目的 源 主要用于使操作数的某些位保留（和“0”相异或），而使某些位取反（和“1”相异或） TEST测试指令(Test) 指令格式：TEST 目的，源 指令功能：目的源 逻辑与操作，并修改标志位，但不回送结果，两个操作数都不变。,6,3-3 8086的指令系统 逻辑运算和移位指令,对AND 、 OR 、XOR和TEST指令的说明： 源操作数可以是8位或16位立即数、寄存器、存储器； 目的操作数只能是寄存器、存储器，两操作数不能同时为存储器； 指令执行后，均将CF和OF清零，ZF、SF和 PF反

4、映操作结果，AF未定义。 例 设AL寄存器中存有报警标志。若D71，表示温度报警，程序要转到温度报警处理程序T_ ALARM；D61，则转压力报警程序P_ALARM。用TEST指令来实现这种功能。 解：TEST AL，80H；查AL的D71？ JNZ T_ALARM；是1(非零)，则转温度报警程序 TEST AL，40H；D70，D61？ JNZ P_ALARM；是1，转压力报警,7,3-3 8086的指令系统 逻辑运算和移位指令,2算术逻辑移位指令（Shift Arithmetic and Shift Logical） 这类指令可对寄存器、存储器中的字或字节的各位进行算术移位或逻辑移位，移位

5、的次数由指令中的计数值决定。 移位指令的操作示意图如下：,8,3-3 8086的指令系统 逻辑运算和移位指令, SAL算术左移指令（Shift Arithmetic Left） 指令格式：SAL 目的，计数值 SHL逻辑左移指令（Shift Logic Left） 指令格式：SHL 目的，计数值 指令功能：以上两条指令的功能完全相同，均将寄存器或存储器中的目的操作数的各位左移，每移一次，最低有效位LSB补0，而最高有效位MSB进入标志位CF。 例 MOV AH，06H；AH=60H SAL AH，1；将AH的内容左移1次，AH=0CH MOV CL，03H SHL DI，CL；将DI的内容左移

6、3次 SAL BYTE PTRBX；将内存单元的字节左移1位,9,3-3 8086的指令系统 逻辑运算和移位指令,注意： 移动一次，相当于将目的操作数乘以2； 计数值就是所要移位的次数。 若移位一次，直接将计数值置1； 移位次数大于1，将移位次数送进CL，再把CL放在计数值位置上。 对标志位的影响： 移位次数为1时，若移位后最高位的值被改变，OF置1，否则OF清0。多次移位时，OF的值不确定。 不论移多少次，CF总是等于目的操作数最后被移出去的值。SF和ZF将根据指令执行后目的操作数的状态来决定，PF只有当目的操作数在AL中时才有效，AF不定。,10,3-3 8086的指令系统 逻辑运算和移位

7、指令, 逻辑右移指令(Shift Logic Right) 指令格式：SHR 目的，计数值 指令功能：各位进行右移。每移一次，低位进入CF，最高位补0。 注意：若目的操作数为无符号数，每右移一次，目的操作数除以2，余数被丢掉。 例 用右移的方法作除法1338165。 解： MOV AL，1000 0101B；AL133 MOV CL，03H ；CL移位次数 SHR AL，CL ；右移3次 指令执行后，AL10H16，余数5被丢失。标志位CF、AF不定。,11,3-3 8086的指令系统 逻辑运算和移位指令, SAR算术右移指令(Shift Arithmetic Right) 指令格式：SAR

8、目的，计数值 指令功能：各位右移。每移位一次，最低位进入CF，但最高位（即符号位）保持不变。 注意：每移一次，相当于对带符号数进行除2操作。 例 用SAR指令计算128816。 解：MOV AL，1000 0000B ；AL128 MOV CL，03H ；右移次数3 SAR AL，CL ；算术右移3次后，AL0F0H16,12,3-3 8086的指令系统 逻辑运算和移位指令,3循环移位指令（Rotate） 算术逻辑移位指令，移出操作数的数位均被丢失；循环移位指令把操作数从一端移到另一端，移出的位不丢失。循环移位指令共四条：操作如图所示。 ROL循环左移指令（Rotate Left） 指令格式：

9、ROL 目的，计数值 ROR循环右移指令（Rotate Right） 指令格式：ROR 目的，计数值 RCL通过进位位循环左移（Rotate through Carry Left） 指令格式：RCL 目的，计数值 RCR通过进位位循环右移（Rotate through Carry Right） 指令格式：RCR 目的，计数值,13,3-3 8086的指令系统 逻辑运算和移位指令,循环移位指令操作示意图：,14,3-3 8086的指令系统 逻辑运算和移位指令,注意： 循环移位后：结果目的操作数。 目的操作数可以是8/16位的寄存器、存储器，移位的次数可以是1，也可以由CL寄存器的值指定。 关于标

10、志位：,ROL和ROR指令没有把进位标志CF包含在循环中；而RCL和RCR指令把CF作为整个循环的一部分，一起参加循环移位。 CF的值总是由最后一次被移出的值决定。 OF位只有在移位次数为1的时候才有效。在移位后最高有效位发生变化（由1变0或由0变1）时，则OF置1，否则OF置0。在多位循环移位时，OF值不确定。,15,3-3 8086的指令系统 逻辑运算和移位指令,例 ROL BX，CL；BX中的内容不带进位位左移CL中规定的次数 ROR WORD PTRSI,1 ；DS16SI单元的字不带进位移1次 例 设CF1，AL1011 0100B 若执行ROL AL，1；则AL0110 1001B

11、，CF1，OF1 若执行ROR AL，1；则AL0101 1010B，CF0，OF1 若执行RCR AL，1；则AL1101 1010B，CF0，OF0 若执行MOV CL，3 RCL AL，CL；则AL1010 0110B,CF1，OF不确定,16,3-3 8086的指令系统 字符串处理指令,相关概念 字符串：一系列存放在存储器中的字或字节数据，不管它们是不是ASCII码。字符串长度可达64K字节。 字符串元素：组成字符串的字节或字。每种字符串指令对字符串元素只进行同一种操作。 字符串操作指令：对字符串进行的传送、比较、扫描、存储及装入等5种操作。,四、字符串处理指令,17,3-3 8086

12、的指令系统 字符串处理指令,字符串操作指令的类型和格式,18,3-3 8086的指令系统 字符串处理指令,说明： 每种指令都有3种格式。有两种方法用以说明是字节操作还是字操作。 方法一：用指令中的源串和目的串名(即操作数)来表明是字节还是字； 方法二:在指令助记符后加B说明是字节，加W说明是字操作。,19,3-3 8086的指令系统 字符串处理指令,关于隐合约定： 源串：起始地址(或末地址)为DS：SI。源串允许使用段超越前缀来修改段地址。 目的串：起始地址(或末地址)为ES：DI。目的串不允许使用段超越前缀修改ES。如果要在同一段内进行串运算，必须使DS和ES指向同一段。 指针：每执行一次字

13、符串指令，指针SI和DI会自动修改，以指向下一个待操作单元。,20,3-3 8086的指令系统 字符串处理指令,DF标志：控制字符串处理的方向。 DF0为递增方向。DS：SI指向源串首地址，每执行一次串操作：字节串操作时，SI、DI分别增1；字串操作时，SI和DI分别增2； DF1为递减方向。DS：SI指向源串末地址，每执行一次串操作：字节串操作时减1；字串操作时减2。 STD指令使DF置1，CLD指令将DF清0。 串长度：要处理的字符串长度(字节或字数)放在CX寄存器中。,21,3-3 8086的指令系统 字符串处理指令,关于重复前缀： 功能 在基本指令前加重复前缀，可加快串运算指令的执行速

14、度。每重复执行一次，地址指针SI和DI按方向标志自动修改，CX的值自动减1。 类型与格式 REP：无条件重复（Repeat），常与MOVS连用，连续传送字符串。直到传送完毕，即CX0为止。 REPE/REPZ：相等/结果为零则重复（Repeat while Equal/Zero），常与CMPS连用，连续比较字符串。当两个字符串相等（ZF1）和CX0时，则重复进行比较，直到ZF0或CX0为止。,22,3-3 8086的指令系统 字符串处理指令,REPNE/REPNZ：不相等/结果非零则重复（Repeat while Not Equal/Not Zero），常与SCAS连用，当结果非0（ZF0）和

15、CX0时，重复进行扫描，直到ZF1或CX0为止。 带有重复前缀的串指令执行过程中允许有中断进入。,23,3-3 8086的指令系统 字符串处理指令,1MOVS字符串传送指令（Move String）,指令格式：MOVS 目的串，源串 指令功能：SI作指针的源串中的一个字节或字DI作指针的目的串；自动修改指针SI和DI。 应用： 解决MOV指令不能直接在存储单元间进行数据传送的问题。 若使用重复前缀，还可以利用一条指令传送一批数据。 例 要求把数据段中以SRC_MESS为偏移地址的一串字符“HELLO！”，传送到附加段中以NEW_LOC开始的单元中。,24,3-3 8086的指令系统 字符串处理

16、指令,DATA SEGMENT；数据段 SRC_MESS DB HELLO！；源串 DATA ENDS EXTRA SEGMENT；附加段 NEW_LOC DB 6 DUP(？) ；存放目的串 EXTRA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE， DS：DATA， ES：EXTRA START： MOV AX，DATA MOV DS，AX ；DS数据段段址 MOV AX，EXTRA MOV ES，AX ；ES附加段段址,25,3-3 8086的指令系统 字符串处理指令,LEA SI，SRC_MESS；SI指向源串偏移地址 LEA DI，NEW_LOC；DI指向目的串偏

17、移地址 MOV CX，6；CX作串长度计数器 CLD；清方向标志，地址增量 REP MOVSB ；重复传送串中各字节，直到CX=0 其中“REP MOVSB”指令可用以下几条指令代替： AGAIN：MOVS NEW_LOC， SRC_MESS DEC CX JNZ AGAIN,26,3-3 8086的指令系统 字符串处理指令,2CMPS字符串比较指令（Compare String） 指令格式：CMPS 目的串，源串 指令功能：SI作指针的源串减去DI作指针的目的串数据，结果反映在标志位上；两个数据串的原始值不变；源串和目的串指针自动修改，指向下一对待比较的串。 加重复前缀： REPE/REPZ

18、 CMPS ；直至CX0（比完了）或ZF0（两串不相等）时停止操作。 REPNE/REPNZ CMPS；直至CX0（比完了）或ZF1（两串相等）时停止比较。,27,3-3 8086的指令系统 字符串处理指令,例 比较两个字符串，一个是程序中设定的口令串PASSWORD，另一个是从键盘输入的字符串IN_WORD，若输入串与口令串相同，程序将开始执行。否则，程序驱动PC机的扬声器发声，警告用户口令不符，拒绝往下执行。,这可以用CMPS指令来实现，有关程序段如下： DATA SEGMENT;数据段 PASSWORD DB750424LI;口令串 IN_WORD DB750424LE;从键盘输入的串

19、COUNT EQU 8;串长度 DATA ENDS ,28,3-3 8086的指令系统 字符串处理指令,MOVCX, COUNT;串长度 CLD;地址增量 REPZCMPSB;CX0且串相等时重复比较 JNESOUND;若不相等，转发声程序 OK:;比完且相等，往下执行 SOUND:;使PC机扬声器发声 ;并退出 CODEENDS,CODESEGMENT;代码段 LEASI, PASSWORD;源串指针 LEADI, IN_WORD;目的串指针,29,3-3 8086的指令系统 字符串处理指令,3. SCAS字符串扫描指令（Scan String） 指令格式：SCAS 目的串指令功能：AL/A

20、X（字节/字操作）内容减去ES:DI中的串元素，结果反映在标志位上，源操作数不变，操作后目的串指针会自动修改，指向下一个待搜索的串元素。应用： 利用SCAS指令，可在内存中搜索关键字。指令执行前，必须事先将关键字存在AL（字节）或AX（字）中，才能用SCAS指令进行搜索。 SCAS指令可以加重复前缀。,30,3-3 8086的指令系统 字符串处理指令,例 在某一字符串中搜寻是否有字符A，若有，则把搜索次数记下来，送到BX寄存器中，若没有查到，则将BX寄存器清0。设字符串起始地址STRING的偏移地址为0，字符串长度为CX。 解： MOV DI，OFFSET STRING；DI字符串偏移地址 M

21、OV CX，COUNT；CX字符串长度 MOV AL，A；AL关键字A的A5CII码 CLD；清标志方向 REPNE SCASB ；CX0和ZF=0时重复 JZ FIND；若ZF=1，表示已搜到，转出 MOV DI，0；若ZF=0，表示没搜到，DI 0 FIND：MOV BX，DI；BX搜索次数 HLT,31,3-3 8086的指令系统 字符串处理指令,说明： DI初值存起始地址偏移量0，搜索一次后，DI自动加1，使DI的值等于1； 每执行一次搜索操作，DI自动增1； 因此可用DI的值表示搜索次数。,32,3-3 8086的指令系统 字符串处理指令,4LODS数据串装入指令（Load Stri

22、ng） 指令格式：LODS 源串 指令功能：DS:SI中的串元素 AL/AX（字节/字操作）中，修改SI，以指向串中的下一个元素，修改量遵守隐含约定。 注：该指令加重复前缀意义不大，因为重复传送只能保留最后写入的数据。 5STOS数据串存储指令（Store string） 指令格式：STOS 目的串 指令功能：AL/AX（字节/字操作）的一个字节或字ES:DI所指的目的串；修改DI，以指向串中的下一个单元。 关于重复前缀：“REP STOS” ，可用累加器中的常数，对数据串初始化。如初始化为全0串。,33,3-3 8086的指令系统 字符串处理指令,例 若在数据段中有一个数据块，起始地址为BLOCK，数据块中的数为8位带符号数，要