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微型计算机原理

及接口技术. 微型计算机原理. 授课教师：. ３ . ３ .3 逻辑运算与移位指令. 8086/8088CPU 的指令系统提供 8 位和 16 位的逻辑运算与移位指令有 3 组. 逻辑运算指令 AND/OR/XOR/NOT/TEST 移位指令 SHL/SHR/SAL/SAR 循环移位指令 ROL/ROR/RCL/RCR. ３ . ３ .3 逻辑运算与移位指令. 一、逻辑运算指令. 8086/8088CPU 的逻辑运算指令有 AND 、 OR 、 XOR 、 TEST 、 NOT 5 条指令。

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  1. 及接口技术 微型计算机原理 授课教师：

  2. ３.３.3逻辑运算与移位指令 8086/8088CPU的指令系统提供8位和16位的逻辑运算与移位指令有3组 • 逻辑运算指令 AND/OR/XOR/NOT/TEST • 移位指令 SHL/SHR/SAL/SAR • 循环移位指令 ROL/ROR/RCL/RCR

  3. ３.３.3逻辑运算与移位指令 一、逻辑运算指令 8086/8088CPU的逻辑运算指令有AND 、OR、XOR、TEST、NOT 5条指令。 以上5条除NOT对标志位不产生影响； 其余均产生影响：这些指令根据各自逻辑运算的结果都将影响SF、ZF、和PF，同时AF的值不确定。

  4. 注释：①操作数格式同加减法指令；②设CF=OF=0，影响SF、ZF、PF，对AF无定义。注释：①操作数格式同加减法指令；②设CF=OF=0，影响SF、ZF、PF，对AF无定义。 ３.３.3逻辑运算与移位指令 一、逻辑运算指令 1、与运算指令AND 指令格式及操作 AND DST ，SRC；（DST） （ DST ）Λ（SRC）

  5. ３.３.3逻辑运算与移位指令 AND的指令可以屏蔽某些不关心的位（该位置0），保留一些有用的位。为了做到这一点，只需把要屏蔽位和“0”进行逻辑位，而将保留的位与“1”进行逻辑与即可。

  6. ３.３.3逻辑运算与移位指令 2、或运算指令OR OR DST ，SRC； （DST） （ DST ）V（SRC） 注释：①操作数格式同加减法指令；②设CF=OF=0，影响SF、ZF、PF，对AF无定义。

  7. ３.３.3逻辑运算与移位指令 OR常见用途：把某些特定的位 置1。方法：把要置1的位与1按位逻辑或；不改变的位与0按位逻辑或。

  8. ３.３.3逻辑运算与移位指令 OR与AND的共性：如果寄存器与其自身内容进行逻辑与操作，或进行逻辑或操作，寄存器内容不变，但逻辑运算结果影响SF、ZF、PF标志位，且将CF清0。 利用这个特性，可以在数据传送指令之后，进行逻辑运算以影响标志位，然后可以判断数据的正负、是否为0，以及数据的奇偶性等。

  9. ３.３.3逻辑运算与移位指令 3、异或运算指令XOR 指令格式及操作 XOR DST ，SRC； （DST） （ DST ）⊕（SRC） 注释：①操作数格式同加减法指令；②设CF=OF=0，影响SF、ZF、PF，对AF无定义。

  10. ３.３.3逻辑运算与移位指令 XOR常见用途一：寄存器某些特定的位“求反”，而使其余的位不变。因此‘求反’的位与1‘异或’；不变的位与0进行“异或”。 MOV AL ，0FFH ； XOR AL，55H； AL=10101010B， 55H=01010101B

  11. ３.３.3逻辑运算与移位指令 XOR常见用途二：寄存器内容清0 XOR AX，AX； XOR BX ，BX；在初始化时，将寄存器清0 如： 0010 1001B = AX XOR）0010 1001B = AX 0000 0000B

  12. ３.３.3逻辑运算与移位指令 XOR常见用途三：用来测试某一操作数是否与另操作数相等，例如检查AX的内容是否等于0F00H，若相等则转MATCH去执行，否则顺序执行。程序段如下： XOR AX，0F00H； JZ MATCH ；JZ为跳转指令 表示AX为0时转移 ：

  13. ３.３.3逻辑运算与移位指令 4、测试指令TEST 指令格式及操作 TEST DST ，SRC； （ DST ） &（SRC） DST：可以为寄存器操作数、存储器操作数 SRC：可以为寄存器操作数、存储器操作数、立即数 指令功能：目标操作数与源操作数按位“逻辑与”运算，结果不送回目标操作数。置CF=0，OF=0；对其他标志没有定义。

  14. ３.３.3逻辑运算与移位指令 TEST指令用于位的测试，它与条件转移指令一起，共同完成对特定位的状态的判断，并实现相应程序的的转移。 与CMP有些类似，CMP比较两个操作数，TEST比较特定的位。 测试方法：要测试操作数的的某些位是否为0，只需要把TEST的源操作数设置成一个立即数，其中需要测试的位设为1。

  15. ３.３.3逻辑运算与移位指令 MOV AL，40H； TEST AL， 0AH ； JNZ NEST；JNZ为跳转指令 表示ZF=0时转移 ： NEST：…..

  16. ３.３.3逻辑运算与移位指令 5、取反指令 NOT 指令格式及操作 NOT OPR ； （OPR） （OPR） OPR：除了立即数以外的各种寻址方式 的操作数、寄存器。 指令功能：对操作数按位取反。NOT指令是一条逻辑“非”指令，只有一个操作数，可以是8位，也可以是16位的存储器或寄存器。 对标志位没有影响。

  17. ３.３.3逻辑运算与移位指令 分析指令功能 NOT AL ； NOT DX NOT BYTE PTR 0002H[BX ] NOT WORD PTR [BX+SI]

  18. ３.３.3逻辑运算与移位指令 二、移位指令（shift） 对应同一条机器指令 8086/8088 CPU有4条移位指令。 算术左移指令SAL逻辑左移指令SHL 算术右移指令SAR 逻辑右移指令SHR 功能：用来实现对寄存器或存储单元的8位或16位数据的移位，指令移位操作可以是向左或向右移一位，也可以是多位，移多位时，规定移位的次数必须放在CL寄存器中。

  19. ３.３.3逻辑运算与移位指令 1、逻辑左移指令 SHL /算术左移指令 SAL 指令格式： SHL（SAL） OPR，CNT； 只影响CF、OF两个标志位。 OPR：通用寄存器或存储器操作数 CNT：可为1，或CL，CL中放移位的次数。 指令功能：操作数左移1位或CL规定的位数，最低位补0， 最高位进CF。

  20. ３.３.3逻辑运算与移位指令 逻辑左移指令 SHL /算术左移指令 SAL D15/D7 D0 CF MSB LSB 0 SHL/SAL指令示意图 SHL/SAL功能完全一样，因为对一个无符号数乘以2和对一个有符号数乘以2没有什么区别。 在左移位数为1的情况下，如果最高位与CF不同，则溢出标志OF=1，这对带符号数可以判断移位前后的符号位不同；反之，如果最高位与CF相同，则溢出标志OF=0，这表示移位前后符号位没有改变。 在移位次数为多次，则OF值不确定。

  21. ３.３.3逻辑运算与移位指令 分析指令功能 SHL AL ； SHL CL； SHL WORD PTR [BX+100]，1 左移1位相当于乘2，因此可以代替某些常数的运算，并且速度很快。 分析170书中例3.11

  22. ３.３.3逻辑运算与移位指令 2、逻辑右移指令 SHR 指令格式： SHR OPR，CNT； 只影响CF、OF两个标志位。 OPR：通用寄存器或存储器操作数 CNT：可为1，或CL，CL中放移位的次数。 指令功能：操作数右移1位或CL规定的位数，最低位进CF。 最高位补0，

  23. ３.３.3逻辑运算与移位指令 逻辑右移指令 SHR D15/D7 D0 0 MSB LSB CF SHR指令示意图 在右移位数为1的情况下，移位后如果最高位与次高位不相等，则溢出标志OF=1，否则0F=0，这表示符号位在移位前后有没有改变。 在移位次数为多次，则OF值不确定。

  24. ３.３.3逻辑运算与移位指令 分析指令功能 SHR AL ，1 ； SHR AX，CL； SHR BYTE PTR[BX+SI]； SHR WORD PTR BUFFER，CL 逻辑右移1位相当于无符号数除以2，因此可以代替某些常数的运算，并且采用移位指令比除法指令时执行速度要快得多。

  25. ３.３.3逻辑运算与移位指令 [例3.12 ]将一个16位无符号数除以512，结果仍放回原单元。该数原来存放在以TDATA 为首地址的两个连续的存储单元中。 分析： TDATA 512=（ TDATA 2 ） 256 因此用逻辑右移完成上述除法运算。编程如下： MOV AX，TDATA SHR AX，1 XCHG AL，AH；右移8位，商放AL中。 AND AX， 00FFH MOV TDATA ，AX HLT

  26. ３.３.3逻辑运算与移位指令 4、算术右移指令 SAR D15/D7 D0 CF MSB LSB SAR指令示意图

  27. ３.３.3逻辑运算与移位指令 SAR AL ，1 SAR AX， CL SAR WORD PTR 100[SI]，1 SAR BYTE PTR DATA[SI+BX]，CL 算术右移1位，相当于带符号数除以2 MOV AX，0064H SAR AX，1

  28. ３.３.3逻辑运算与移位指令 三、循环移位指令（ rotate shift） 8086/8088 CPU有4条循环移位指令。 不带进位标志CF的左循环移位指令ROL 不带进位标志CF的右循环移位指令ROR 带进位的左循环移位指令RCL 带进位的右循环移位指令RCR 循环移位指令的操作数与移位指令相同。

  29. ３.３.3逻辑运算与移位指令 1、循环左移指令ROL（rotate left） 只影响CF、OF两个标志位。 指令格式： ROL OPR，CNT； 指令功能：操作数向左循环移1位或CL规定的位数，最高位移进CF，同时最高位移进最低位形成循环，进位标志不在循环回路之内。

  30. CF MSB LSB ROL指令操作示意图 ROL指令影响CF、OF两个标志位。 在循环移位为1的情况下，移位后如果最高位与CF不相等，则溢出标志OF=1，否则OF=0，因此OF的值表示符号位在移位前后有没有改变。 在移位次数为多次，则OF值不确定。

  31. 分析指令功能 ROL AH ，1 ROL BX ，CL ROL WORD PTR[DI]，CL ROL BYTE PTR [BX]，1

  32. ３.３.3逻辑运算与移位指令 2、循环右移指令ROR（rotate right） 只影响CF、OF两个标志位。 指令格式： ROR OPR，CNT； 指令功能：操作数向右循环移1位或CL规定的位数，最低位移进CF，同时最低位移进最低位形成循环，进位标志不在循环回路之内。

  33. CF MSB LSB ３.３.3逻辑运算与移位指令 2、循环右移指令ROR（rotate right） ROR指令操作示意图 ROR指令影响CF、OF两个标志位。 在循环移位为1的情况下，移位后如果新的最高位与次高位不等，则溢出标志OF=1，否则OF=0。 在移位次数为多次，则OF值不确定。

  34. 分析指令功能 ROR BX，1 ROR AX， CL ROR BYTE PTR [BX]，1 ROR WORD PTR[DI]，CL

  35. CF MSB LSB RCL指令操作示意图 ３.３.3逻辑运算与移位指令 3、带进位循环左移指令RCL（rotate left through carry） 指令格式： RCL OPR，CNT； 指令功能：将目标操作数连同进位标志CF一起向左循环移动一位或由CL寄存器指定的位数。最高位移入进位标志CF ，而CF移入最低位。

  36. ３.３.3逻辑运算与移位指令 3、带进位循环左移指令RCL（rotate left through caary） RCL AX，1 RCL AH，，CL RCL WORD PTR[DI]，1 RCL BYTE PTR [SI+BP]，CL 分析指令功能 RCL指令影响CF、OF两个标志位。 在循环移位次数为1的情况下，左移位后如果新的最高位与CF不等，则溢出标志OF=1，否则OF=0。 在移位次数为多次，则OF值不确定。

  37. CF MSB LSB RCR指令操作示意图 ３.３.3逻辑运算与移位指令 4、带进位循环左移指令RCR（rotate right through caary） 指令格式： RCR OPR，CNT； 指令功能：将目标操作数连同进位标志CF一起向右循环移动一位或由CL寄存器指定的位数。最低位移入进位标志CF ，而CF移入最高位。

  38. ３.３.3逻辑运算与移位指令 RCR AH，1 RCR DI，CL RCR BYTE PTR[BX]，1 RCR WORD PTR [SI+BX]，CL 分析指令功能

  39. ３.３.3逻辑运算与移位指令 4条循环移位指令rotate与 4条移位指令shift比较 1、循环移位指令，使得各个位的信息不丢失，只是移动到其他位或进位标志CF上，必要时可以恢复。 2、利用循环移位指令可以对任何一位进行测试。 例如：测试AL的第6位是0还是1？ MOV CL， 2 ROL AL，CL JNC ZERO ；CF=0，转ZERO ： ZERO ：

  40. ３.３.4 串操作指令 数据串（数据块）：在内存区域内连续存放着若干个字节（或若干个字）数据（或字符的ASCII码），这样的一组数据称为数据串（数据块）。 字节串：若每个数组元素是字节型，则为字节串。 字串：若给个数组元素是字型，则称字串。

  41. ３.３.4 串操作指令 8086/8088 CPU有一组十分有用的串操作指令，这些指令的操作对象不只是单个字节或字，而是内存中地址连续的字节串或字串。每次操作后能自动修改地址为下一次操作作好准备。 串操作指令有8条，其中5条为基本操作指令，3条为重复前缀串操作指令。

  42. ３.３.4 串操作指令 串操作指令格式各不相同，但有以下共同特点： （1）可以对字节串进行操作，也可以对字串进行操作。 （2）串操作指令用SI寄存器寻址源操作数，用DI寻址目标操作数，源操作数的隐含段寄存器为DS，但允许但超越；目标操作数隐含的段寄存器ES，但不允许段超越。 （3）每一次操作后修改地址指针是增还是减量取决于方向标志DF。DF=0，地址指针自动增量修改，DF=1，地址指针自动减量修改。因此每次串操作指令执行前都要设置DI、SI，并把数组元素的个数设置在CX中。

  43. ３.３.4 串操作指令 （4）有的串操作指令可以加重复前缀REP，可使串操作重复进行到结束，重复循环的次数由寄存器CX决定，其执行过程相当于一个循环程序的运行，重复执行后DI、SI都被自动修改。但指令指针IP仍保持指向前缀的地址，直至寄存器CX的内容为0，则退出串操作指令。 （5）串操作汇编指令的格式可以 写上操作数，也可以在指令操作数后加字母‘B’或“W”。加上字母“B”“W”后指令助记符后面不允许写操作数。 （6）串操作指令可以与重复前缀指令结合，进行多次重复操作。

  44. ３.３.4 串操作指令 一、串传送指令 MOVS （MOVE string ） 指令格式及操作： MOVS DST ，SCR；（ES：DI） （DS：SI） DF=0，增址； DF=1，减址； 指令功能：将一个字节串或字串从DS段由SI指向存储器某一区域传送到位于ES由DI所指向存储器的另一个区域，然后根据方向DF自动修改地址指针SI和DI。

  45. ３.３.4 串操作指令 MOVSB ；字节传送操作，（ （ES：DI） （DS：SI） SI SI + 1，DI DI +1 ） MOVSW ；字节传送操作，（ （ES：DI） （DS：SI） SI SI + 1，DI DI +1 ） 若方向标志位DF=0，取“+”号；DF=1，取“—”号。 该指令不影响标志位

  46. 90H 78H 56H 34H 12H 00H 00H 00H 00H 00H ３.３.4 串操作指令 一、串传送指令 MOVS （MOVE string ）

  47. ３.３.4 串操作指令 一、串传送指令 MOVS （MOVE string ） 第一种方法

  48. ３.３.4 串操作指令 二、存储数据串指令 STOS （store string） 指令格式及操作： STOS SCR；（ES：DI） AX/AL 也可以表示为字节或字存储形式： STOSB ；字节存储数据串指令及操作： （ES：DI） AL，DI DI+1 STOSW ；字存储数据串指令及操作： （ES：DI） AX，DI DI+2

  49. ３.３.4 串操作指令 指令功能：将累加器AX或AL的值送到ES段由DI所指字符串的内存单元中，并且自动修改地址指针。若方向标志DF=0，取“+”号；DF=1，取“—”号。 注释：1）经常用来初始化一段内存区域。 2）串为目的操作数。 3）不影响标志。

  50. ３.３.4 串操作指令

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