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微机原理与汇编语言程序设计

第 4 章 8086 的寻址方式与指令系统. 微机原理与汇编语言程序设计. 主讲人 李乃祥、王秀芬. 第 4 章 8086 的寻址方式与指令系统. 第 4 章： 8086 的寻址方式与指令系统 - 教学重点. 8086 的寻址方式 8086 的基本指令 数据传送 加减运算 逻辑运算、移位 控制转移、功能调用. 第 4 章： 4.1 8086 的数据寻址方式. 从 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 8086 汇编语言指令格式，尤其是其中操作数的表达方法

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微机原理与汇编语言程序设计

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  1. 第4章 8086的寻址方式与指令系统 微机原理与汇编语言程序设计 主讲人李乃祥、王秀芬

  2. 第4章 8086的寻址方式与指令系统

  3. 第4章：8086的寻址方式与指令系统-教学重点 • 8086的寻址方式 • 8086的基本指令 • 数据传送 • 加减运算 • 逻辑运算、移位 • 控制转移、功能调用

  4. 第4章：4.1 8086的数据寻址方式 • 从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8086指令系统做好准备

  5. 操作码 操作数 第4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 指令由操作码和操作数两部分组成

  6. 第4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

  7. 第4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

  8. 第4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（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

  9. 第4章：4.1.1 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（00H～FFH） • 也可以是16位数值i16（0000H～FFFFH） • 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 MOV AX, 0102H ；AX←0102H 演示

  10. 第4章：4.1.2 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r8： AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL • 16位寄存器r16： AX、BX、CX、DX、SI、DI、BP、SP • 4个段寄存器seg： CS、DS、SS、ES • 寄存器名表示其内容（操作数） MOV AX, BX ；AX←BX 演示

  11. 第4章： 4.1.3 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，8086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

  12. 第4章：1. 直接寻址方式 • 直接寻址方式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 MOV AX, [2000H] ；AX←DS:[2000H] 演示 MOV AX, ES: [2000H] ；AX←ES:[2000H]

  13. 第4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 MOV AX, [BX] ；AX←DS:[BX] 演示

  14. 第4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/DI＋8/16位位移量 • 段地址对应BX/SI/DI寄存器默认是DS，对应BP寄存器默认是SS；可用段超越前缀改变 MOV AX, [SI+06H] ；AX←DS:[SI+06H] 演示 MOV AX, 06H[SI] ；AX←DS:[SI+06H]

  15. 第4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/BP＋SI/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 MOV AX, [BX+SI] ；AX←DS:[BX+SI] 演示 MOV AX, [BX][SI] ；AX←DS:[BX+SI]

  16. 第4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： 有效地址＝BX/BP＋SI/DI＋8/16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 MOV AX, [BX+DI+6] ；AX←DS:[BX+DI+6] 演示 MOV AX, 6[BX+DI] MOV AX, 6[BX][DI]

  17. 第4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：AX＝1234H ；等同于 MOV AX,[0010H] • 相对寻址方式中，变量名表示其偏移地址，相当于位移量 MOV AX, [DI+WVAR] ；＝ MOV AX,WVAR[DI] ；等同于 MOV AX,[DI+0010H]

  18. 第4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, WVAR[DI] MOV AX,[BX+SI+WVAR] ；等同于 MOV AX, [SI+WVAR] ；等同于 MOV AX, WVAR[BX+SI] ；等同于 MOV AX, WVAR[BX][SI]

  19. 第4章：操作数的表达符号（1）

  20. 第4章：操作数的表达符号（2） • 掌握操作数的寻址方式后，进入指令学习

  21. 第4章：4.2 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

  22. 第4章： 4.2.1 通用数据传送指令 • 提供方便灵活的通用传送操作 • 有3条指令 MOV XCHG XLAT MOV XCHG XLAT

  23. 第4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

  24. 以字母开头的常数要有前导0 第4章：MOV指令－－立即数传送 mov cl,4 ；cl←4，字节传送 mov dx,0ffh；dx←00ffh，字传送 mov si,200h；si←0200h，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 0 mov 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

  25. 第4章：MOV指令－－寄存器传送 mov ah,al ；ah←al，字节传送 mov bvar,ch ；bvar←ch ，字节传送 mov ax,bx ；ax←bx，字传送 mov ds,ax ；ds←ax，字传送 mov [bx],al ；[bx]←al，字节传送 • 寄存器具有明确的字节和字类型

  26. 第4章：MOV指令－－存储器传送 mov al,[bx] ；al←ds:[bx] mov dx,[bp] ；dx←ss:[bp+0] mov dx,[bp+4] ；dx←ss:[bp+4] mov es,[si] ；es←ds:[si] • 不存在存储器向存储器的传送指令

  27. 第4章：MOV指令－－段寄存器传送 mov [si],ds mov ax,ds ；ax←ds mov es,ax ；es←ax←ds • 对段寄存器的操作不灵活

  28. 立即数 通用寄存器 AX BX CX DX BP SP SI DI 存 储 器 段寄存器 CS DS ES SS 第4章：MOV指令传送功能图解 MOV指令也并非任意传送! 非法指令的主要现象： • 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

  29. 第4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,050ah MOV SI, DL ；非法指令，修正： ；mov dh,0 ；mov si,dx

  30. 第4章：非法指令－－无法确定是字节量还是字量操作第4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 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

  31. 第4章：非法指令－－两个操作数都是存储器 • 8086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

  32. 第4章：非法指令－－段寄存器的操作有一些限制第4章：非法指令－－段寄存器的操作有一些限制 • 8086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 DS, ES ；非法指令，修正： ；mov ax,es ；mov ds,ax MOV 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

  33. 第4章：2. 交换指令XCHG（exchange） • 把两个地方的数据进行互换 XCHG reg,reg/mem ；reg  reg/mem • 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 演示

  34. 第4章：例4.2 数据交换 mov ax,1199h ；ax=1199h xchg ah,al；ax=9911h ；等同于 xchg al,ah mov wvar,5566h ；wvar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

  35. 第4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 XLAT；al←ds:[bx+al] 演示 • 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

  36. 第4章：4.2.2 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

  37. 第4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 ；SP←SP－2 ；SS:[SP]←r16/m16/seg 演示 push ax push [2000h]

  38. 第4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2 POP r16/m16/seg ； r16/m16/seg←SS:[SP] ；SP←SP＋2 演示 pop ax pop wvar

  39. 第4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

  40. 第4章：4.2.3 标志操作指令 1. 标志位操作指令 CLC ；复位进位标志：CF←0 STC ；置位进位标志：CF←1 CMC ；求反进位标志：CF←~CF CLD ；复位方向标志：DF←0 STD ；置位方向标志：DF←1 CLI ；复位中断标志：IF←0 STI ；置位中断标志：IF←1 2. 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

  41. 第4章：有效地址传送指令LEA（load effective address） • 将存储器操作数的有效地址送至指定的16位通用寄存器 LEA r16, mem ；r16←mem的有效地址EA 例题4.5有效地址的获取 mov bx,400h mov si,3ch lea bx,[bx+si+0f62h] ；BX←400H＋3CH＋0F62H＝139EH 演示

  42. 第4章：例4.6 地址传送与内容传送 wvar dw 4142h ；假设偏移地址为04H … mov ax,wvar；内容传送：AX＝4142H lea si,wvar；地址传送：SI＝0004H ；等同于 lea si, [0004h] mov cx,[si] ；内容传送：CX＝4142H mov di,offset wvar；＝mov di,0004h ；利用操作符OFFSET获取变量的有效地址 mov dx,[di] ；内容传送：DX＝4142H

  43. 第4章：4.3 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、INC 减法指令：SUB 、SBB、DEC、CMP、NEG

  44. 第4章：4.34.1 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

  45. 第4章：1. 加和减指令 ADDdest,src ；加法：dest←dest＋src ；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 SUBdest,src ；减法：dest←dest－src ；SUB指令使目的操作数减去源操作数，差的结果送到目的操作数

  46. 第4章：例题4.7 加法 mov ax,7348h ；AX＝7348H add al,27h ；AL＝48H＋27H＝6FH，AX＝736FH ；OF＝0，SF＝0，ZF＝0，PF＝1，CF＝0 add ax,3fffh ；AX＝736FH＋3FFFH＝B36EH ；OF＝1，SF＝1，ZF＝0，PF＝0，CF＝0

  47. 第4章：例题4.7 减法 sub ah,0f0h ；AH＝B3H－F0H＝C3H，AX＝C36EH ；OF＝0，SF＝1，ZF＝0，PF＝1，CF＝1 mov word ptr[200h],0ef00h ；[200H]＝EF00H，标志不变 sub [200h],ax ；[200H]＝EF00H－C36EH＝2B92H ；OF＝0，SF＝0，ZF＝0，PF＝0，CF＝0 sub si,si ；SI＝0 ；OF＝0，SF＝0，ZF＝1，PF＝1，CF＝0

  48. 第4章：2. 带进位加和减指令 ADCdest,src ；加法：dest←dest＋src＋CF ；ADC指令除完成ADD加法运算外，还要加上进位CF，结果送到目的操作数 SBBdest,src ；减法：dest←dest－src－CF ；SBB指令除完成SUB减法运算外，还要减去借位CF，结果送到目的操作数

  49. 第4章：例4.8 无符号双字加法和减法 mov ax,7856h ;AX＝7856H mov dx,8234h ;DX＝8234H add ax,8998h ;AX＝01EEH，CF＝1 adc dx,1234h ;DX＝9469H，CF＝0 sub ax,4491h ;AX＝BD5DH，CF＝1 sbb dx,8000h ;DX＝1468H，CF＝0 DX.AX＝8234 7856H＋1234 8998H－8000 4491H ＝1468 BD5DH

  50. 第4章：3. 比较指令CMP（compare） CMPdest,src ；做减法运算：dest－src ；CMP指令将目的操作数减去源操作数，但差值不回送目的操作数 • 比较指令通过减法运算影响状态标志，用于比较两个操作数的大小关系 cmp ax,bx cmp al,100

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