微機(jī)原理-尋址方式和指令編碼演示文檔

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3 指令尋址方式與指令系統(tǒng),3-1 8086 的尋址方式（重點(diǎn)） 3-2 指令的機(jī)器碼表示方法 3-3 8086指令系統(tǒng)（重點(diǎn)） 一、數(shù)據(jù)傳送指令 二、算術(shù)運(yùn)算指令 三、邏輯運(yùn)算、移位、循環(huán)指令 四、串操作指令 五、控制轉(zhuǎn)移指令 六、處理器控制指令 七、指令的執(zhí)行時(shí)間和軟件延時(shí) 第03章小結(jié),主要內(nèi)容,3-1 8086的尋址方式,3-1 8086 的尋址方式,每條指令，都是對(duì)某些數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的操作或運(yùn)算,(1) MOV AX，BX 執(zhí)行：把BX寄存器的內(nèi)容復(fù)制到AX寄存器中,指令的要素 指令執(zhí)行的何種操作——操作碼，如：MOV，ADD 指令執(zhí)行的哪個(gè)對(duì)象——操作數(shù)，如：AX，BX，CL，CH 執(zhí)行前的數(shù)稱為源操作數(shù)，執(zhí)行后的結(jié)果稱為目的操作數(shù) 兩個(gè)操作數(shù)用“，”分隔，左邊為目的，右邊為源，?,(2) ADD CL，21H 執(zhí)行：把常數(shù)21H加到CL寄存器中,指令尋址方式——確定指令中操作數(shù)的方法 每個(gè)操作數(shù)都有尋址方式，一條指令可有多種尋址方式,I/O接口,AB,CB,DB,存儲(chǔ)器,代碼段,數(shù)據(jù)段,堆棧段,擴(kuò)展段,,,19,15,3-1 8086 的尋址方式,數(shù)據(jù)存放地點(diǎn)：寄存器，程序存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，I/O接口,數(shù)據(jù)傳送指令 MOV 目的，源；目的?源 操作： 將源操作數(shù)的值復(fù)制到目的操作數(shù)中，原操作數(shù)保持不變 以MOV指令的操作數(shù)為例，說明尋址方式,3-1 尋址方式——寄存器尋址,寄存器的內(nèi)容為操作數(shù) 8位寄存器：AH，AL，BH，BL，CH，CL，DH，DL 16位通用寄存器：AX，BX，CX，DX， 16位指針寄存器：SI，DI，BP，SP，IP 16位段寄存器： CS、DS、ES、SS 16為標(biāo)志寄存器：PSW 既能做源操作數(shù)又能做目的操作數(shù) 寄存器操作數(shù)執(zhí)行速度快,例： MOV DS，AX ；DS ? AX,,立即數(shù)是直接包含在指令代碼中的8位或16位的常數(shù)，其值在程序運(yùn)行過程中不變，是軟件處理常數(shù)的最廣泛的方法 立即數(shù)是指令碼的一部分，緊跟在操作碼之后存放在程序存儲(chǔ)器(代碼段)中。執(zhí)行時(shí)，EU從指令隊(duì)列中獲得該操作數(shù) 16位立即數(shù)，按字?jǐn)?shù)據(jù)格式存放，即低字節(jié)存放在低地址單元中，高字節(jié)存放在高地址單元中 立即數(shù)只能做源操作數(shù)，不能做目的 以A-F打頭的立即數(shù)，前面加0，以區(qū)別其它字符 立即數(shù)尋址方式不需要計(jì)算存儲(chǔ)單元地址，執(zhí)行速度最快,3-1 尋址方式——立即數(shù)尋址,例：MOV AX, 1234H ; AX?1234H,16位,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,內(nèi)部暫存器,IP,ES,SS,DS,CS,輸入/輸出控制電路,,,,,,,執(zhí)行部分控制電路,,,,,,,,,,,1 2 3 4 5 6,∑,ALU,標(biāo)志寄存器,AH AL,BH BL,CH CL,DH DL,SP,BP,SI,DI,地址加法器,指令隊(duì)列緩沖器,20位,,16位,,8位,3-1 尋址方式——立即數(shù)尋址,,,,,,,1 2 3 4 5 6,34,12,OP,存儲(chǔ)器尋址方式的關(guān)鍵是確定操作數(shù)的邏輯地址。PC機(jī)中，段內(nèi)偏移地址被稱為有效地址EA 邏輯地址 = 段基址：有效地址EA 存儲(chǔ)器操作數(shù)的執(zhí)行速度較慢 EU計(jì)算16位有效地址并送BIU BIU確定段基址，計(jì)算20位物理地址 BIU讀取指定單元中操作數(shù)的值，送到EU中運(yùn)算 EA要用[ ]括起來，[EA]，以區(qū)分其它尋址方式，[ ] 有“取有效地址”的含義,3-1 尋址方式——存儲(chǔ)器操作數(shù)尋址,3-1 尋址方式——存儲(chǔ)器操作數(shù)尋址,段基址的值來自CS、DS、ES、SS，有兩種方法確定： 默認(rèn)段寄存器：有BP則為SS，其它均為DS 指定段寄存器：段超越符，DS：，ES：，SS：，CS：,EA有五種方法確定，對(duì)應(yīng)不同的存儲(chǔ)器尋址方式,在指令中以常數(shù)形式直接給出操作數(shù)的16位有效地址EA，EA作為指令碼的一部分，緊跟操作碼存放在代碼段中。 EA是用[ ]括起來，以與立即數(shù)區(qū)分。 有效地址EA的存儲(chǔ)順序與16位立即數(shù)相同，低字節(jié)存放在低地址單元中，高字節(jié)存放在高地址單元中 EU從指令隊(duì)列中直接獲得EA送BIU。 段基址的默認(rèn)值是DS。,3-1 尋址方式——直接尋址,例： 設(shè) DS=5000H MOV AX，[4321H],AL,AH,,,,,,,,,,操作數(shù)物理地址：PA = DS × 16 + EA = 54321H 字?jǐn)?shù)據(jù)，PA對(duì)應(yīng)單元內(nèi)容?AL, (PA+1)對(duì)應(yīng)單元內(nèi)容?AH,3-1 尋址方式——直接尋址,在匯編語言中，可以事先把一個(gè)存儲(chǔ)單元的有效地址定義為一個(gè)符號(hào)，在程序中使用符號(hào)地址而不直接使用數(shù)值地址 定義字節(jié)數(shù)據(jù)用DB，定義字?jǐn)?shù)據(jù)用DW。,例： ARRAY1 DW 0506H MOV AX，ARRAY1 ；AX=0506H,對(duì)符號(hào)地址，可以不加[ ]，等價(jià)于直接尋址。 MOV AX，ARRAY1 == MOV AX，[ARRAY1],3-1 尋址方式——符號(hào)地址,3-1 尋址方式——直接尋址,如果直接尋址的數(shù)據(jù)不在DS段中，則要在指令中使用段超越前綴指明段的名稱。 如在有效地址前用“ES: ”標(biāo)明對(duì)附加段的尋址?！埃骸笔菍傩孕薷倪\(yùn)算符，表示計(jì)算物理地址時(shí)，不再使用缺省的DS，而改用ES。,例： MOV AL，ES：[3024H] ；PA= ES × 10H + 3024H MOV AL，[3024H] ；PA=DS ×10H + 3024H,有效地址EA為某個(gè)16位寄存器的內(nèi)容 8086只能用兩個(gè)基址寄存器BX、BP ，以及兩個(gè)變址寄存器SI、DI。,例：設(shè) AX=0102H，BX=2346H， DS=1000H，ES=2000H MOV AX，BX ；AX=2346H MOV AX，[BX] ；AX=3344H,1. 源操作數(shù)物理地址： PA = DS × 16 + EA = 10000H + 2346H = 12346H 2. 取物理地址為12346H的字?jǐn)?shù)據(jù)送AX中，即取(12346H)單元的內(nèi)容送AL中，(12347H)單元的內(nèi)容送到AH中。,3-1 尋址方式——寄存器間接尋址,有效地址EA是一個(gè)基址或變址寄存器的內(nèi)容與一個(gè)8位或16位的位移量之和 默認(rèn)段基址由寄存器決定，BP ? SS；BX、SI、DI ? DS 段超越前綴指定非缺省的段基址,例： MOV AX，[BX- 12H] ；EA=BX-12H，DS MOV AL，CNT [BP] ；EA=BP+CNT，SS MOV BX，ES： ARY[DI] ；EA=DI+ARY，ES,3-1 尋址方式——寄存器相對(duì)尋址,物理地址PA分兩步形成： 第1步EU計(jì)算有效地址EA。EA的計(jì)算是16位數(shù)據(jù)運(yùn)算，通過16位內(nèi)部總線傳送，超過16位的數(shù)據(jù)會(huì)自然丟失。 第2步BIU根據(jù)EA和段基址計(jì)算物理地址，這一步在地址加法器中完成。,例：設(shè)DS=2000H，BX=0AB00H，ARY=0F000H,例： MOV AL，[BX+12H] EA = BX + 12H = 0AB00H + 12H = 0AB12H PA = DS × 10H + EA = 20000H +0AB12H = 2AB12H,例： MOV AL，ARY[BX] EA = BX + ARY = 0AB00H + 0F000H = 1 9B00H，進(jìn)位，而EA只能取低16位，故EA=9B00H，進(jìn)位位自然丟失 PA=DS × 10H + EA = 20000H + 9B00H = 29B00H,3-1 尋址方式——寄存器相對(duì)尋址,有效地址EA是一個(gè)基址寄存器（BX，BP）與一個(gè)變址寄存器（SI，DI）的內(nèi)容之和 默認(rèn)段由基址寄存器決定，BP ? SS，BX ? DS 用段超越前綴指定非缺省的段基址 注意計(jì)算EA和PA時(shí)進(jìn)位的自然丟失,例： MOV AX，[BX +SI] ；EA = BX + SI，DS MOV AL， [BP] [DI] ；EA = BP + DI，SS MOV BX，ES： [BX] [DI] ；EA = BX + DI，ES,3-1 尋址方式——基址變址尋址,有效地址EA是一個(gè)基址寄存器（BX，BP）與一個(gè)變址寄存器（SI，DI）的內(nèi)容之和，再加上一個(gè)8位或16位的位移量 默認(rèn)段由基址寄存器決定，BP ? SS，BX ? DS 用段超越前綴指定非缺省的段基址 注意計(jì)算EA和PA時(shí)的自然丟失,例： MOV AX，[BX +SI+12H] ；EA = BX + SI + 12H，DS MOV AL，BUF[BP][DI] ；EA = BP + DI + BUF，SS MOV BX，ES:ARY[BX] [DI] ；EA = BX + DI +ARY，ES,3-1 尋址方式——相對(duì)基址變址尋址,1、隱含尋址 指令中不顯性指明操作數(shù)，此類指令的操作數(shù)是預(yù)先規(guī)定的，稱為隱含尋址方式。,例： STC ；CF ? 1 DAA ；對(duì)AL中數(shù)據(jù)進(jìn)行十進(jìn)制加法調(diào)整 XLAT ；查表指令,3-1 尋址方式——隱含尋址,I/O端口：I/O接口電路中存放數(shù)據(jù)的地方 8086使用低16位地址信號(hào)尋址I/O端口，尋址范圍64kB空間。I/O端口尋址不使用地址加法器 訪問I/O端口使用輸入IN、輸出OUT指令，M/IO=0；訪問內(nèi)存用MOV指令，M/IO=1 直接尋址與間接尋址兩種方式,3-1 尋址方式——I/O端口尋址,例： ；端口直接尋址， PORT=8位端口號(hào) IN AX，PORT ；直接字輸入， OUT PORT，AX ； 直接字輸出 IN AL，PORT ； 直接字節(jié)輸入 OUT PORT，AL ； 直接字節(jié)輸出 ；端口間接尋址，DX=16位端口號(hào) IN AX，DX ；間接字輸入 OUT DX，AX ；間接字輸出 IN AL，DX ；間接字節(jié)輸入 OUT DX，AL ；間接字節(jié)輸出,I/O接口,AB,CB,DB,存儲(chǔ)器,直接尋址,寄存器間接,寄存器相對(duì),相對(duì)基址變址,,,19,15,操作數(shù)尋址方式,3-1 8086尋址方式,基址變址,直接端口尋址,間接端口尋址,立即數(shù)尋址,寄存器尋址,3-2 指令的機(jī)器碼表示方法,一、機(jī)器語言指令的編碼目的和特點(diǎn),機(jī)器語言指令 CPU只能識(shí)別和執(zhí)行二進(jìn)制機(jī)器碼指令。 機(jī)器語言指令的編碼特點(diǎn) 指令機(jī)器碼有單字節(jié)、雙字節(jié)、多字節(jié)之分，8086 CPU最長指令有 6 字節(jié) 一般通過查表即可找到對(duì)應(yīng)的機(jī)器碼 分為“操作碼域”和“操作數(shù)域” 操作碼域：指令的第一個(gè)字節(jié)或者頭兩個(gè)字節(jié)表示指令的操作碼和尋址方式，稱為操作碼域 操作數(shù)域：操作碼域后面所跟的字節(jié)統(tǒng)稱為操作數(shù)域,3-2 指令的機(jī)器碼表示方法,1、操作碼OP： 指出執(zhí)行這條指令時(shí)，CPU 要做什么操作。（OP）一般用指令的一個(gè)字節(jié)表示，有時(shí)由于用 8 位還不夠，常在指令的第二個(gè)字節(jié)中還可占有 3 位操作碼。 指令的第一字節(jié)： w d 立即方式尋址時(shí)，操作碼中用 S 位表示符號(hào)擴(kuò)展 s=1，將 8 位立即數(shù)擴(kuò)展成 16 位數(shù)時(shí),OP d/s w,,,,w=1，對(duì)字進(jìn)行操作 w=0，對(duì)字節(jié)進(jìn)行操作,d=1，寄存器作為目的操作數(shù) d=0，寄存器作為源操作數(shù),,3-2 指令的機(jī)器碼表示方法,2、操作數(shù)域： 操作碼域后面所跟的字節(jié)一般統(tǒng) 稱為操作數(shù)域。 ? 2 字節(jié)的有效地址（直接尋址）； ? 1 字節(jié)或者 2 字節(jié)的位移量； ? 1 字節(jié)或者 2 字節(jié)的立即數(shù)； ? 1 字節(jié)或者 2 字節(jié)的位移量， 1 字節(jié)或者 2 字節(jié) 的立即數(shù)； ? 2 字節(jié)的位移量和 2 字節(jié)的段地址（只對(duì)段間接轉(zhuǎn)移而言）。,,單操作數(shù)指令 雙操作數(shù)指令,指令：,3-2 指令的機(jī)器碼表示方法,例： MOV [BX+2100H]，0FA50H,兩字節(jié)操作碼,位移量低字節(jié),位移量高字節(jié),立即數(shù)低字節(jié),立即數(shù)高字節(jié),,低地址,高地址,3-2 指令的機(jī)器碼表示方法,指令地址 指令在存儲(chǔ)器中的地址，是指該指令第一個(gè)字節(jié)所在存儲(chǔ)單元的地址 其段基址由CS確定，段內(nèi)偏移地址由IP決定 每執(zhí)行完一條指令后，IP的值指向下一條指令的首地址。IP的值不是連續(xù)變化的，每次變化按照一條指令的字節(jié)數(shù)變化 CS : IP的改變是通過專門的指令——跳轉(zhuǎn)類指令來實(shí)現(xiàn),3-2 指令的機(jī)器碼表示方法,