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第三章 Intel-8086 的指令系统

第三章 Intel-8086 的指令系统. 3-1 8086 的指令格式. 指令由 操作码 和 操作数 两部分字段组成。 如： MOV AX ， 2345H MOV 为操作码； AX 和 2345H 为操作数。 操作码 指示计算机执行何种操作。 操作数 参加操作的数据对象或其所在的地址。. 8086 系列指令包括无操作数指令、单操作数指令和双操作数指令。 如 HLT ；无操作数指令 INC CX ；单操作数指令

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第三章 Intel-8086 的指令系统

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  1. 第三章 Intel-8086的指令系统 3-1 8086的指令格式 • 指令由操作码和操作数两部分字段组成。 • 如：MOV AX，2345H • MOV为操作码；AX和2345H为操作数。 • 操作码 指示计算机执行何种操作。 • 操作数 参加操作的数据对象或其所在的地址。

  2. 8086系列指令包括无操作数指令、单操作数指令和双操作数指令。 8086系列指令包括无操作数指令、单操作数指令和双操作数指令。 • 如 HLT ；无操作数指令 • INC CX ；单操作数指令 • ADD AX , BX；双操作数指令。第一操作数为目的操作数，第二操作数为源操作数。

  3. 3-2 8086指令的寻址方式 1、指令中数据的存放位置 指令中进行操作的数据存放位置有三种情况： １)存于指令中(立即数) 数据包含在指令中，即被操作数据直接表示在指令的操作数字段中。 例：MOV AL , 08H 这种操作数称为立即数。 ２)存于寄存器中(寄存器操作数) 数据存放在ＣＰＵ的一个寄存器中。 例：INC CX

  4. ３)存于存储器中(存储器操作数) 数据在内存中或在I/O端口中，存放数据的偏移地址以某种方式表示在指令中。 如： MOV AX，[2500H] MOV AX, [BX] 此例中[2500]、[BX]为存储器操作数。 存储器操作数中操作数字段指示此操作数的偏移地址，而段地址由某个段寄存器提供。此例中默认为数据段DS。

  5. 2、8086指令的寻址方式 • 寻址方式：指令中指明操作数存放位置的表达方式。 • 8086有6种寻址方式 • 1）立即寻址 • 操作数为立即数，直接存放在指令的操作数字段中。 • 只能作为源操作数。

  6. 例：MOV AL, 05H 指令执行后: (AL)=05H 例： MOV AX, 3064H 指令执行后: (AX)=3064H

  7. 2) 寄存器寻址方式 • 操作数在指令所指示的寄存器中。 • 表示格式：直接在指令中写出寄存器名称。 • 如 MOV BX，AX • MOV CL，23H

  8. 3）直接寻址 • 操作数存放在内存中，操作数的偏移地址直接表示在指令中。 • 表示格式：[偏移地址] • 如 MOV AX，[3100H] • 默认操作数存放在内存的数据段中。

  9. ... 操作码 代 6 0 0 0 0 码 00 + 段 3 1 0 0 31 6 3 1 0 0 ... 63100H 50H 数 AH AL 据 30H 段 30H 50H ... 例：MOV AX，[3100H] 若 （DS）=6000H (63100H)=3050H 则 （AX）=3050H

  10. 操作数也允许存放在其它段中(SS，ES)，此时应在指令中指明段超越。操作数也允许存放在其它段中(SS，ES)，此时应在指令中指明段超越。 • 段超越 • 若操作数不在指令默认的段中，而是在其它某个段中，则需要在指令中加以表示，这种情况称为段超越。 • 表示 • 如直接寻址方式中操作数在附加段中，则应表示为 MOV AX，ES:[3100H]

  11. 4) 寄存器间接寻址方式 • 操作数在存储器中, 操作数偏移地址在BX、SI、DI或BP的某个寄存器中。 • 若以SI、DI、BX作为间接寻址寄存器 • 则默认操作数存放在数据段中，用DS寄存器的内容作为段地址。 • 若以BP寄存器作为间接寻址寄存器 • 则默认操作数存放在堆栈段中，用SS寄存器的内容作为段地址。

  12. 表示格式：[寻址寄存器] 如 MOV BX，[DI] 若 （DS）=6000H （DI）=2000H（62000H）=50A0H 则执行指令后 (BX)=50A0H

  13. 寄存器间接寻址方式也允许段超越。 • 如 • MOV AX, DS:[BP] • MOV CH, SS:[SI] • MOV ES:[BX], AL • 设（AL）=B2H，（BX）=1234H • （ES）=1400H，则执行指令后：

  14. 变址寻址方式 • 操作数的偏移地址是以寄存器SI、DI、BX、BP的内容与指令中给定的8位或16位偏移量之和。 • 如 MOV AH，1000H[BX] • 或写成MOV AH，[BX+1000H] • 又如 MOV 25H[BP] ，BX • 表示格式:位移量[寄存器]或 [寄存器+位移量] • 若以SI、DI、BX寻址，则默认在数据段中；若以BP寻址，则默认在堆栈段中。

  15. 6)基址加变址寻址方式 • 操作数的偏移地址是一个基址寄存器BX或BP和一个变址寄存器SI或DI的内容之和加上给定的8位或16位偏移量。 • 表示格式： 位移量[基址][变址] • 或 [位移量+基址+变址] • 如 MOV 10H[BX][SI]，CX • 或写为 MOV [10H+BX+SI]，CX • BX寻址默认为数据段；BP寻址默认为堆栈段。

  16. 3-3 8086指令系统 • 可以分为以下六类： 数据传送指令 算术运算指令 逻辑运算和移位指令 串操作指令 控制转移指令 处理器控制指令

  17. 3.3.1 数据传送类指令 • 包括： 通用传送指令；累加器专用传送指令； 地址传送指令；标志传送指令； 1、通用传送指令 1)基本传送指令（MOV） • 指令格式：MOV DST,SRC; • 源操作数和目的操作数可用上述6种寻址方式的任何一种。 • 操作：将SRC内容赋给DST。 • 所有通用传送指令都不影响标志位。

  18. 注意：不能用MOV指令实现以下传送 • 存储器操作数之间不能直接传送 MOV [1000H] , [DI] 错 应改为 MOV AX , [DI] MOV [1000H], AX • 立即数不能直接传送段寄存器 MOV DS，2000H 错 应改为 MOV AX, 2000H MOV DS , AX

  19. 段寄存器之间不能直接传送 MOV ES , DS ; 错 应改为 MOV BX , DS MOV ES , BX • CS只可以作为源操作数 • 例：MOV CS，AX ;错 MOV AX，CS ;对 • 源操作数和目的操作数的宽度必须相同

  20. 存储器 (各种寻址) 立即数 通 用 寄存器 段寄存器

  21. 2)堆栈指令(PUSH 、POP) • 堆栈(STACK)的概念 • 数据的存储按后进先出(Last In First Out——LIFO)原则组织的一段内存区域。

  22. 入栈指令（PUSH）： • 格式：PUSH src • 操作过程分两步完成： • (SP)  (SP) - 2 • ((SP)+1,(SP))  (src) • 功能：把一个字压入由SP指向的堆栈区。 • 如：PUSH AX

  23. SS SP 6000H 2000H 6 0 0 0 0 ... + 2 0 0 0 CDH 6 2 0 0 0 ABH AX AOH 堆 62000H 栈 50H A0H 50H 段 ... 若（AX）=50A0H SP=2002H SS=6000H 则执行 PUSH AX的结果如右图。 若再执行 PUSH BX 设（BX）=0ABCDH，结果如右图。

  24. 出栈指令（POP） • 格式：POP dst ; • 操作： • (dst)  ((SP)+1,(SP)) • (SP)  (SP)+2 • 功能：把SP所指向的堆栈顶部的一个字 送入目的地址，同时进行修改堆栈指针。 • 如： POP BX • POP AX

  25. PUSH [2300H] • PUSH CS • 但 POP CS 错

  26. 堆栈用途如下图

  27. 断点信息：程序断点地址、标志寄存器及其它能被子程序使用和改变的寄存器。断点信息：程序断点地址、标志寄存器及其它能被子程序使用和改变的寄存器。

  28. 堆栈用途 • 存放寄存器或存储器中暂时不使用的数据，在使用这些数据时可方便地将其弹出； • 调用子程序或发生中断时要保护断点信息（入栈），子程序或中断返回时恢复断点信息（出栈）。

  29. 应注意的问题 • 堆栈操作都按字操作； • PUSH , POP 指令的操作数可以是CPU内部寄存器或存储单元； • PUSH CS 合法，POP CS 非法； • 执行PUSH 指令, (SP)-2  (SP)，低字节放在低地址，高字节放在高地址； • SP总是指向栈顶； • 堆栈最大容量即为SP的初值。

  30. 3）交换指令（XCHG) • 格式：XCHG dst , src ；(dst) (src) • 可以实现：寄存器之间 • 寄存器和存储器之间 • 注意： • 存储器之间不能直接交换； • 段寄存器不能作为操作数； • 允许字或字节操作。

  31. 2、累加器专用传送指令 • 1）输入指令（IN） • 功能：用于CPU从外设端口接收数据。 • 具体形式有四种： • IN AL, data8；从8位端口地址输入一个字节 • IN AX, data8；从8位端口地址输入一个字 • IN AL, DX；从16位端口地址输入一个字节 • IN AX, DX ； 从16位端口地址输入一个字

  32. 例1： IN AL, 80H; 从地址为80H的端口读入一个字节; 例2： MOV DX, 1020H; 将16位端口地址赋给DX IN AX, DX; 从(DX)为地址的端口读入16位数据。

  33. 8位或16位 20位 地址总线 AB CPU I/O 接 口 输 出 设 备 I/O 接 口 存 储 器 输 入 设 备 数据总线 DB 控制总线 CB • 解释： 1）CPU对各个外部设备接口也采用地址编码。 8086CPU连接外部设备的地址可以是8位或16位。

  34. 解释： 2）8086CPU访问存储器和访问外部设备采用不同的指令形式，外设地址与存储器地址可以重叠。 • 通过CPU的IO/M引脚控制存储器或外设被选通；当访问存储器时IO/M引脚输出低电平，当访问外设时该引脚输出高电平。

  35. 地址总线 AB CPU I/O 接 口 输 出 设 备 I/O 接 口 存 储 器 输 入 设 备 数据总线 DB 控制总线 CB IO/M MOV BX，[1234H]；从存储器的[1234H]单元读数据，放入BX。CPU执行该指令使IO/M=0 MOV DX，1234H；立即数赋给DX IN AX，DX；从地址为[1234H] 的外设读数据， CPU执行该指令使IO/M=1

  36. 2）输出指令（OUT） 功能：用于CPU向外设端口发送数据 四种形式： OUT data8 , AL；向8位地址端口输出一个字节 OUT data8, AX ；向8位地址端口输出一个字 OUT DX , AL；向16位地址端口输出一个字节 OUT DX , AX ；向16位地址端口输出一个字

  37. 3、目的地址传送指令 • 8086 提供三条: • LEA • LDS • LES

  38. 1）LEA (Load Effective Address) 格式： LEA reg16 , mem Reg16 — 16位通用寄存器； mem — 存储单元； 功能：将源操作数的偏移地址传送到目的操作数； 注意：源操作数必须以寄存器间接寻址、变址寻址、基址加变址寻址等方式表示的存储器操作数；目的操作数为一个16位的通用寄存器。

  39. 例： LEA AX，[DI] 设（DI）=1005H 执行 LEA AX，[DI]，有（AX）=1005H 例： LEA BX，[BX+SI+0F62H] 设（BX）=0400H，（SI）=003CH 执行指令后： 源操作数地址为：（BX）+（SI）+ 0F62H =0400H+003CH+0F62H=139EH 则（BX）=139EH

  40. 2）LDS (Load pointer using DS)(略) 格式：LDS reg16 , mem ； 功能：把源操作数指定的4个相继字节的数据分别送指令指定的寄存器及DS寄存器中。 （reg16）←（mem） （DS）←（（mem）+2）

  41. 3）LES (Load pointer using ES )(略) 格式：LES reg16 ，mem ； 功能：把源操作数指定的4个相继字节的数据分别送指令指定的寄存器及ES寄存器中。 （reg16）←（mem） （ES）←（（mem）+2）

  42. 存储器 (DS) ... C000H:0010H 80H C0010H C0011H 01H C0012H 00H C0013H 20H ... 例: 设 (DS)=0C 000H 指令 LDS SI, [0010H] 执行指令后: (SI)=0180H (DS)=2000H

  43. (BX) (DS) 存储器 ... B000H:080AH A2H B080AH 05H B080BH B080CH 00H B080DH 40H ... 例: 设 (DS)=B 000H (BX)=080AH 指令 LES DI, [BX] 执行指令后: (DI)=05A2H (ES)=4000H

  44. 4、标志传送指令 8086有四条标志传送操作指令： 1）LAHF（Load AH into flags） 格式：LAHF ； 功能：标志寄存器低八位传送给AH （AH）←（PSW的低字节）

  45. 2）SAHF（Store AH into Flags） 格式：SAHF 功能：AH内容传送给标志寄存器低八位。 （PSW的低字节）←（AH）

  46. 3）PUSHF（Push Flags ） 格式：PUSHF ； 功能 ： 标志进栈。 （SP）←（SP）-2 （（SP）+1，（SP））←（PSW） 4）POPF（Pop Flags ） 格式：POPF； 功能：标志出栈。 （PSW）←（（SP）+1，（SP）） （SP）←（SP）+2

  47. 3.3.2 算术运算类指令 • 包括： 加法指令、减法指令、乘法指令、除法指令 1、加法指令 • 8086具有5条加法指令: • ADD(Addition) 加法指令 • ADC(Add with Carry)带进位加法指令 • INC(Increment)加 1指令 • AAA(ASCII adjust for addition)加法ASCII调整指令(略) • DAA(Decimal adjust for addition)加法十进制调整指令(略)

  48. 1）不含进位的加法指令ADD 指令格式：ADD dest , src ; 功 能 ：(dest) (dest)+(src) Src：立即数，通用寄存器，存储器 dest：通用寄存器，存储器 例： ADD CL,10 ADD DX,SI ADD AX, [2F00H] ADD 100H[BX], AL ADD [DI], 30H

  49. 特点： • 可进行8位或16位的无符号数或有符号数加法运算； • 源操作数和目标操作数不能同时为存储器, 不能为段寄存器； • 指令影响标志位 • 8位（有符号）数相加，和超出范围（－128～＋127），或16位（有符号）数相加，和超出范围(-32768 ~ +32767)，则 O=1 • 8位（无符号）数相加，和超过255，或16位（无符号）数相加，和超过65535，则 C=1, • 其他标志（S,A,P,Z)由运算结果按定义确定。

  50. 2）含进位加法指令ADC(Add with carry) 格式： ADC dest，src ； 功能：（dest）←（dest）+（src）+C C: 进位标志C的当前值 特点: 与ADD同。 类型举例： ADC CX, 300 ADC AL, BL ADC DX, [SI]

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