汇编语言与接口技术

1. 汇编语言与接口技术 教师：范新民

2. 第三章：8086微处理器的指令系统 第三章 8086微处理器的指令系统

3. 第三章：8086微处理器的指令系统 教学要求: 本章重点介绍8088/8086指令系统中7种寻址方式和常用指令系统，此内容是8088/8086汇编语言编程的重点内容，它们对编程起着至关重要的作用。

4. 第三章：8086微处理器的指令系统 本章主要内容： 3.1 8086 的指令系统 3.2 汇编语言的基本语法 3.3 汇编语言程序设计基础

5. 第三章：8086微处理器的指令系统 3.1 8086的指令系统 3.1.1 8086 指令的寻址方式 3.1.2 8086 指令简析

6. 第三章：8086微处理器的指令系统 3.1.0 概述 指令：控制计算机操作的基本命令形式 指令组成:有操作码 (OP)和操作数(OPRD )两部分 操作码 ——指示计算机要执行的操作； 操作数 ——指出在指令执行操作过程中所需要的 数据。 指令的一般格式：

7. 第三章：8086微处理器的指令系统 8086指令中的操作数可以分为3种类型： 立即数操作数、寄存器操作数和存储器操作数。 • 1、立即数操作数 • 立即数是作为指令代码的一部分出现在指令中。 • 通常作为源操作数使用。 • 书写形式可以为二进制、八进制、十进制和十六进制数，也可以是一个可求出确定值的表达式。

8. 操作数类型 • 2、寄存器操作数 • 操作数存放在寄存器中，用来参加运算或存放结果 • 在双操作数指令中，它可以作为源操作数和目的操作数。其书写形式就是寄存器的名称。 目的操作数(OPD)：为指令提供操作数据及操作结果的存放位置，它的值是随执行结果而变化的； 源操作数(OPS)：只为指令提供操作数据，其值在指令执行过程中是不变的。 例 ADD AX，BX

9. 操作数类型 • 3.存储器操作数 • 存储器操作数存放在存储器中，其存放的地址出现在指令中； • 其存放的地址应该是物理地址，但在指令中给出的是逻辑地址，段地址是隐含的，一般采用偏移地址EA(或称有效地址)来表示； • 书写形式：假如偏移地址是X，该地址中的内容为Y，则(X)=Y

10. 8086的指令系统 3.1.1 8086 指令的寻址方式 • 寻址：指令执行时寻找操作数地址的过程； • 寻址方式：寻找操作数存放地址的各种方式； • 一般情况下，指令中并不直接给出操作数的数值，而是给出操作数存放的地址——寄存器的地址或存储单元的地址。 • 在许多情况下，操作数的地址也不直接给出，而是给出计算操作数地址的方法。计算机执行程序时，根据指令给出的寻址方式，计算出操作数的地址，然后从该地址中取出操作数进行指令操作码指定的操作，把操作结果送入指定的目的操作数中。

11. 8086 指令的寻址方式： 8086 指令的寻址方式 立即寻址、寄存器寻址、存储器寻址、串操作寻址、外设I／O 端口寻址以及程序转移操作寻址。 存储器寻址： 直接寻址、寄存器寻址、间接寻址、基址寻址、变址寻址、基址变址寻址。 注意：根据寻址方式计算而得的地址只是有效地址EA （段内偏移地址），这一地址还需与所在段的段 基值组合后才能形成20位的物理地址。

12. 操作数据的寻址方式 • 立即寻址 操作数直接放在指令中，即操作数的存放地址就是指令操作码的下一单元的地址，其内容为操作数n。 • 操作数n称为立即操作数可以是8位或16位二进制补码表示的常数，若是16位，则高位字节存放在高地址单元中，低位字节存放在低地址单元中。

13. 操作数据的寻址方式 例：MOV AX,1234H • 该方式不能用在单操作数指令中，不能用于目的操作数字段，只能用于源操作数字段。

14. 操作数据的寻址方式 • 立即数可用二进制、十进制、十六进制表示，也可以使用单引号括起来的ASCII码表达的字符和字符串。 例： MOV AX，‘AB’ 目的操作数地址是AX； 源操作数‘AB’紧跟着指令操作符存放在代码段中。 该指令的功能是将高地址单元中的字母A的ASCII码送 入AH中、低地址单元中的字母B的ASCII码送入AL中。 • 由于立即数是直接从指令中取得的，所以取数速度较快，这种寻址方式常用来给寄存器或存储器赋初值。

15. 操作数据的寻址方式 • 寄存器寻址 • 指令所需操作数存放在指令指定的寄存器中。 • 16位操作数时，寄存器可以是：AX、BX、CX、DX、SI、 DI、SP、CS、DS、ES、SS和BP ； • 8位操作数时，寄存器可以是：AL、AH、BL、BH、CL、CH、DL和DH。 • 特点：寻址方式速度较快。适用于需要经常存取的操作数 例：MOV AX，BX 把BX的内容传送到AX

16. 操作数据的寻址方式 • 注意: • 当指令中的源操作数和目的操作数都是寄存器时，必须采用同样字长的寄存器，否则汇编时会出错； • 两个操作数不能同时为段寄存器； • 目的操作数不能使代码段寄存器。 例：MOV CS，AX 汇编时没有出错，可得机器码为8EC8H，但执行时会发生问题。

17. 存储器寻址 操作数据的寻址方式 操作数在存储器中，CPU要访问存储器操作数，需先计算出操作数的物理地址PA。 • 物理地址（PA）= 段基址X10H + 有效地址（EA） • 段基址由段寄存器的值左移4位所表示 • 有效地址EA由基址寄存器（BX、BP）、变址寄存器（SI、DI）以及指令给出的8位或16位的偏移量中的1个、2个或3个组合而成。 • 根据有效地址给出的方式不同，组成各种不同的寻址方式。

18. 存储器寻址 • 直接寻址 指令操作数字段中存放的是操作数的16位偏移地址EA，即操作数的偏移地址EA与操作码一起存放在代码段中，存放于指令操作码下一字单元中。 • 操作数的物理地址由其所在段的寄存器内容左移4位与指令中给出的偏移地址EA相加形成。如图所示。

19. 42000H 存储器寻址 • EA可以用符号或数值表示，如果EA为数值，则必须用方括号括起来，如果EA用符号表示，则方括号可用可不用。 • 例：MOV AL, [2000H] • 若DS=4000H,则此指令将数据段中物理地址为42000H 单元的内容传送AL寄存器。

20. 存储器寻址 • 操作数可以存放在数据段，也可以存放在其它段，如果放在其它段里，方括号前应给出段寄存器名。 • 例: （1） MOV AX，ES：[2005H] • （2） MOV DH，ES：[2005H] • 执行前：AX=1，ES=3000H ，（32005H）=10H • （32006H）=20H。 • 执行后：ES、（32005H）字节单元内容未变。 • （1）源操作数为16位的字数据，AX=2010H。 • （2）源操作数为8位的字节数据，DH=10H。

21. 存储器寻址 例：MOV AX，BUFA 若BUFA在数据段定义，其偏移地址是1000H，即 BUFA =1000H。 执行前：DS=2000H，AX=222H ，（21000H）=1234H 源操作数采用直接寻址方式， 变量BUFA的偏移地址EA存放于指令操作码下一单元中。 指令的功能是将字类型变量BUFA中的内容送入AX之中。 执行后：AX=1234H。

22. 存储器寻址 • 寄存器间接寻址 • ◆ 操作数的偏移地址EA在指令指定的寄存器中，即寄存器R的内容为操作数的偏移地址EA，而操作数存放在存储器中。 ◆ 操作数物理地址PA的形成： PA= 段寄存器×16+ EA = 段寄存器×10H+ R ◆ 可作间接寻址的寄存器只能 是：SI、DI、BP、BX；

23. 存储器寻址 ◆段寄存器的选择 若指令中指定的寄存器是BX、DI或 SI，则操作数在当前数据段中，操作数的物理地址为： BX PA＝DS ×10H ＋SI DI 若指令中指定的寄存器是BP，则操作数在当前堆栈段中，操作数的物理地址为： PA＝ SS×10H ＋BP ◆ 寄存器的间接寻址方式可以用于表格处理，执行完一条指令后，只需修改寄存器内容就可取出表格中的下一项，所以，通常将它们称作地址指示器，用于存取存储器数据。

24. 存储器寻址 例：MOV  AX，[BX] 指令执行后: AX=3425H

25. 存储器寻址 例：MOV AX，[BP] 执行前：AX=0，BP=50H，SS=2000H，20050H=1A34H 目的操作数地址是AX ； 源操作数[BP]表示使用寄存器间接寻址，BP的内容为源操作数的偏移地址EA； 源操作数的物理地址： PA=SS ×10H ＋BP 执行后： AX=1A34H，BP、SS、（20050H）内容未变。

26. 基址寻址（Based Addressing） 存储器寻址 操作数的有效地址（EA）是一个基址寄存器（BX/BP）的内容和指令中指定的8位或16位偏移地址之和。 可表示为： 　［BX/BP＋D］或 D［BX/BP］　　其中：D为变量或常量 　例：MOV AX，COUNT[BX] 或 MOV AX，[BX+COUNT] INC BYTE PTR[BP+4] • BP作基址寻址时，默认为SS段内寻址；BX作基址时，默认为DS段内寻址。 • 若D为常量，则以有符号的二进制数表示，可为8位或16位值。 • 当D为8位值时，有效地址计算中，位移量必须进行符号扩展

27. 变址寻址（IndexedAddressing） 存储器寻址 指令中给出一个位移量D 作为基准地址，再同变址寄存器SI（或DI）的内容相加作为存储器操作数的有效地址。 可表示为： ［SI/DI＋D］或 D［SI/DI］　其中：D为变量或常量 例：MOV AX，COUNT[SI] 或 MOV AX，[SI+COUNT] 以变址寄存器SI/DI寻址，默认为DS段内寻址 基址寻址和变址寻址又称为寄存器相对寻址。

28. D 存储器寻址 PA= 段寄存器×16+R+D 其中： D为8位或16位的位移量,R为基址寄存器或变址寄存器

29. 寄存器相对寻址 例：MOV   AL，[BX+5]

30. BP SS 第二章：微处理器的指令系统 例：MOV AX，NAME[BP] 执行前：AX=0，BP=1000H，SS=2000H （ 21100H）=1234H，NAME=100H 源操作数的物理地址: PA=SS ×16 +BP+ NAME = 21100H 执行后： AX=1234H，BP、SS、 (20010H)内容未变。

31. 存储器寻址 • 基址变址寻址 • 操作数在存储器中，操作数的偏移地址EA是一个基址寄存器和一个变址寄存器之和。 基址寄存器为BX和BP，变址寄存器有 SI 、DI。 操作数的偏移地址EA BX + SI /DI EA= BP + SI/DI PA= 段寄存器×16+ BR+ IR

32. 存储器寻址 例：MOVAX，[BX][SI] 或 MOVAX，[BX＋SI] 设:(DS)＝5000H (BX)＝2000H (SI)＝0006H 有效地址EA＝2000H＋0006H ＝2006H 物理地址＝5000H×10H＋ 2006H＝52006H 执行结果：AX=0AB78H

33. 4、程序转移寻址 程序转移寻址 • 当程序在本段内发生转移时，需要给出即将转移去执行的那条指令的偏移地址，并用它去取代IP中的原有内容。 • 如果即将转移去执行的指令与原来执行的指令不在同一段中，则还需用新的代码段的段基值去取代CS中的原有内容，此时，操作数作为转移地址使用，分别送到IP和CS。 • 程序转移寻址方式用于：条件转移指令、无条件转移指令、循环指令和转子指令（调用指令）。

34. 相对寻址 程序转移寻址 • 以IP 的内容为基准地址，加上紧跟指令操作码后的相对位移量D ，得到转移地址的偏移地址； • 转移地址的偏移地址为IP＋D，D是带符号的二进制数。当D为8位数时，转移范围：-128～+127； 当D为16位数时，转移范围：-32768～+32767。 • 这种寻址方式又称为段内直接转移。 例： JMP ADDR ADDR为转移地址的标号。

35. 段内寄存器寻址 程序转移寻址 以寄存器的内容为转移地址的偏移地址。 例： JMP BX ；BX中的内容即偏移地址。 • 段内间接转移寻址 • 包括存储器操作数中的寄存器间接寻址、变址寻址、基址寻址以及基址变址寻址等几种寻址方式，这些寻址方式求得的操作数即为转移地址的偏移地址。 JMP WORD PTR ［BX］ ， JMP VAR ［BX］［SI］ ， JMP WORD PTR ［EA］（EA 为有效地址）。

36. JMP 偏移地址 IP 段基址 CS . . . . ∑ 程序块 段间直接转移寻址 程序转移寻址 • 程序从一个代码段转移到另一个代码段称为段间转移，实现段间转移不仅要求改变IP中的指令偏移地址，还要改变CS中的段基值。 • 转移指令中带有两个16位地址： 第一个为转移偏移地址 第二个为转移的段基值

37. 要实现段间转移需要两个16位地址，可以用任何数据存储器的间接寻址方式求得。要实现段间转移需要两个16位地址，可以用任何数据存储器的间接寻址方式求得。 段间间接转移寻址 程序转移寻址 • 汇编指令形式为： • JMP DWORD PTR ［EA］

38. 操作数据的寻址方式 5、跨段的有关问题 指令中若不标明段寄存器，就表示操作数在默认存储段中。 • 直接寻址方式的操作数默认在数据段（DS）； • 寄存器BP作间址寄存器、或基址寄存器时，操作数默认在堆栈段（SS）； • 寄存器BX、SI、DI作间址寄存器、变址寄存器或基址寄存器时，操作数默认在数据段（DS）； • 否定默认状态，必须采用跨段前缀指明操作数所在段的段寄存器名。

39. 操作数据的寻址方式 • 跨段前缀的说明: • ;DS左移4位+BP • ;ES左移4位+ BX • ;SS左移4位+ SI • ;SS左移4位+ DI • 例 ： • MOV AX，DS：[BP] • MOV BX，ES：[BX] • MOV CX，SS：[SI] • MOV DX，SS：[DI]

40. 8086微处理器的指令系统 3.2 指令简析 8086指令系统有92种基本指令。按功能可分为6大类： • 数据传送类指令 • 算术运算类指令 • 逻辑运算和移位类指令 • 串操作类指令 • 控制转移类指令 • 处理器控制类指令

41. 一、数据传送指令 (共14条) 8086微处理器的指令系统

42. 数据传送指令 • 通用数据传送指令 MOV 格式：MOV dest,src (B/W) • 功能：将源操作数送至目的地址中，即dest→src。 MOV指令可以在CPU内或CPU和存储器之间传送字或字节。 传送的信息可以有如下7种形式： (1) 寄存器到寄存器： MOV AX，BX ；将BX的内容送到AX中。 (2) 立即数到寄存器 MOV AX，03H ；将立即数03H送到AX中。

43. 数据传送指令 (3) 立即数到存储单元：必须用PTR确定操作数类型 MOV BYTE PTR [2000H]，12H 功能：将立即数12H送到 (2000H)中。 (4) 存储单元到寄存器 MOV AX，Y[BP][SI] 功能：将地址为(SS) ×16＋(BP)＋(SI)+位移量Y的存 储单元的内容送到AX中。 (5) 寄存器到存储单元 MOV TABLE，AX 功能：将寄存器AX中的内容送到TABLE存储单元中。

44. 数据传送指令 (6) 寄存器或存储单元到除CS外的段寄存器 MOV DS，DATA 功能：将DATA的内容送到DS中。 (7) 段寄存器到寄存器或存储单元 MOV AX，DS 功能：将段寄存器的内容送到AX中。

45. 数据传送指令 • 使用MOV指令时要注意以下一些问题： • 不允许在两个存储单元之间直接传送数据。 • 不允许在两个段寄存器之间直接传送数据。 • 不允许用立即数直接为段寄存器赋值。 • 不影响标志位。 • 段寄存器CS及立即数不能作为目标操作数； • 传送数据的类型必须匹配；

46. 数据传送指令 • 堆栈操作指令 • 堆栈是内存中的一个特殊存储区（RAM区）,用于数据的保存; • 堆栈中的数据只能通过堆栈的一端进行存取，这一端称为“栈顶”； • 堆栈数据总是通过栈顶进行存取，栈顶指针用SP寄存器表示； • 堆栈操作的原则为“先进后出”或“后进先出”； • 堆栈操作必须以“字”为单位进行； • 堆栈中的数据在堆栈段中从地址高端向低端存放，称为向下生长型。

47. 数据传送指令 • 入栈指令 PUSH (W) • 格式：PUSH SRC • 执行的操作：(SRC)→(SP-1)(SP-2)，SP-2→SP • 功能：将寄存器、段寄存器或存储器中的一个字数据压入 • 堆栈中。

48. SS→ AX SS→ ┆ 04 F8 ┆ 0FFEH 0FFFH 1000H F8 ┆ 04 0FFEH 0FFFH 1000H ┆ ＸＸ ＸＸ 数据传送指令 例：PUSH AX 执行前: AX = 04F8H,SP =1000H 执行后： ( 0FFEH)=04F8H，AX的 内容不变，SP=0FFEH SP→ SP→

49. SS→ SS→ AX ┆ ┆ 04 F8 SP→ SP→ F8 F8 0FFEH 0FFFH 1000H 0FFEH 0FFFH 1000H 04 04 ＸＸ ＸＸ 数据传送指令 • 出栈指令 POP (W) • 格式：POP dest • 执行的操作： dest ← (SP+1 ， SP )， SP ← SP +2 • 功能：将堆栈栈顶内容弹入寄存器、段寄存器或存储器中 例：POP AX 执行前：AX=1111H 执行后：AX=04F8H SP→

50. 数据传送指令 • 几点说明： • PUSH指令的操作数不能是“立即数”，POP指令的操作数不能是段寄存器CS。 • PUSH和POP指令都不影响标志位。 • 堆栈操作中，当多个数据暂存时，PUSH进入数据的顺序与POP弹出的顺序应相反。 例：依次用堆栈保存AX、BX、CX、DX寄存器的内容，然后再 将它们复原。 • PUSH AX • PUSH BX • PUSH CX • PUSH DX • ： • POP DX • POP CX • POP BX • POP AX