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吉林大学远程教育学院. 微机原理及汇编语言. 主讲人： 赵宏伟 教授 总学时： 80 吉林大学计算机科学与技术学院. 第 六 讲. 第 2 章 8088 指令系统. 指令： 控制计算机完成指定操作的命令 指令系统： 所有指令的集合 8088/8086 指令系统是所有 x86 系列 CPU 指令系统的基础， 80286 、 80386 乃至于 Pentium 等新型 CPU 指令是在这个基础上做了一些扩充。 8088 指令系统共包含 92 种基本指令 8088 指令按照功能分为 6 大类： 数据传送类 算术运算类

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  1. 吉林大学远程教育学院 微机原理及汇编语言 主讲人： 赵宏伟 教授 总学时： 80 吉林大学计算机科学与技术学院 第 六 讲

  2. 第2章8088指令系统 • 指令：控制计算机完成指定操作的命令 • 指令系统：所有指令的集合 • 8088/8086指令系统是所有x86系列CPU指令系统的基础，80286、80386乃至于Pentium等新型CPU指令是在这个基础上做了一些扩充。 • 8088指令系统共包含92种基本指令 • 8088指令按照功能分为6大类： 数据传送类 算术运算类 逻辑运算和移位 串操作 控制转移类 处理器控制

  3. 指令的基本构成 • 指令助记符包括操作码和操作数，指令长度一般在1～6个字节之间 • 操作码：表示指令完成什么样的功能 • 操作数：指令的操作对象(操作数可以是：双操作数，即源操作数和目的操作数；单操作数；隐含操作数) • 指令的一般格式： 操作码 ［操作数］，［操作数］；［注释］ • 操作数的一般形式： 1.立即数操作数(具有固定数值的操作数，即常数，8位或16位。只能用作源操作数) 2.寄存器操作数(如8个通用寄存器，段寄存器) 3.存储器操作数(可以作源操作数或目的操作数) 4.I/O端口操作数(可以作源操作数或目的操作数)

  4. 2.1 8088的寻址方式 • 寻址方式：获得操作数地址的方法 • 寻址方式通常有6种： 1.立即寻址 2.直接寻址 3.寄存器寻址 4.寄存器间接寻址 5.变址寻址 6.基址加变址寻址 • 为了适应各种数据结构，指令中的段内偏移量可以由几个部分组成，称之为有效地址EA。

  5. M M AH AL 操作码 操作码 立即数 码段 码段 低8位 02H 高8位 31H 立即寻址（Immediate Addressing) • 操作数紧跟在操作码后面，与操作数一起存放在一个代码段区域中。可以是8位也可以16位。 • 例如：MOV AX, 3102H

  6. 操作码 DS 2000 0 码段 02 20000 31 3102 ＋ 23102 40 30 40 23102 AX 30 23103 直接寻址（Direct Addressing) • 直接寻址时，有效地址（EA ）直接包含在指令中，紧跟在操作码之后。 • 例如 • DS=2000H • MOV AX, [3102H]

  7. DS AH AL 执行结果送DS 寄存器寻址（Register Addressing) • 操作数存放在指定的寄存器中，对于16位数据，寄存器有AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP • 例如：MOV DS, AX

  8. EA= (BX) (SI) (DI) （BP） 码段 AH AL 数据段 44H 61200H 33H 61201H 执行结果（AX）=3344H 寄存器间接寻址(Register Indirect Addressing) • 寄存器中的内容是操作数的偏移地址，操作数存放在存储器中。(SI、DI、BX、BP) 例如：MOV AX,[SI] DS=6000H SI=1200H

  9. DS: 6000 0 操作码 码段 操作码 08 60000 BX: 1000 DATA: + 0008 61008 低字节 高字节 00 61008 66H 55H 数据段 AH AL AX 变址寻址（Index Addressing） • 操作数放在存储器中，寄存器(SI、DI、BX、BP)内容作为间接地址，加上指令中给出的8位或16位偏移量（相对值），形成操作数的有效地址。 • 段寄存器由间址寄存器决定。 • 例：MOV AX，DATA[BX]

  10. 吉林大学远程教育学院 微机原理及汇编语言 主讲人： 赵宏伟 教授 总学时： 80 吉林大学计算机科学与技术学院 第 七 讲

  11. DS 8000 0 操作码 DS : 80000 BX: 1000 SI: + 2000 83000H 码段 40 30 40 83000 AX 数据段 30 83001 基址加变址寻址（1） • 有效地址为:基址寄存器（BX、BP）内容加变址寄存器(SI、DI)内容。 • BX的默认段寄存器DS。BP的默认段寄存器是SS. 例如：MOV AX, [BX][SI]

  12. DS 8000 0 操作码 码段 DS : 80000 BX: 1000 DI: + 2000 DATA: + 0200 83200H DATA 00 02 40 30 40 83200 AX 数据段 30 83201 基址加变址寻址（2） • 有效地址为基址寄存器内容加变址寄存器内容加8位或16位偏移量。默认段寄存器DS或SS • 例如：MOV AX,DATA[BX][DI]

  13. 字节1 字节2 字节3、4 字节5、6 7 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 7· · · 0 7· · · · ·0 7· · · · · 0 7· · · · · 0 OP code D w MOD REG R/M DISPL DISPH DATAL DATAH 操作码字节 寻址方式字节 位移量 立即数 8086指令格式（１） • 8086/8088指令是由1～6个字节组成。 • 第一字节通常为指令的操作码。它表示该条指令要进行什么样的操作。 • OP code为操作码，表示该指令要完成的操作。 • D=0：第一个操作数是目的操作数， 1：第二个操作数是目的操作数 • W=0：8位操作数， 1：16位操作数 • MOD指明寻址方式： MOD＝11 寄存器寻址 • MOD≠11存储器寻址 • 00没有偏移量 01 8位偏移量 1016位偏移量 • REG用编码方式指明操作中所使用的寄存器。 • R/M用编码方式指出存储器有效地址计算方法。 • DISP表示地址偏移量。DATA则指明立即数。

  14. 8086指令格式（2） • R/M(寄存器/存储器）编码及有效地址计算方法 例：ADD DISP[BX][DI],DX DISP=2145H 000000 0 1 10 010 001 01000101 00100001 操作码 D W MOD REG R/M 位移量低 位移量高 D=0 源操作数是寄存器操作数 W=1 操作数是16位 操作码是: 01914521H

  15. 2.2 8088的标志寄存器 标志寄存器FLAG • 16位，其中有6个状态位、3个控制位 • 6个状态位：CF、PF、AF、ZF、SF、OF • 3个控制位：IF、DF、TF

  16. 吉林大学远程教育学院 微机原理及汇编语言 主讲人： 赵宏伟 教授 总学时： 80 吉林大学计算机科学与技术学院 第 八 讲

  17. 8088的标志寄存器 （１） 标志寄存器FLAG（状态位） • 进位标志CF，反映算术运算后，最高位（字节操作为D7，字操作为D15）出现进位（或借位）的情况，有则为“1” • 奇偶标志PF，反映操作结果中“1”的个数的情况，若为偶数，PF=1 • 辅助进位标志AF，反映一个8位量的低4位向高4位有无进位（或借位）的情况，有则置“1”

  18. 8088的标志寄存器 （２） 标志寄存器FLAG（状态位） • 零标志ZF，反映运算结果是否为零的情况，结果为零，ZF置为“1” • 符号标志SF，反映运算结果的符号情况，若结果为负数，SF为“1”。SF的取值与运算结果最高位（字节操作为D7，字操作为D15）一致 • 溢出标记OF，反映带符号数运算结果是否超过机器所能表示的数值范围的情况，对字节运算为-128～+127，对字运算为-32768～+32767。若超过上述范围则称为“溢出”，OF=1

  19. 8088的标志寄存器 （３） 标志寄存器FLAG（控制位） • 方向标志DF，在进行字符串操作时，每执行一条串操作指令，对地址要进行一次调整，由DF决定地址是增还是减。若DF=1，则为减量；若DF=0则为增量 • 中断允许标志IF，表示系统是否允许外部的可屏蔽中断。若IF=1，表示允许中断。IF对非屏蔽中断及内部中断请求不起作用 • 跟踪标志TF，当TF＝1时，CPU每执行完一条指令，便自动产生一个内部中断，对程序进行逐条检查，常用于程序的调试

  20. 2.3 指令系统 • 六个功能组： ①数据传送 （Data Transfer） ②算术运算 （Arithmetic） ③逻辑运算 （Logic） ④串操作 （String manipulation） ⑤控制传送 （Control Transfer） ⑥处理器控制 （Processor Control）

  21. 8088 CPU各类常用指令助记符

  22. 寄存器、缩写、符号 • 意义 • OPRD • 操作数 • mem • acc • dest • Src • disp • DATA • port • （ ） • 存储器操作数 • 累加器操作数 • 目的操作数 • 源操作数地址 • 8位或16位偏移量 • 8位或16位立即数 • 输入输出接口 • 表示寄存器的内容 • [ ] • 存储单元内容或偏移地址 指令中的符号

  23. 吉林大学远程教育学院 微机原理及汇编语言 主讲人： 赵宏伟 教授 总学时： 80 吉林大学计算机科学与技术学院 第 九 讲

  24. 数据传送类指令 • 使用最频繁的指令，包括： • 一般数据传送：MOV、PUSH、POP、CBW • 输入输出指令：IN、OUT • 地址传送指令：LEA • 标志传送指令：PUSHF、POPF • 可以实现： • 一次可以传送8位，也可以传送16位 • 传送的位数取决于寄存器长度和立即数长度 • 可以使用各种寻址方式

  25. 数据传送类指令－通用数据传送指令(1) 1．传送指令　MOV • 指令格式：MOV dest，src • 功能：将一个操作数从源地址传送到目的地址，而源地址中的操作数不变 • 类型： • ① 通用寄存器之间的传送 MOV AL, BL MOV AX, DX MOV SI, BP MOV BX, DI MOV DL, CH

  26. 数据传送类指令－通用数据传送指令(2) • ②寄存器与存储器之间的传送 MOV [BX],AX ；寄存器到存储器 若(DS)＝6000H ，(BX)＝1200H，(AX)＝1234H 执行后(61200H)＝34H (61201H)＝12H MOV CL,[BP][DI] 将SS段的偏移地址（BP）＋（DI）存储单元内容送CL。 如(SS)＝8000H，(BP)＝1020H， (DI)＝0383H，(813A3H)＝55H 执行后 (CL)=55H MOV AX，[6000H] 将DS段的6000H和6001H两个单元的内容送AX。 • ③立即数传送至CPU的通用寄存器 MOV AL，5 MOV BX，3078H

  27. 吉林大学远程教育学院 微机原理及汇编语言 主讲人： 赵宏伟 教授 总学时： 80 吉林大学计算机科学与技术学院 第 十 讲

  28. 执行前DS 81000H • 00H • 8000H 81001H • 20H 执行后DS • 2000H 数据传送类指令－通用数据传送指令(3) • ④立即数到存储器的传送 MOV BYTE PTR[BP+SI]，5；5→SS:(BP+SI) MOV WORD PTR[BX]，1005H；05H→[DS:(BX)], 10H→[ DS:(BX+1)] MOV WORD PTR [DI] ，2000H ；将立即数2000H存放到以DI的内容为地址指针的相邻两个单元中 • ⑤寄存器与段寄存器之间的传送 MOV DS，[1000H] MOV [BX]，ES 若执行前: DS=8000H (81000H)=00H (81001H)=20H ES=4000H BX=1200H 执行以上两条指令之后： DS=2000H ；第一条指令执行完 (21200H)=00H ；第二条指令执行完 (21201H)=40H。

  29. MEM2+0 MEM1→SI,MEM2→DI,200→CX [SI] →AL,AL →[DI] MEM1+0 • C7H • C6H INC SI,INC DI DEC CX MEM2+199 CX=0? • 01H N MEM1+199 • 00H 结束 数据传送类指令－通用数据传送指令(4) • 例：把内存中首地址为MEM1的200个字节送到首地址为MEM2的区域中，编程。 MOV SI,OFFSET MEM1 MOV DI,OFFSET MEM2 MOV CX,200 NEXT:MOV AL,[SI] MOV [DI],AL INC SI INC DI DEC CX JNZ NEXT HLT

  30. SS 低 ： ： 增长方向 栈顶SP 高 数据传送类指令－通用数据传送指令(5) ２．堆栈操作指令 • 堆栈的概念 　堆栈是内存中一个特定的区域，用以存放寄存器和存储器中暂时不用又必须保存的数据 • 段寄存器是SS • 存取原则：以字为单位 • 从高地址向低地址存放 • 只能是寄存器或存储器操作 • 所在段由SS决定 • SP总是指向栈顶。 • 遵循后进先出。

  31. SP-2 SP-1 SP • AH • AL 数据传送类指令－通用数据传送指令(6) • ①入栈指令　PUSH • 指令格式：PUSH Src • 将16位操作数送至由堆栈指针SP所指向的堆栈的顶部，然后修改堆栈指针SP。 • Scr可以是： • 寄存器（数据寄存器、IP、变址寄存器） • 段寄存器 • 两个连续地存储单元 • 例：PUSH AX • 操作过程 AH→[(SP)-1 ]；AH入栈 AL→[(SP)-2] ；AL入栈 (SP)-2→(SP)

  32. SP SP+1 SP+2 xxH yyH • BH • BL 数据传送类指令－通用数据传送指令(7) • ②出栈指令　POP • 指令格式：POPdest • 把SP指向的栈顶的一个字送至目标地址， 并修改堆栈指针SP。（不能POP CS） • 例：POP BX (SP）→BL ；栈顶数据送BL (SP+1)→BH ； 下一单元内容送BH SP+2→（SP）；堆栈指针加2 • SP总是指向下一个要出栈的存储单元。

  33. 9E1FCH DH DL AH AL 90 00 9E200H 00H 90 00 90H FFH AH AL 执行PUSH指令之后 DH DL 38 FF 38H 38 FF 00H 90H FFH 38H 92000H 执行POP指令之后 数据传送类指令－通用数据传送指令(7－1) • 例 MOV AX, 9000H MOV SS, AX MOV SP, 0E200H MOV DX, 38FFH PUSH DX PUSH AX : POP DX POP AX

  34. 吉林大学远程教育学院 微机原理及汇编语言 主讲人： 赵宏伟 教授 总学时： 80 吉林大学计算机科学与技术学院 第 十一 讲

  35. 数据传送类指令－通用数据传送指令(8) 3.交换指令 • XCHG dest，src • 功能：把一个字或一个字节的目的操作数与源操作数交换。 • 类型： • 说明：不能在存储器与存储器之间进行，交换不能是段寄存器的内容，字长必须相同 • 例：XCHG AX, BX ；AX↔BX XCHG BL, [2000H] XCHG CL，DL ；CL ↔DL XCHG AX，BUFFER ；AL ↔(BUFFER) ；AH ↔(BUFFER+1)

  36. 数据传送类指令－累加器专用指令(1) 1. 输入指令　IN • 直接寻址I/O 指令和寄存器间接寻址I/O 指令 • 直接寻址指令包含了一个8位的I/O地址，允许寻址256个端口。 • 间接寻址指令由DX指出，包含了一个16位的I/O地址，允许寻址65536个端口。 • 直接寻址端口地址00H～FFH • 间接寻址端口地址0000H～FFFFH • IN AL，n ；[n] →AL，n是8位数据端口地址 • IN AX，n ；[n＋1] ，[n] →AX • IN AL，DX ；[(DX)] →AL，(DX)是8位数据端口地址 • IN AX，DX ；[(DX)＋1] ，[(DX)] →AX

  37. 数据传送类指令－累加器专用指令(2) 2. 输出指令　OUT • OUT n ，AL ；AL→[n] • OUT n ，AX ；AX→[n＋1] ，[n] • OUT DX ，AL ；AL→[(DX)] • OUT DX ，AX ；AX→[(DX)＋1] ，[(DX)]

  38. 数据传送类指令－累加器专用指令(3) ３. XLAT （查表转换） • 格式：XLAT 转换表 • 功能：从转换表中查找出一个字节的内容，取代AL内容。隐含寻址，有效地址EA＝(BX)+(AL) 即将EA为偏移地址的存储单元单字节内容 →AL • 过程：转换表最长256字节， BX←表始址，AL←表内位移 • 例：有0－9的ASCII码表，首地址TABLE,要求将2转换成对应的ASCII码。 MOV BX, OFFSET TABLE MOV AL, 02H XLAT TABLE TABLE+0 TABLE+1 : : TABLE+8

  39. 数据传送类指令－地址目标传送指令(1) 1. LEA（装入有效地址） • 格式：LEA 寄存器，存储器 • 功能：把存储器操作数所在的16位偏移量传送到16位长的通用寄存器中。 • 例：LEA BX，MEM 结果：BX＝2000H LEA BX，BUFFER ；将16位偏移地址→寄存器 MOV AL，[BX] ；存储单元[BX]内容→AL MOV AH，[BX+1] ；存储单元[BX＋1]内容→AH,

  40. 数据传送类指令－地址目标传送指令(2) 2. LDS（装入数据段指针） • 格式：LDS 寄存器16，存储器32 • 功能：将源操作数的双字指针（段基址：偏移量）低字送目标寄存器，高字送DS。 16位寄存器操作数可为BX、BP、SI、DI 中的一个。32位存储器操作数，给出内存连续4个单元的首地址： 低地址单元相邻两个字节是偏移量→寄存器 高地址单元相邻两个字节是段基址→DS • 例：LDS SI，ADDR

  41. 数据传送类指令－地址目标传送指令(3) 3. LES（装入附加段指针） • 格式：LES 寄存器，存储器 • 功能：将源操作数的双字指针（段基址：偏移量）低字送目标寄存器，高字送ES。 • 例：LES DI，ADDR

  42. AH→ FLAG→ SF ZF AF PF CF 数据传送类指令－状态标志传送指令 1. LAHF（装入AH） • 格式：LAHF • 功能：把FLAG低8位送入AH,标志本身不受影响. 2. SAHF（设置标志） • 格式：SAHF • 功能：AH→FLAG低8位 3. PUSHF（标志入栈） • 格式：PUSHF • 功能：①SP-2→SP ②FLAG→（SP） 4. POPF（标志出栈） • 格式：POPF • 功能：①（SP）→FLAG ②SP＋2→SP ③ 原FLAG内容被破坏

  43. 算术运算类指令 • 8088提供了加减乘除4组基本算术运算指令。 • 可以实现字、字节、无符号数和有符号数运算。 • 可以： • 单操作数，不能是立即数， • 双操作数，立即数只能作源操作数。 • 隐含操作数 • 无符号组合BCD适用加、减十进制运算。 • 无符号未组合BCD适用加、减、乘、除十进制运算。

  44. 算术运算类指令–加法指令（1） 1．ADD 不带进位加法指令 • 格式：ADD OPRD1，OPRD2 • 功能：OPRD1+ OPRD2→ OPRD1，完成两个字节或字操作数的相加，并将结果送目的操作数。 • OPRD1和OPRD2均可以是8位或16位寄存器或存储器操作数 • 源操作数可以是立即数 • 可以是无符号数或有符号数 • 但不能同时是存储器数 • 不能对段寄存器进行运算 • ADD AL，30H • ADD AX，SI • ADD BX，3FEH • ADD DX，DATA[BX+SI] • ；基址间址变址寻址 • ADD DATA [SI]，100 • ADD DATA [SI]，Al ; • ；Al+[DATA+[SI]] → [DATA+[SI]] • 例： • MOV AL，7EH ；AL←7EH • ADD AL，5BH ；AL←7EH+5BH • 最后两条执行后AL=D9H,7FH<D9H<FFH, • 各寄存器的状态： • AF=1,CF=0,OF=1,PF=0,SF=1,ZF=0 • CF=0,无进位 • OF=1,若有符号数相加则产生溢出。

  45. 算术运算类指令–加法指令（２） ２．ADC　带进位加法指令 • 格式：ADC OPRD1,OPRD2 • 功能：PRD1+OPRD2+CF→OPRD1，能够完成两个源操作数及进位位CF的相加，结果送目的操作数。 • 例如：求两个4字节无符号数0107A379H+10067E4FH=? 程序如下： MOV DX,0107H ;高16位→DX MOV AX,0A379H ;低16位→AX MOV BX,1006H ;第二个数高16位→BX MOV CX,7E4FH ;第二个数低16位→CX CLC ;清进位标志 ADD AX,CX ;AX+CX→AX（低位） ADC DX,BX ;DX+BX+CF→DX（高位） 结果在DX和AX寄存器＝110E21C8H

  46. 算术运算类指令–加法指令（３） ３．INC　加1指令（Increment） • 格式：INC OPRD • 功能：OPRD+1→OPRD （B/W ），不影响CF • 例如： INC AL ;AL+1→AL INC BX ;BX+1→BX INC WORD PTR 4[BX] ;((BX)+4)+1→ ((BX)+4) • WORD PTR就是指明要对存储单元中的一个16位数加1，而不是8位数。 • 操作数是寄存器和存储器操作数 • 可以是8位也可以是16位 • 不能是段寄存器和立即数

  47. 吉林大学远程教育学院 微机原理及汇编语言 主讲人： 赵宏伟 教授 总学时： 80 吉林大学计算机科学与技术学院 第 十二 讲

  48. 算术运算类指令–加法指令（４） 4．AAA　指令（未组合BCD加法调整） • 格式：AAA • 功能：对AL中未组合BCD调整。 • 调整过程： IF (AL&0FH)>9 OR AF=1 THEN AL←AL+6 AH←AH+1 AF←1 CF←AF AL←AL&0FH • 影响AF和CF，但对OF、PF、SF、ZF未定义。 例如： MOV AL, 09H MOV BL, 04H ADD AL, BL AAA • AAA指令调整如下： • AL=09BCD 00001001 • BL=04BCD＋）00000100 • ADD AL，BL 00001101 ；低4位＞9，加06H调整 • AAA＋）00000110 • 00010011 ；AF=1，AL∧OFH→AL • ；AH=AH＋1，CF=1

  49. 算术运算类指令–加法指令（５） 5．DAA　指令（组合BCD加法调整）(Decimal adjust addition) • 格式：DAA • 功能：对AL中组合BCD调整。 • 调整过程： (1) IF (AL&0FH)>9 OR AF=1 THEN AL←AL+6 AF←1 (2) IF AL>9FH OR CF=1 THEN AL←AL+60H CF←1 • 影响AF、CF、PF、SF和ZF，但对OF未定义。 • 例如： • MOV AL,48H • ADD AL,27H • ；AL=6FH,不正确，须调整 • DAA • ；（48）BCD+(27)BCD=(75)BCD • DAA指令调整如下： • AL=48BCD01001000 • BL=27BCD＋)00100111 • ADD AL,27H 01101111 ;AL中值＞9，须加6调整。 • DAA＋)00000110 • 01110101

  50. 算术运算类指令–减法指令（１） １．SUB　不带借位（CF）的减法 • 格式：SUB OPRD1,OPRD2 • 操作数为累加器，寄存器或立即数（B/W） 。 • 例如： SUB CX ，BX;寄存器之间 SUB DX，TOTAL[SI];寄存器与存储器 SUB [BP+2]，CL;存储器与寄存器 SUB AL，02;累加器和立即数 SUB [BP]BALANCE，100;存储器和立即数

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