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第3章_指令系统与寻址方式1

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第三章 MCS-51单片机的寻址方式和指令系统

第三章 MCS-51单片机的寻址方式和指令系统

由此可把数据传送指令分成三部分
(一）内部数据传送（通用传送指令）
1．以A为目的操作数
MOV A，Rn MOV A，@Ri ；A← （Rn） ；A←((Ri))
双字节
11101rrr 1110011i
MOV A，direct ；A←（direct） 11100101 direct
MOV A，#data ；A←#data 例： MOV A，@R1 若（R1）=20H,（20H）=62H 结果：（A）＝62H 11100100 data
指令MOVC A，＠A＋DPTR；执 行示意图
结果:（ACC）＝64H
六、相对寻址

以当前PC的内容为基准，加上指令给出的 偏移量（rel）形成新的PC值(转移地址） 的寻址方式。
转移地址＝目的地址 ＝当前（PC）＋rel
目的地址＝PC当前值十rel 目的地址＝转移指令的PC值＋2（或3）十rel 目的地址＝转移指令地址＋转移指令字节数＋rel
单周期：64 双周期：45 四周期：2
若fosc=12MHz， 大多指令执行 仅1μs
按照指令的功能分5大类
一、数据传送类指令（29条） 二、算术运算类指令（24条） 三、逻辑操作类指令（24条） 四、控制转移类指令（17条） 五、位操作类指令 （17条）
在描述指令系统的功能时，常用符号介绍：
@——间址符号，如@Ri，@DPTR 13. / ——位操作数的前缀，表示对该位操作 数取反，如/bit。 14. (×)——由×寻址的单元中的内容。 15. （（X））——由X的内容作为地址的存 储单元的内容。 16. ← ——箭头右边的内容取代箭头左边的 内容。
12.
一、数据传送类指令（29条）

第3章 8086的指令系统—3.1寻址方式

第3章 8086的指令系统—3.1寻址方式
EA=[基址寄存器]+（[变址寄存器] *比例因子）+位移量 BX,BP SI,DI 1 0,8,16
例:(BX)=2000H，(SI)=1000H，偏移量=0250H,
则EA= 2000H+1000H+0250H=3250H
寻址目的
确定本条指令的操作数据 在指令中 PA:存储器内的绝对地址（20位） 在存储器中 EA:某个段内的相对地址（16位） 在寄存器中 确定下一条指令的地址 根据指令长度计算 根据转移指令的目标地址
寄存器名表示其内容（操作数）
MOV AX, BX
MOV AL, BH
；AX←BX
；AL←BH
演示
第3章： 3.1.3 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，8088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）
演示
；AX←DS:[SI+06H]
第3章：4. 基址加变址寻址方式
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] MOV AX, [BX][SI]
*微型计算机汇编语言特点 *微型计算机指令系统概述 *寻址方式
指令及其格式
指令及指令集 计算机能够识别和执行的基本操作命令
指令的作用
告诉CPU干什么？What? 告诉CPU从哪儿取数据？Where? 告诉CPU下一条指令在哪儿？Where? 操作码 操作数或操作数地址 指令的格式

第3章(1) 寻址方式和指令系统

第3章(1) 寻址方式和指令系统

EA的组成不同，寻找其中的操作数的方式也随之不同。如何寻找操作数 的有效地址，进而找到所需操作数的方式就是寻址方式 因为EA的组成方式都体现在指令中，故寻址方式也可以说是在指令中获得 操作数所在地址的方法。
3.1 Pentium的寻址方式
• 指令的两个问题
– 指出进行什么操作 – 涉及的操作数和操作结果放在何处
在这种寻址方式中，操作数是在存储器中，但是，操作 数的地址的16位偏移量包含在以下四个寄存器SI、DI、 BP、BX之一中。这又可分成两种情况： 1、 BX、SI、DI间址时以DS为默认段地址； 例：MOV AX，[SI] 2、BP间址时以SS为默认段地址。 例：MOV AX，[BP]
医药信息工程学院 何永玲
二、操作数存在方式
在微型计算机中，操作数可能以以下四种方式存在：
• 操作数包含在指令中——即指令的操作数场就包含着操作数本身。
MOV AX, 1234 ; ADD AL, 2
• 操作数包含在CPU的某一个内部寄存器中—— 这时指令中的操作数场是
CPU内部 寄存器的一个编码。
MOV DS, AX
• 操 作 数 在 内 存 的 数 据 区 中 —— 这 时 指 令 中 的 操 作 数 场 包 含 着 此 操 作 数 的
医药信息工程学院 何永玲
3.2.2 算术运算指令（1-P88）
– 不带进位位的加法指令ADD
比如： ADD ADD ADD ADD 比如： ADC ADC ADC CX，1000H ;CX=CX+1000h DI，SI [BX+DI]，AX EAX，[BX+2000H]
• 无符号数和有符号数采用同一套加法指令及减法 所有算术运算指令均影响状态标志。 指令有两个条件：

3. 寻址方式与指令系统

3. 寻址方式与指令系统

算术运算类指令
加法指令(Addition) 带进位加法指令(Add with carry) 加1指令(Increment) 减法指令(Subtraction) 带借位减法(Subtract with borrow) 减1指令(Decrement) 求负数指令(Negative)
加法指令(Addition)
指令格式：add dest,src 功能：目的操作数和源操作数相加，其和数 存放在目的操作数中，源操作数原有内容不 变。 根据相加结果设置标志寄存器中的CF、PF、 AF、ZF、SF和OF。 Add指令可以进行字或字节操作。 对src和dest的具体内容的要求。
加法指令
Add ax,bx Add al,bl Add cx,20 Add cl,0A4h Add dl,da_byte Add da_word[si],dx 对于第四条指令，如果(cl) = 0e5h，
指令格式
双操作数指令：OPR DEST,SRC 单操作数指令：OPR DEST 无操作数指令：OPR
传送类指令
数据传送指令(move) mov dest,src 可以进行字节数据传送，也可以进行字数据 传送。 mov cl,05h ;字节传送 mov ax,1234h ;字传送 mov da_byte,12h ；字节传送 mov da_word,1234h ;字传送
位操作类指令
逻辑运算指令（Logical） 测试指令（Test） 移位/循环移位指令(shift/rotate) 处理器控制类指令
逻辑运算指令（Logical）
数据传送指令(move)
寄存器之间的传送 mov dl,cl ;字节传送 mov ax,bx ;字传送 mov ds,ax ;通用寄存器和段寄存器之间的 传送

微机原理第3章-指令系统

微机原理第3章-指令系统

▲按给出偏移地址方式的不同，分为以下5种： 寄存器间接寻址 寄存器相对寻址 基址加变址寄存器 相对基址加变址寄存器 MOV AL, [ BX ] MOV AL, [ BX + 10H ] MOV AL, [ BX + SI ] MOV AL, [ BX + SI + 10H ]
（1）寄存器间接寻址
寄存器寻址方式的操作数是寄存器的值，指令中直接 使用寄存器名，包括8位或16位通用寄存器和段寄存器。可 使用的16位寄存器：AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、 BP；其中：AX、BX、CX、DX可分成两8位使用。
例： MOV AX，CX
；（AX）
（CX）
INC CX
；（CX）
（CX）＋1
3.直接寻址（Direct Addressing）
0002
AH
AL
默认段寄存器的关系： ① 使用BX、SI、DI，默认段寄存器为DS
(BX)
PA = ( DS )×10H + (SI) (DI)
② 使用BP，默认段寄存器为SS PA = ( SS )×10H + ( BP )
使用BX、SI、DI的寄存器寻址，默认段寄存器为DS
寄存器组 AH AL BH BL CH CL DH DL SI DI BP SP AX BX CX DX DS ES SS CS IP 地 址 加 法 器
运 算 器
控制总线CB
码
器
PSW标志 寄存器
执行部件控制电路
CPU
总线
内存
例： MOV AX , [ BX + SI ]
若 ( DS ) = 4000H
( BX ) = 2000H ( SI ) = 100H 则内存操作数的物理地址为：

计算机原理_3寻址方式和指令系统

计算机原理_3寻址方式和指令系统

计算机原理_3寻址方式和指令系统寻址方式和指令系统是计算机原理中非常重要的概念，它们决定了计算机能够进行的操作和数据的处理方式。

下面将从寻址方式和指令系统的概念、分类和特点三个方面详细介绍。

一、寻址方式在计算机中，寻址方式是指CPU访问内存中数据的方式。

常见的寻址方式包括直接寻址、间接寻址、变址寻址和相对寻址等。

1、直接寻址直接寻址是指通过给出数据的内存地址来访问数据。

在直接寻址中，指令中给出了待访问的内存地址，CPU直接从该内存地址中读取/写入数据。

2、间接寻址间接寻址是指通过寄存器中的地址来访问数据。

在间接寻址中，指令中给出了一个寄存器的编号，CPU将寄存器中的地址作为内存地址进行读取/写入操作。

3、变址寻址变址寻址是指通过给出基地址和偏移量来计算内存地址的方法。

在变址寻址中，指令中给出了一个基地址和一个偏移量，CPU通过将两者相加来得到最终的内存地址进行操作。

4、相对寻址相对寻址是指通过给出相对于指令计数器的偏移量来计算内存地址的方式。

在相对寻址中，指令中给出了一个偏移量，CPU将偏移量与指令计数器相加来得到最终的内存地址。

二、指令系统指令系统是指计算机可以执行的指令的集合。

根据指令的类型和功能划分，指令系统可以分为以下几种类型。

1、数据传输指令数据传输指令用于在CPU和内存、寄存器之间传输数据。

例如，将内存中的数据传送到寄存器中或将寄存器中的数据传送到内存中等。

2、算术指令算术指令用于进行数值运算，如加、减、乘、除等。

这些指令可以对寄存器或内存中的数据进行算术运算，并将结果存放在寄存器或内存中。

3、逻辑指令逻辑指令用于进行逻辑运算，如与、或、非等。

这些指令可以对寄存器或内存中的数据进行逻辑运算，并将结果存放在寄存器或内存中。

4、控制指令控制指令用于控制程序的执行流程，如跳转、条件分支等。

这些指令可以根据条件改变程序的执行顺序或跳转到指定的地址执行。

指令系统的设计需要考虑指令的种类、格式、寻址方式和作用等因素。

汇编语言第3章 指令系统和寻址方式

汇编语言第3章 指令系统和寻址方式

5.寄存器相对寻址方式（register relative addressing）
EA=基址（base） 或变址（ index）+偏移量 （displacement）
基址寄存器有：BX，BP 变址寄存器有：SI，DI 注：默认段是数据段和堆栈段
（SI） 物理地址=（DS）*16+（BX）+displacement
（DI） =（SS）*16+（BP）+ （SI）+displacement （DI）
例：mov AX，ARRAY[BX][DI] （DS）=1000H，（BX）=1200H， （DI）=1000H, ARRAY=1000H 物理地址=DS*16+（BX）+（DI）+ARRAY =DS*16+1200+1000+1000=13200H 若：(13200)=34H，（13201）=12H 则，（AX）=1234H 允许段超越。 例：mov AL，ES：ARRAY[BX][DI] 用途：处理成组数据(举例说明)
2.段内间接寻址（intrasegment indirect addressing） （IP）新=EA=寄存器或存储单元的内容 寄存器：所有寄存器寻址方式可用的寄存器 存储单元：所有存储单元寻址方式均适用 例：JMP SI （IP）=（SI） JMP WORD PTR VAR或简写JMP VAR （DS）=1000H，VAR=2000H 存储单元的物理地址=（DS）*16+VAR=12000H （12000H）=1234H 则，（IP）新=1234H
4.寄存器间接寻址方式（register indirect addressing）
EA=基址（base） 或变址（ index） 基址寄存器有：BX，BP 变址寄存器有：SI，DI 注：默认段是数据段和堆栈段 （SI） 物理地址=（DS）*16+（BX） （DI） =（SS）*16+（BP）

寻址方式和指令系统

寻址方式和指令系统

寻址⽅式和指令系统《微机原理》复习思考题第3章 8086的寻址⽅式和指令系统3.1 8086汇编语⾔指令的寻址⽅式有哪⼏类？⽤哪⼀种寻址⽅式的指令执⾏速度最快？3.2 直接寻址⽅式中，⼀般只指出操作数的偏移地址，那么，段地址如何确定？如果要⽤某个段寄存器指出段地址，指令中应如何表⽰？3.3 在寄存器间接寻址⽅式中，如果指令中没有具体指明段寄存器，那么，段地址如何确定？3.4 ⽤寄存器间接寻址⽅式时，BX，BP，SI，DI分别针对什么情况来使⽤？这四个寄存器组合间接寻址时，地址是怎样计算的？举例进⾏说明。

3.5 设DS=2100H，SS=5200H，BX=1400H，BP=6200H，说明下⾯两条指令所进⾏的具体操作：MOV BYTE PTR [BP], 2000MOV WORD PTR [BX], 20003.6 使⽤堆栈操作指令时要注意什么问题？传送指令和交换指令在涉及内容操作数时分别要注意什么问题？3.7 下⾯这些指令中哪些是正确的？哪些是错误的？如果是错误的，请说明原因。

XCHG CS, AXMOV [BX], [1000]XCHG BX, IPPUSH CSPOP CSIN BX, DXMOV BYTE[BX], 1000MOV CS, [1000]3.8 8086系统中，当对SS和SP寄存器的值进⾏修改时,有什么特殊规定？这样做的原因是什么？[解答] 凡是遇到给SS寄存器赋值的传送指令时，系统会⾃动禁⽌外部中断，等到本条指令和下条指令执⾏之后，⼜⾃动恢复对SS寄存器赋值前的中断开放情况。

这样做是为了允许程序员连续⽤两条指令分别对SS和SP寄存器赋值，同时⼜防⽌堆栈空间变动过程中出现中断。

3.9 以下是格雷码的编码表0——0000 1——0001 2——0011 3——0010 4——01105——0111 6——0101 7——0100 8——1100 9——1101请⽤换码指令和其他指令设计⼀个程序段，实现格雷码往ASCII的转换。

微机原理第3章指令

微机原理第3章指令

第3章指令系统机器指令:能指示计算机完成基本操作的二进制代码指令系统:CPU可执行的机器指令的集合。

为了方便编程，人们又把完成特定操作的机器码用特定的符号表示，这就产生了符号表示的机器指令-------指令助记符。

第3章8086指令系统机器指令由二进制代码组成，一条指令包括操作码和操作数(或地址)两部分，操作码指明该指令进行何种操作，操作数用来说明操作对象。

个别指只有操作码没有操作数。

由于不同的指令所表达的信息不尽相同，因此指令的长度即机器码字节数也有长有短。

8086指令系统的指令是可变长指令（1~6个字节）3.18086CPU寻址方式重点是存储器寻址存放在存储器中的数据称为存储器操作数。

指令中需要确定存储单元的段地址、偏移地址(亦称有效地址EA)，以及存储器操作数的类型。

段地址存放在段寄存器中，确定段地址实际上就是确定段寄存器，采用的方法是默认或添加段超越前缀。

生成存储器有效地址有多种方法，这些方法形成了对存储器操作数的多种寻址形式。

确定数据类型的方法是源操作数和目的操作数类型一致原则或附加类型说明。

立即寻址方式中操作数也在存储器中，但立即寻址中的立即数包含在指令中，随程序存放在代码段，CPU在取指令时就获得操作数。

这里所说的存储器操作数是存放在数据段、附加段或堆栈段中，取指令时也不会被立即取到。

段超越前缀变量的定义在第四章详细介绍直接寻址：MOV AX，[2000H]；寄存器间接寻址：MOV ES:[DI]，AH基址寻址：MOV BYTE PTR[BX＋1200H]，10变址寻址：MOV DL，[SI＋2AH]基址加变址寻址：MOV CL，[BX＋SI＋5]MOV AX，[BP＋DI]MOV CL，[BX＋SI＋5]的等价形式：MOV CL，5[BX][SI]、MOV CL，5[BX+SI]、MOV CL，[BX][SI+5]MOV CL，[BX＋SI－5]等价于MOV CL，[BX＋SI＋65531] MOV CL，[BX－SI]MOV CL，[SI+DI]错误！MOV[BX+DI]，1000H正确吗？3.2.1数据传送类指令传送指令把数据从一个位置传送到另一个位置使用MOV指令应注意1.立即数只能作为源操作数2.无存储器之间直接传送与交换的指令3.没有用立即数对段寄存器直接赋值的指令4.段寄存器之间无传送指令5.两个操作数的类型要一致6.要能确定是字节还是字操作mov ah,al mov bvar,ch mov ax,bx mov ds,ax mov al,[bx]下列MOV指令正确吗？MOV AL,050AHMOV SI,DLMOV[BX+SI],255MOV DS,100HMOV[BX],[SI]MOV[BX+SI],bvarbvar是一个已定义过的字节变量 MOV CS,[SI]将数据段中偏移地址为2000H、2001H、2002H的3个字节的存储单元置数FFH。

第3章 8086 8088指令系统和寻址方式

第3章 8086 8088指令系统和寻址方式


第3章 指令系统和寻址方式
3.1 概述 3.2 数据寻址方式 3.3指令格式及指令执行时间 3.4 8088/8086 CPU的指令系统
3.1 指令系统概述
指令是计算机能够识别和执行的指挥计算机进行操作的命
令。指令系统是指微处理器能执行的各种指令的集合。
程序是指令的有序集合，指令是程序的组成元素，通常一
演示
3.2 数据寻址方式
2. 寄存器间接寻址方式
在计算机中通常将BX、BP称为基址寄存器，SI、DI称为
变址寄存器，寻址时操作数的地址被放在这些寄存器中。
寄存器间接寻址方式在汇编格式中表示为
[基址寄存器名或变址寄存器名]
【例】
MOV AX, [BX]
；AX←DS:[BX]
演示
3.2 数据寻址方式
直接寻址方式是指寻找的操作数的地址在指令中直接给出。 这种寻址方式在汇编格式中表示为 ● 操作码 地址表达式 (或[地址表达式]) ● 操作码 [数字表达式]
3.2 数据寻址方式
【例】
MOV AX, [2000H]；AX←DS:[2000H] MOV AX, ES: [2000H] ；AX←ES:[2000H]
MOV AX, 0102H
；AX←0102H
演示
3.2 数据寻址方式
3.2.2 寄存器寻址方式
寄存器寻址是指寻找的操作数在某个寄存器中。 格式: 操作码 寄存器名
比如AL，BX，CX，DS、IP等等。 【例】
MOV AX, BX
；AX←BX
演示
3.2 数据寻址方式
3.2.3 存储器寻址方式
1. 直接寻址方式

若（CS）=5200H 时，物理转移地址为 B230H，则当CS 的内容被设定为7800H， 物理转移地址应为多少？ =9230H 78000H +9230H=81230H。

第3章 80C51单片机的寻址方式和指令系统

第3章 80C51单片机的寻址方式和指令系统
(1)数据传送类指令(29条)；
(2)算术运算类指令(24条)；
(3)逻辑运算及移位类指令(24条)； (4)控制转移类指令(17条)； (5)位操作类指令(17条)。
6
本节内容
3.1.1 汇编语言指令格式 3.1.2 机器码的三种格式 3.1.3 指令中常用符号说明
7
3.1.1 汇编语言指令格式
3.4.1 加法指令 3.4.2 减法指令 3.4.3 乘、除法指令
3.5 逻辑运算及移位类指令(24条)
3.5.1 逻辑与运算指令 3.5.2 逻辑或运算指令
3
第2章:80C51系列单片机基本结构及原理
3.5.3 逻辑异或运算指令 3.5.4 累加器清零、取反指令 3.5.5 循环移位指令
目录
3.6 控制转移类指令（17条）
解：指令执行过程如图3-3，结果：（A）= 60H 。 指令在ROM中的机器码为E8H，指令对应的机器码是：E8H=1110 1000B，二进 制的后三位000就是隐含的R0寄存器的编码，如果是R7其编码为111。 由于寄存器在CPU内部，所以采用寄存器寻址可以获得较高的运算速度。
31
32
能实现这种寻址方式的寄存器有： （1）工作寄存器 R0～R7 (4组工作寄存器均可) （2）累加器A (注：使用A为寄存器寻址，使用ACC为直接寻址) （3）寄存器B (注：以AB寄存器对的形式出现时为寄存器寻址，单独出现
一条完整的汇编语言指令通常由标号、操作码、操作数 （一般包括目的操作数和源操作数)及指令的注释构成。 指令格式： [标号:] <操作码> [操作数] [，操作数][；注释]
说明：
①在一条指令中，方括号中的内容可有可无，尖括号中的内容 必须有。

第3章 寻址方式与指令系统

第3章 寻址方式与指令系统

－ 8－
⑵ 寄存器间接寻址





若操作数在存储器中，存储单元有效地址被放在基址寄存器 BX、BP或变址寄存器SI、DI中，则称为寄存器间接寻址。 寄存器间接寻址方式在汇编格式中表示为： [基址寄存器名或变址寄存器名] 例如： MOV AX，[BX] ；物理地址=DS×16+BX MOV AL，[BP] ；物理地址=SS×16+BP MOV AX，CS：[DI] ；物理地址=CS×16+DI 其中“[BP]”、“[BX]”、“[DI]”都是寄存器间接寻址方式。
－11－
例如，TABLE是数据段中定义的一个变量名，假设它在数据段中的偏移地址为 0100H，有指令： MOV AX，TABLE[SI] 若（DS）=2000H，（SI）=00A0H，（201A0H）=12H，（201A1H）=34H， 则源操作数20位物理地址=20000H+0100H+00A0H=2000H+01A0H=201A0H 操作的示意图如图3.9所示：
3.1.4 指令的执行
要执行的程序段的指令，均保存在存储器中， 当计算机需要执行一条指令时，首先产生这条指令 的相应地址，并根据地址号打开相应的存储单元， 取出指令代码，CPU根据指令代码的要求以及指令 中的操作数，去行相应的操作。
－ 4－
3.2 8086寻址方式
3.2.1 数据寻址方式
1. 立即数寻址 操作数直接存放在指令中，紧跟在指令操作码之后。这样的数称为 立即数，相应的寻址方式称为立即寻址方式。这种寻址方式在汇编语言 格式中表示为： 数字表达式 这个数字表达式的值可以是一个8位无符号整数，也可以是一个16 位无符号整数，但不可以为小数。 例如： MOV AX，251 ；将十进制数251送入寄存器AX，“251”是立即数 MOV AL，‘5’ ；将5的ASCII码送入寄存器AL，其中‘5’是立即 数 MOV AL，0E8H ；将8位立即数E8H送入寄存器AL MOV AX，2346H ；将16位立即数2346H送入寄存器AX 可以看到，立即数寻址方式主要用来给寄存器或存储单元赋值，因 此这种寻址方式不能用于单操作数指令；若用于双操作数指令，也只能 用于源操作数字段，不能用于目标操作数字段。

汇编语言 第3章1 80x86的指令系统和寻址方式

汇编语言 第3章1 80x86的指令系统和寻址方式
– 4个段寄存器seg：
CS、DS、SS、ES
寄存器寻址指令
MOV AX,1234H MOV BX,AX ；AX←1234H ；BX←AX
寄存器寻址
3.1.4 存储器寻址方式
指令中给出操作数的主存地址信息（偏移
地址，称之为有效地址EA），而段地址在 默认的或用段超越前缀指定的段寄存器中
8086设计了多种存储器寻址方式
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,[DI+06H]; mov ax,table[di] ；AX←DS:[DI+06H] MOV AX,[BP+06H] ；AX←SS:[BP+06H] 相对寻址
；AX←DS:[BX+SI+06H]
相对基址变址
位移量可用符号表示 同一寻址方式有多种表达形式
指令操作数的表达－寄存器
r8——任意一个8位通用寄存器
AH AL BH BL CH CL DH DL
r16——任意一个16位通用寄存器
AX BX CX DX SI DI BP SP
reg——代表r8或r16
（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] MOV AX,[BP+DI] ；AX←SS:[BP+DI] MOV AX,DS:[BP+DI] ；AX←DS:[BP+DI]

微型计算机原理与接口技术课件-第三章指令系统和寻址方式

微型计算机原理与接口技术课件-第三章指令系统和寻址方式
指出的存储区进行直接寻址，应在指令中指定段
超越前缀。例如，数据若放在附加段中，则应在
有效地址前加“ES：”，这里的冒号“：”称为 修改
属性运算符，计算物理地址时要用ES作基地址， 而不再是默认值DS。
例如： MOV AX，ES：[500H] 该指令的源操作数的物理地址等于16×ES＋
500H。
3.符号地址 在汇编语言中还允许用符号地址代替数值地
MOV CL，AH 注意：源操作数的长度必须与目的操作数一
致，否则会出错。例如，不能将AH寄存器的内 容传送到CX中去，尽管CX寄存器放得下AH的 内容，但汇编程序不知道将它放到CH还是CL中。
这种寻址方式的优点是：寄存器数量 一般在几个到几十个，比存储器单元少很 多，因此它的地址码短，从而缩短了指令 长度，节省了程序存储空间；另一方面， 从寄存器里取数比从存储器里取数的速度 快得多，从而提高了指令执行速度。
用汇编语言(即主要由指令系统组成的语言)编写的程 序称为汇编语言源程序，若直接将它送到计算机，机器
并不认识那些构成程序的指令和符号的含义，还必须由
汇编程序将源程序翻译成计算机能认识的二进制机器语
言指令(机器码)后，才能被计算机识别和执行，得到运算 结果。
8086指令系统采用变长指令，指令的长度可由l～6 字节组成。一字节指令中只包含8位操作码，没有操作数。 如清进位位指令CLC的机器码为1111 1000，可直接从指 令编码表中查到。对于大部分指令来说，除了操作码(不 一定是8位)外，还包含操作数部分，所以要由几个字节组 成。不同的指令，其操作码和寻址方式都是不一样的，
例如：AREA1 EQU 0867H MOV AX，AREA1
例如：AREA1 DW 0867H MOV AX，AREA1 （该指令也可

单片机指令系统-第3讲寻址方式

单片机指令系统-第3讲寻址方式

单片机指令系统-第3讲寻址方式单片机指令系统第 3 讲寻址方式在单片机的世界里，指令系统就如同它的语言规则，而寻址方式则是这套规则中至关重要的一部分。

简单来说，寻址方式决定了单片机如何找到操作数，也就是数据在存储器中的位置。

就好像我们在图书馆找一本书，需要知道它在哪个书架、哪一排，这就是“寻址”。

在单片机中，常见的寻址方式有以下几种：1、立即寻址立即寻址是最简单直接的一种方式。

在这种寻址方式中，操作数直接包含在指令中。

比如说，指令“MOV A, 50H”，这里的“50H”就是操作数，它直接跟在指令后面，单片机一看就知道要把 50H 这个值送到累加器 A 中。

这种方式的优点是指令执行速度快，因为操作数就在指令中，不需要再去别的地方找。

但缺点也很明显，就是能表示的操作数范围有限，通常只能是 8 位或 16 位的数值。

2、直接寻址直接寻址就稍微复杂一点了。

在这种方式下，操作数的地址直接出现在指令中。

例如，指令“MOV A, 30H”，这里的 30H 是操作数所在的地址，单片机通过这个地址就能找到存储在 30H 单元中的数据，并把它送到累加器 A 中。

直接寻址可以访问片内 RAM 的 00H 7FH 单元以及特殊功能寄存器（SFR）。

但要注意的是，对于 SFR，只能使用直接寻址方式进行访问。

3、寄存器寻址寄存器寻址就是操作数在寄存器中。

比如指令“MOV A, R0”，就是把寄存器 R0 中的内容送到累加器 A 中。

这种方式的优点是指令短，执行速度快，因为寄存器的访问速度通常比内存快得多。

在 8051 单片机中，寄存器寻址可以使用工作寄存器 R0 R7 以及部分特殊功能寄存器。

4、寄存器间接寻址寄存器间接寻址与寄存器寻址有点类似，但操作数的地址在寄存器中。

比如指令“MOV A, ＠R0”，这里的 R0 中存放的不是操作数，而是操作数的地址，单片机先从 R0 中取出地址，再根据这个地址找到操作数并送到累加器 A 中。

第三章 MCS-51单片机指令系统

第三章 MCS-51单片机指令系统

位操作类指令(17条)
位操作指令实际就是布尔处理机的指令系统，这 为开关量控制提供了非常有效的手段。
位传送
位置位复位
位运算 位控制转移
位数据传送指令（2条）
MOV MOV
C , bit bit,C
例：片内RAM中（20H）=7FH，执行指令
MOV C,07H 则C=0
位置位复位指令（4条）
调用与返回指令组（4条）
长调用指令 绝对调用指令 子程序返回指令
LCALL addr16 ACALL addr11 RET
中断服务程序返回指令 RETI
空操作指令（1条）
NOP
例：把2000H开始的外部RAM单元中的数据送到3000H
开始的外部RAM单元中，数据个数存放在内部RAM 35H单元。
ANL(ORL,XRL) A , { #data ; direct ; @Ri ; Rn }
2. 直接地址单元与累加器A、立即数之间的逻辑操作（6条）
ANL(ORL,XRL) direct , { A ; #data }
清零与取反指令（2条）
清零： 取反：
CLR A CPL A
循环移位指令（4条）
2. 带进位加法指令（4条） ADDC A , { #data ; direct ; @Ri ; Rn }
3. 带借位减法指令（4条） SUBB A , { #data ; direct; @Ri ; Rn }
影响所有标志位状态
例: 执行指令 MOV A , #0C2H ADD A , #0A9H 对PSW相应状态位的影响如下 1 1 1
3.2 MCS-51指令分类介绍
共分5大类，111条指令。
1.数据传送类指令(29条) 2.算术运算类指令(24条) 3.逻辑运算及移位类指令(24条) 4.控制转移类指令(17条) 5.位操作类指令(17条)

单片机原理及接口技术第三章指令系统

单片机原理及接口技术第三章指令系统
包括数据传送、算术运算、逻辑运算、位操作等指令。
AVR指令集
以简洁、高效著称，具有丰富的算术和逻辑操作指令。
PIC指令集
采用精简指令集（RISC）结构，以高速、低功耗为特 点。
汇编语言基础
汇编语言概念
用助记符代替机器语言中的二进制代码，更易于理解和记忆 。
汇编语言与机器语言关系
汇编语言是机器语言的符号化表示，与机器语言一一对应。
06
指令系统应用与扩展
指令系统在嵌入式系统中的应用
控制程序流程
通过条件判断、循环、跳转等指令，实现程序流 程的控制。
数据处理
对数据进行算术运算、逻辑运算、移位等操作， 满足各种数据处理需求。
系统资源管理
通过指令系统对嵌入式系统的资源进行统一管理 和调度，如内存分配、中断处理等。
自定义指令实现特定功能
提高代码效率
针对特定应用场景，设计专用指令，可以显 著提高代码执行效率。
实现特殊功能
通过自定义指令，可以实现一些标准指令集 无法完成的特殊功能。
优化算法性能
针对某些特定算法，设计专用指令进行优化， 提高算法执行效率。
指令系统扩展方法
指令集扩展
在原有指令集基础上增加新的指令，以支持 更多功能或提高性能。
寻址方式
8051单片机提供七种寻址方式，包括寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址 、立即寻址、位寻址、相对寻址和变址寻址，使得编程更加灵活高效。
指令执行时间
8051单片机的指令执行时间通常为1-4个机器周期，部分复杂 指令可能需要更多时间，但总体来说，其执行速度较快。
PIC单片机指令系统简介
精简指令集
高级语言支持
AVR单片机指令系统针对高级语言进行优化，使得使用C语言等高 级语言编程时能够生成高效的代码。

第03章 MCS - 51单片机指令系统

第03章 MCS - 51单片机指令系统
这里源操作数不能进行寄存器间接寻址, 也就是MOV Rn , @Rn 这个指令是不能用 的。
第 二 节 数 据 传 送 指 令
第3章 MCS-51单片机指令系统
（2）将数据传送到工作寄存器Rn的指令（3条） 例:已知累加器A的内容为30H,寄存器R7的内容 为50H,内部RAM30H单元的内容为40H,内部 RAM50H单元的内容为10H,请指出下列每条指令 执行以后相应单元内容的变化.
第 一 节 指 令 格 式 与 寻 址 方 式
第3章 MCS-51单片机指令系统
（6） 相对寻址：
在MCS -51 指令系统中设有转移指令, 分 为直接转移和相对转移指令, 在相对转移 指令中采用相对寻址方式。这种寻址方式 是以PC的内容为基本地址, 加上指令中给 定的偏移量作为转移地址，也就是目的地 址（用来修改PC的值）。指令中给出的偏 移量是一个 8 位带符号的常数, 可正可负, 其范围为－128～+127。
第3章 MCS-51单片机指令系统
（1） 立即寻址：
立即寻址方式是将操作数直接存放在指令字 节中，作为指令的一部分存放在代码段里。 比如：MOV A, ＃3AH 跟在指令操作码后面的数就是参加运 算的数, 该操作数称为立即数。立即数有一字 节和二字节两种可能, 如指令: MOV DPTR, ＃0DFFFH 上述两条指令均为立即寻址方式, 第 一条指令的功能是将立即数 3AH送累加器A中, 第二条指令的功能是将立即数 0DFFFH送数据 指针DPTR中（DPH, 0FFH→DPL）。
第 二 节 数 据 传 送 指 令
第3章 MCS-51单片机指令系统
3.2数据传送指令
程序中使用最多的指令,主要用于内部RAM、 寄存器、外部RAM以及程序存储器之间的数据 传送、保存以及交换。 工作原理：将源操作数简单地传给目的 操作数，而源操作数的内容不变，PSW的内容 不改变。 分类：内部数据传送指令、外部传送指 令、查表指令、交换指令和堆栈指令。

哈工程微机原理3.1

哈工程微机原理3.1

基址变址寻址的功能
0D00
MOV AX，[BX] [SI]
7、 基址变址相对寻址
操作数的有效地址是一个基址寄存器内容和一个变址 寄存器的内容和8位或16位偏移量相加之加，其物理 地址为：
(DS)×16＋（BX）+(SI/DI)+8位或16位偏移量
（SS）×16＋（BP）+(SI/DI)+8位或16位偏移量
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位/16位偏移量
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。 常用于表格处理。寄存器内容为指针， 8位/16
位偏移量为偏移量。
5 、寄存器相对寻址
例3-7 假定（DS）=2000H，(SS)=3000H，(SI)=3600H， (BP)=1100H，COUNT=10H，(23620H)=8A76H， (31110H)=4567H MOV AX ，[SI+20H] MOV BX ，[BP+COUNT] 指令MOV BX，[BP+COUNT]书写有下面的等效形式： MOV BX，[BP]+COUNT MOV BX，COUNT[BP] 这种寻址方式可用于表格的处理，通过位移量来设置表格的首地 址；利用修改基址寄存器或变址寄存器的内容来获得表项的值。
多种表达形式
同一寻址方式可以写成不同的形式：
MOV AX,[BX][SI] ；等同于 MOV AX,[BX+SI] MOV AX,COUNT[SI] ；等同于 MOV AX,[SI+COUNT] MOV AX,WNUM[BX][SI] ；等同于 MOV AX,WNUM[BX+SI] ；等同于 MOV AX,[BX+SI+WNUM]
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PA1 = DS × 10H + EA1
操作数的物理地址：
或 PA2 = SS × 10H + EA2
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
【例】设 DS=3000H，BX=0100H，(30108H)=12H， 执行指令 MOV AL，8[BX]后，AL = ? ① 根据指令中给出的寄存器名、偏移量及寄存器 内容，得到存储单元的物理地址： DS × 16 + BX + disp = 30108H ② 把该内存单元中内容传送到AL中。 AL = 12H
78H
基址变址寻址示意图
…
堆栈段 788指令系统与寻址方式
7 相对基址变址寻址
采用相对基址变址寻址时，操作数的有效地址分为三 部分，一部分存于基址寄存器 BX 或 BP 中；一部分存于变址 寄存器 SI 或DI中；一部分为偏移量。指令中分别给出两个 寄存器名及8位或16位的偏移量。操作数的有效地址为： EA1 = BX + SI/DI + 8位/16位 disp 或 EA2 = BP + SI/DI + 8位/16位 disp 当基址寄存器选用 BX 时，数据隐含存于数据段中；当 基址寄存器选用 BP 时，数据隐含存于堆栈段中，即操作数 的物理地址为： PA1 = DS × 10H + EA1 或 PA2 = SS × 10H + EA2
当基址寄存器选用BX时，数据隐含存于数据段 中；当基址寄存器选用BP时，数据隐含存于堆栈段 中，即操作数的物理地址为：
PA1 = DS × 10H + EA1 或 PA2 = SS × 10H + EA2
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
【例】设 SS=3000H，BP=0100H，SI=5， (30105H)=78H，执行指令 MOV AL，[BP][SI]后， AL = ?
执行过程如图所示：
操作码 34H 12H
代码段
立即寻址示意图
…
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
2 寄存器寻址
寄存器寻址是指操作数存放在寄存器中，指令中给出寄 存器名。 AX DX 例：MOV DX ，AX ；DX ← AX 5678H 5678H 执行过程如图所示：
特点：
寄存器寻址示意图
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
3.1 概述 3.2 数据寻址方式 3.3 8086/8088指令系统
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
3.1 概 述
1. 指令
指令是对计算机发出的指示、命令。 指令系统是指微处理器能执行的各种指 令的集合。不同的微处理器有不同的指 令系统。
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
有效地址EA计算方法如下： SI DI BX BP SI作间址寄存器。 DI作间址寄存器。 BX作间址寄存器。 BP作间址寄存器。
EA=
物理地址PA计算方法如下： 物理地址 = DS × 10H + SI 或 DI 或 BX 或 物理地址 = SS × 10H + BP
(1)操作数在寄存器中，寄存器在CPU内部，指令执行时，操 作就在CPU的内部进行，不需要访问存储器来取得操作数，因 而执行速度快。 (2)寄存器寻址方式既可用于源操作数，也可用于目标操作数， 还可以两者都用寄存器寻址方式。
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
注意：
(1)当指令中的源操作数和目标操作数均为寄存器时，必 须采用同样长度的寄存器； (2)两个操作数不能同时为段寄存器； (3)目标操作数不能是代码段寄存器（CS）。 除以上两种寻址方式外，下面 5 种寻址方式的操作数 均在存储器中，统称为内存寻址方式。当采用内存操作数 时，必须注意双操作数指令中的两个操作数不能同时为内 存操作数。
操作码 00H 20H
…
代码段
12H 34H
数据段 AH AL 34H 12H AX
直接寻址示意图
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
4 寄存器间接寻址
寄存器间接寻址是把内存操作数的有效地址存 储于寄存器中，指令中给出存放地址的寄存器名。 8086/8088 中可用于间接寻址的寄存器有基址 寄存器BX、BP和变址寄存器SI、DI。为区别于寄存 器寻址，寄存器名要用“[]”括起。 例：MOV AX，[SI] ；AX ← (DS:SI+1，DS:SI)
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
执行过程如图所示：
DS=3000H BX=0100H disp=8 DS×10H＋ BX＋disp ＝ 30108H 30108H 存储器
12H
寄存器相对寻址示意图
…
数据段 12H AL
…
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
说明： (1)偏移量是有符号数，8位偏移量的取值范围为： 00～FFH(即+127～-128)；16位偏移量的取值范围 为：0000～FFFFH(即+32767～-32768)。 (2)IBM PC汇编允许用三种形式表示相对寻址，它 们的效果是一样的，如： MOV AX，[BX]+6 ；标准格式 MOV AX，6[BX] ；先写偏移值 MOV AX，[BX+6] ；偏移值写在括号内
说明：DS:2000表示内存单元地址； (DS:2000)表示地址是DS:2000的内存单元内容。
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
【例】设 DS=4000H，(42000H)=12H，(42001H)=34H，执行指 令 MOV AX，[2000H]后，AX = ? ① 根据指令中给出的有效地址得到存储单元的物理地址： DS × 16 + 2000H = 42000H ② 把该内存单元开始的两个字节的内容传送到AX中。低地 址单元内容传送到AL中，高地址单元内容传送到AH中。 AX = 3412H
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
【例】设 SS=2000H，BP=1000H，SI=0100H， (21105H)=78H，执行指令 MOV AL，5[BP][SI]后， AL = ? ① 根据指令中给出的寄存器名及寄存器内容，得 到存储单元的物理地址： SS × 16 + BP + SI + disp = 21105H ② 把该内存单元中内容传送到AL中。 AL = 78H
注意：不同的寄存器所隐含对应的段不同。采用SI、DI、 BX寄存器，数据存于数据段中；采用BP寄存器，数据存于堆 栈段中。
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
【例】设 DS=3000H，SI=2000H，(32000H)=50H， (32001H)=40H，执行指令 MOV AX，[SI]后，AX = ? ① 根据指令中给出的寄存器及寄存器内容得到存 储单元的物理地址： DS × 16 + 2000H = 32000H ② 把该内存单元开始的两个字节的内容传送到AX 中。低地址单元内容传送到AL中，高地址单元内 容传送到AH中。 AX = 4050H
指令中关于如何求出操作数 有效地址的方法称为寻址方式。 8086/8088给出了多种寻址方 式，根据操作数的类型及来源有 两大分类。
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
3.2 数据寻址方式
按操作数的类型 数据寻址√ 转移地址寻址。 按操作数的来源 直接给出（不需寻找）√
寄存器√
内存√
I/O
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
执行过程如图所示：
DS=3000H SI=2000H DS×10H＋ SI ＝ 32000H 32000H 存储器
50H 40H
寄存器间接寻址示意图
…
数据段 AH AL 40H 50H AX
…
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
5 寄存器相对寻址
在双操作数指令格式中，提供两个操 作数，分别称为目标操作数(前面的那个) 和源操作数(后面的那个)。当指令执行时， 两个操作数同时参与运算，并把运算结果 返回目标操作数中，也就是说，目标操作 数原有内容在运算后将会改变。
例如：MOV AX，BX
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
3.2 数据寻址方式
说明：直接寻址允许数据存于附加段、堆栈段、代码段，这 称为“段超越”，此时，需要段说明，如例(3)中，数据存 于附加段中，操作数物理地址为：ES×10H + 0100H。
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
执行过程如图所示：
存储器
…
DS=4000H × 10H 40000H ＋ 2000H 42000H 42000H
寄存器相对寻址是把指定的寄存器内容作为变 址，与指令中给出的偏移量一起形成有效地址EA， 操作数在存储器中。选用不同寄存器，对应的段不 同，规律同寄存器寻址。 操作数的有效地址：
量) EA1 = SI/DI/BX + 8 位 disp/16 位 disp(disp 代表偏移
或
EA2 = BP + 8位disp/16位disp
操作码在 3.3 小节“指令系统” 中介绍。
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
操作数可以有一个、二个或更多，通常 分别称为单操作数指令(一地址指令)、双 操作数指令 (二地址指令)。 ADD CL，BH 是双操作数指令； INC AL 是单操作数指令。
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
第3章 8086/8088指令系统与寻址方式
6 基址变址寻址
采用基址变址寻址时，操作数的有效地址分为 两部分，一部分存于基址寄存器BX或BP中，另一部 分存于变址寄存器SI或DI中，指令中分别给出两个 寄存器名。操作数的有效地址为：