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第三章 指令系统

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第三章 指令系统--指令

第三章 指令系统--指令

寻址方式指令系统
数据传送指令算术运算指令逻辑运算指令串操作指令
控制转移指令处理器控制指令
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
对标志位的影响: 除SAHF和POPF指令外，其余的所有数据传送类指令
格式：
功能:
操作数类型:
DS,100H
用
堆栈：执行
PUSH
POP
SS指向堆栈段的起始位置SP指定栈顶
PUSH AX PUSH DS POP DS POP AX
格式：
oprd1,
立即数、段寄存器和
不影响
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
LEA (Load Effective Address)
LDS (Load pointer into register and DS) LES (Load pointer into register and ES)
LEA LEA
LEA
数据传送指令算术运算指令逻辑运算指令串操作指令
控制转移指令处理器控制指令
实现二进制
所有算术运算指令均所有算术运算指令均
四则运算是计算机经常进行的一种操作。

请注意算术运算指令对
只有一个操作数：寄存器或存储单元对操作数加
用于计数器和地址指针的调整
不影响进位
对操作数减
用于计数器和地址指针的调整不影响进位。

第三章 微型计算机的指令系统

第三章 微型计算机的指令系统

reg , reg mem , reg reg , mem
Ｃ、从存贮器／寄存器到段寄存器 (mem/reg,segreg)
注:不能往CS中传送数据.
Ｄ、从段寄存器到存贮器／寄存器 (segreg,mem/reg)
注：
1,不影响标志 2,不允许两操作数都使用存储器 3,不允许往CS中送数 4,8位传送／16位传送决定于指令中寄存器及立 即数形式 5,凡给SS赋值时，系统会自动禁止中断，等下 条指令执行完后才会恢复
Ｂ、例 LEA BX,[BX+SI] 执行前：BX=0400H SI=003CH 执行后：BX= LDS SI,[10H] 执行前：DS=C000H, (C0010H)=0180H (0012H)=2000H 执行后：SI= DS= LES DI,[BX] 执行前：DS=B000H, BX=080AH (B080AH)=05AEH, (B080CH)=4000H 执行后：DI= ES=
0
CF
AH
/
/
/
三、算术运算指令 １、加法指令 加： ADD DST,SRC DST←SRC+DST reg,reg; reg,mem; mem,reg reg,data; mem,data; ac,data 带进位加：ADC DST,SRC (DST)← (SRC)+(DST)+CF reg,reg; reg,mem; mem,reg reg,data; mem,data; ac,data 加1： INC OPR (OPR)←─ (OPR)+1 (reg;mem) 注：INC指令不影响CF标志
2,高字节 4,低字节 2,SP+1 4,SP+1 SP SP
(SP) (SP)

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：

第三章 8086 8088指令系统

第三章 8086 8088指令系统

SI 1200
+)
6000 0 1200 61200 AX 33 44
61200H 61201H
存储器 . . . 44H 33H 数 据 段
. . .
图 3-5 寄存器间接寻址示意图
3.2.5 寄存器相对寻址
寄存器相对寻址——操作数在存储器中。由指令指定的地址寄存器的内容加上指令中
给出的一个8位或16位的地址位移量，即可得操作数的偏移地址。
SI AX AX AX AX AX
3.2.8隐含寻址
隐含寻址—— 操作数隐含在操作码中,在有些指令的操作数中，不仅包含了操作的性质，
还隐含了部分操作数的地址。如乘法指令 MUL，在这条指令中只须指明乘数的地址，而被乘数 已经乘积的地址是隐含且固定的。这种将一个操作数隐含在指令码中的寻址方式就称为隐含
立即数操作数： 所谓立即数指具有固定数值的操作数，不因指令的执行而发生变化 。立即数操作 数只能用作源操作数，而不能用作目标操作数。

寄存器操作数：
8086CPU的8个通用寄存器和4个段寄存器可以作为指令中的寄存器操作数，寄存
器操作数在指令中既可以作为源操作数，也可以用作目标操作数。 存储器操作数： 参加运算的数据是存放在内存中。
两单元的内容送到AX中。假设DS=2000H,则所寻找的操作数的物理地址为： 2000H×10H+3102H = 23102H, 指令的执行情况如图3-3所示
存储器 . . .
MOV操作码
02H 31H AH AL 23102H 23103H
图 3-3 直接寻址方式
代 码 段
. . . ×× ×× . . . 数 据 段
请注意：使用基址—变址方式时，不允许将两个基址寄存器或两个变址寄存器组合

第3章答案指令系统1-40..

第3章答案指令系统1-40..

第3章指令系统1，简述下列基本概念：指令，指令系统，机器语言，汇编语言，高级语言。

1、指令：CPU根据人的意图来执行某种操作的命令指令系统：一台计算机所能执行的全部指令集合机器语言：用二进制编码表示，计算机能直接识别和执行的语言汇编语言：用助记符、符号和数字来表示指令的程序语言高级语言：独立于机器的，在编程时不需要对机器结构及其指令系统有深入了解的通用性语言2，什么是计算机的指令和指令系统？2、见第1题。

3，简述89C51汇编指令格式。

3、操作码[目的操作数] [，源操作数]4，简述89C51寻址方式和所能涉及的寻址空间。

5，要访问特殊功能寄存器和片外数据寄存器，应采用哪些寻址方式？5、SFR：直接寻址，位寻址，寄存器寻址；片外RAM：寄存器间接寻址6，在89C51片内RAM中，已知（30H）=38H, (38H)=40H, (40H)=48H, (48H)=90H, 请分析下面各是什么指令，说明源操作数的寻址方式以及按顺序执行每条指令后的结果。

6、MOV A，40H ；直接寻址（40H）→AMOV R0，A ；寄存器寻址（A）→R0MOV P1，#0F0H ；立即数寻址0F0→P1MOV @R0,30H ；直接寻址（30H）→（R0）MOV DPTR,#3848H ；立即数寻址3848H→DPTRMOV 40H,38H ；直接寻址（38H）→40HMOV R0,30H ；直接寻址（30H）→R0MOV P0,R0 ；寄存器寻址（R0 ）→P0MOV 18H，#30H ；立即数寻址30H→18HMOV A，@R0 ；寄存器间接寻址((R0)) →AMOV P2，P1 ；直接寻址（P1）→P2最后结果：（R0）=38H，（A）=40H，（P0）=38H，（P1）=（P2）=0F0H，（DPTR）=3848H，（18H）=30H，（30H）=38H，（38H）=40H，（40H）=40H，（48H）=38H 注意：→左边是内容，右边是单元7，对89C51片内RAM的高128字节的地址空间寻址要注意什么7、用直接寻址，位寻址，寄存器寻址8，指出下列指令的本质区别。

第3章MCS-51单片机指令系统

第3章MCS-51单片机指令系统

第3章MCS-51单片机指令系统3.1概述3.1.1指令格式3.1.2指令的三种表示形式3.1.3指令的字节数1. 单字节指令(49条)图3-1 MOVA，Rn指令的格式2单片机原理及其接口技术（第2版）2. 双字节指令(46条)3. 三字节指令(16条)3.1.4指令的分类1. 数据传送指令(28条)2. 算术运算指令(24条)3. 逻辑操作和环移指令(25条)4. 控制转移指令(17条)5. 位操作指令(17条)3.1.5指令系统综述1. 指令系统中所用符号的说明2. 指令对标志位的影响3.2寻址方式3.2.1寄存器寻址图3-2寄存器寻址示意图单片机原理及其接口技术（第2版） 3 3.2.2直接寻址图3-3直接寻址示意图3.2.3立即寻址3.2.4寄存器间址图3-4寄存器间址寻址示意图3.2.5变址寻址图3-5变址寻址示意图4单片机原理及其接口技术（第2版）3.2.6相对寻址图3-6相对寻址示意图3.2.7位寻址3.3数据传送指令3.3.1内部数据传送指令(15条)1. 立即寻址型传送指令2. 直接寻址型传送指令3. 寄存器寻址型传送指令4. 寄存器间址型传送指令5. 内部数据传送指令的使用图3-7 8×C552/8051指令的数据传送方式单片机原理及其接口技术（第2版） 5 3.3.2外部数据传送指令(7条)1. 16位数传送指令2. 外部ROM的字节传送指令图3-8 0~9平方值表3. 外部RAM的字节传送指令3.3.3堆栈操作指令(2条)图3-9例3.8的堆栈变化示意图6单片机原理及其接口技术（第2版）3.3.4数据交换指令(4条)3.4算术与逻辑运算和移位指令3.4.1算术运算指令(24条)1. 加法指令2. 减法指令3. 十进制调整指令4. 乘法和除法指令3.4.2逻辑运算指令(20条)1. 逻辑与运算指令2. 逻辑或指令3. 逻辑异或指令4. 累加器清零和取反指令3.4.3移位指令(5条)单片机原理及其接口技术（第2版）7图3-10例3.26附图3.5控制转移和位操作指令3.5.1控制转移指令(17条)1. 无条件转移指令图3-11 AJMP指令转移范围8单片机原理及其接口技术（第2版）图3-12例3.29附图图3-13带符号数的比较方法3. 子程序调用和返回指令图3-14二级子程序嵌套及断点地址存放单片机原理及其接口技术（第2版）9图3-15例3.33附图10单片机原理及其接口技术（第2版）4. 空操作指令3.5.2位操作指令(17条)1. 位传送指令2. 位置位和位清零指令3. 位运算指令4. 位控制转移指令习题与思考题3.1指令通常有哪三种表示形式?各有什么特点?3. 2 MCS-51指令按功能可以分为哪几类?每类指令的作用是什么?3. 3 MCS-51共有哪七种寻址方式?各有什么特点?3. 4指出下列每条指令源操作数的寻址方式和功能。

003_微机原理-指令系统_2

003_微机原理-指令系统_2

MOV DS, AX
不影响标志位
3.3 指令系统—换码指令
指令书写格式： XLAT
指令执行的操作：
(AL)←((DS:BX+AL)) 查表操作，将BX指定的缓冲区中、AL指定的位移处的一个字节数 据取出赋给AL
指令说明
操作数隐含使用基地址寄存器BX与AL寄存器 换码指令执行前，在主存建立一个字节量表格，内含要转换的目 的码字，表格首地址存放于BX，AL存放相对表格首地址的位移量 换码指令执行后，指令将AL寄存器的内容转换为目标码字，因为 偏移量AL为8位，表格长度≤256字节 不影响标志位
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
3.3 指令系统-通用数据传送指令
指令书写格式： MOV dst, src
指令执行的操作：(dst)←(src) 指令说明
操作数类型：立即操作数，寄存器操作数，存储器操作数 立即操作数不能作为目的操作数DST 错误：MOV 30H, AL 两个操作数也不能同时为存储器操作数 错误： MOV [DI+100H], [SI+200H]
dst为目的操作数，操作数类型可为寄存器操 作数或存储器操作数 cnt为移位次数，可为立即数1，或由寄存器 CL指定 SHL、SHR和SAL指令影响标志位CF和OF， cnt=1时，SHL与SAL移位后的最高位和CF不 同，则OF=1；SHR，OF=移位前最高位 SAR指令影响标志位CF、OF、PF、SF、ZF， AF不确定；
; 测试AL中数据的奇、偶
3.3 指令系统-移位指令
逻辑左移指令： SHL dst, cnt 算术左移指令： SAL dst, cnt

计算机原理指令系统

计算机原理指令系统

I/O端口寻址
二. I/O端口寻址
操作数在I/O端口中时，必须通过累加器（AX或AL）实现对端口的访问 1. 直接端口寻址 — 指令直接提供8位端口的地址 例：IN AL, 63H ;AL(63H) 端口寻址时，地址不加[ ]，当端口地址可用一个字节来表示时,可使用 直接端口寻址 2. 间接端口寻址 — 由DX寄存器给出16位端口地址
例：MOV AX, [BX+1000H] ;AX BX+1000H 所指向的存储单元 内容
若BX = 2000H，则将数据段(3000H, 3001H）的内容传送给AX
指令也可书写为： MOV AX, 1000H[BX]
7. 基址变址寻址
操作数的有效地址由基址寄存器和变址寄存器的内容相加产生
例：MOV
8086指令介绍
第3.3节 8086指令介绍
8086 CPU共有133条指令，根据操作性质，可分为： ➢ 传输指令 ➢ 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
※ 操作数的符号表示 ✓ DST：目的操作数 ✓ SRC：源操作数 ✓ TARGET：循环、转移和调用指令中的目的操作数
CPU内部操作数寻址
一. 数据寻址方式
1. 立即数寻址
指令中直接给出操作数，指令执行时可以立即得到，此时 把操作数又称作“立即数”
例：MOV AL,5 ;AL5
2. 寄存器寻址
操作数放在CPU内部的寄存器中，在指令中直接指出寄存 器的名字
例：INC CX ;将CX的内容加1
3. 隐含寻址
指令已经默认是对CPU中的某个寄存器操作
PUSH 1000 错误
➢ 操作：DST (SP+1, SP)，SP SP+2

第三章MCS51的指令系统

第三章MCS51的指令系统

3.4.1 MCS-51数据传送指令
[1]. 以累加器A为目的操作数类指令（4条） 这4条指令的作用是把源操作数指向的内容送到累加器A。有直接、
立即数、寄存器和寄存器间接寻址方式：
MOV A,direct
（direct）→（A）直接单元30H
MOV A,0A2H
§3.1 概述
7种寻址方式，111条指令
指令所占用空 间(字节数)
指令执行周期 （运算速度）
单字节指令：49条 双字节指令：45条 三字节指令：17条
单周期指令：64条 双周期指令：45条 四周期指令：2 条
试问
1 如果一条指令执行时间为3个机器周 期，那么需要经历多少个时钟周期？
2 如果一条指令执行时使用了2us，而 晶振使用的是12MHz，请问执行这条指 令需要多少个机器周期？
（A）+（（Ri））+（C）→（A） 累加器A中的内容与工作寄存 器Ri指向地址单元中的内容、连同进位位相加，结果存在A中
3.4.2 MCS-51算术运算指令
[3]. 带借位减法指令（4条）
这组指令包含立即数、直接地址、间接地址及工作寄存器与累加器A连同借位 位C内容相减，结果送回累加器A中。
3.4.1 MCS-51数据传送指令
[2]. 以寄存器Rn为目的操作数的指令（3条）
这3条指令的功能是把源操作数指定的内容送到所选定的工作寄存器 Rn中。有直接、立即和寄存器寻址方式：
MOV Rn, direct （data）→（Rn） 直接寻址单元中的内容送到寄存器Rn中 MOV R4,37H
**补充知识
MCS51系列单片机为复杂指令单片机CISC。目前单片机大 量使用的是精简指令集RISC结构单片机.

第三章MCS-51指令系统

第三章MCS-51指令系统
第三章 MCS-51单片机指令系统
3.1 概述
3.2
3.3
寻址方式
MCS-51的指令系统
3.4
伪指令
3.1
概述
指令：使计算机完成某种操作的命令。 指令系统 ：计算机能够执行的全部操作所对应的指 令集合。 机器语言： 采用二进制编码表示指令，是计算机能够直 接识别和执行的语言。 汇编语言： 采用助记符 、符号、数字来表示指令的程序 语言，它与机器语言指令时一一对应的。
如果我们分别向DPH，DPL送数，则结果也一样。
如下面两条指令： 则就相当于执行了 MOV DPH，#35H MOV DPTR，#3512H。 MOV DPL，#12H。
（6） 累加器A与片外RAM之间的数据传递类指令(4条)
MOVX A，@Ri MOVX @Ri，A MOVX A，@DPTR MOVX @DPTR，A 说明： 1.在51中，与外部存储器RAM打交道的只可以是A累加器。所 有需要送入外部RAM的数据必需要通过A送去，而所有要读入的外 部RAM中的数据也必需通过A读入。 在此我们可以看出内外部RAM的区别了，内部RAM间可以直接 进行数据的传递，而外部则不行。 比如，要将外部RAM中某一单元（设为0100H单元的数据）送 入另一个单元（设为0200H单元），也必须先将0100H单元中的内 容读入A，然后再送到0200H单元中去。
MOV B，R0
PUSH ACC
；R0→B，R0为寄存器寻 址，B为直接寻址。
；A的内容压入堆栈
3.2.4
寄存器间接寻址
例：MOV A， @R0
• 以寄存器中内容为地址，以该地址中内容为操作数的
寻址方式。间接寻址的存储器空间包括内部RAM和
外部RAM。 • 能用于寄存器间接寻址的寄存器有R0，R1，DPTR， SP。其中R0、R1必须是工作寄存器组中的寄存器。 SP仅用于堆栈操作。

第三章基本指令系统

第三章基本指令系统

注：该指令用在多字节加法运算中。
28
例：两个4字节无符号数相加，两数分别在2000H、3000H开 始的内存单元，和放在2000H开始的4个内容单元。
MOV SI, 2000H MOV AX, [SI] MOV DI, 3000H ADD AX, [DI] MOV [SI], AX MOV AX, [SI+2] ADC AX, [DI+2] MOV [SI+2], AX ；SI指向一加数首址 2000H ；AX 8423H ；DI指向另一加数首址 ；AX 8423H＋7F00H ；低16位和送[2000H][2001H] ；AX 1000H 3000H ；AX 1000H＋2000H＋CF ；高16位和送[2002H][2003H]
4）DST、SRC长度要一致。
MOV AL, BX （）
5) DST 不能是立即数 MOV 1000H, AX （） 6）DST、SRC 不能同时为存储器寻址 MOV [1000H], [3000H] （） 7）MOV指令不破坏源操作数
6
一、通用传送指令——XCHG
2、XCHG 格式：XCHG OPR1, OPR2 ; OPR1 OPR2 功能：两操作数内容相交换。 例： XCHG BL, AL ；两寄存器内容交换（字节交换）
第三章基本指令系统指令系统8086指令系统什么是指令系统cpu指令系统mcs51指令系统指令系统层指令系统的作用微处理器的指令系统指令系统就是指令吗
第三章 8086CPU基本指令系统
3.1 数据传送指令 3.2 算术运算指令
3.3 十进制调整指令
3.4 逻辑运算指令和移位指令 3.5 处理器控制指令
27
一、加法指令——ADC

微机原理与接口技术第三章指令系统

微机原理与接口技术第三章指令系统
子程序名：表示某个存储单元的地址，对应存储单元为子 程序的起始位臵；
标识符的构成
符号集合 英文字母（a~Z）、数字（0~9）、特殊符号（？、@、 _、 $）。 构成规则 不可以以数字开头；
不能实用单独的“？”作为标识符；
取名尽量有含义，但不能采用汇编语言的保留字； 助记符、定义符、寄存器名称等 最大长度为31字符。 例如： ABCDH →标识符 0ABCDH →立即数
MOV AX，05C7H 汇编指令 B8C705H
一对一
机器指令
3.1.2 指令格式 汇编语言指令：由操作码和操作数两部分组成。 操作码 操作数 操作数 指令的一般格式
操作码：指示指令要执行的具体操作。用助记符（一 般为英文字母缩写）表示。 操作数：指出指令执行过程中的操作对象。用符号或 符号地址标志。
（×）MOV CS，AX
（×）MOV AH, BX
AH AL BH BL CH CL DH DL
MOV AX, BX
；AX←BX
演示
寄存器寻址方式举例
MOV BX,1234H ;AX=1234H
源操作数是立即数寻址方式
目的操作数是寄存器寻址方式 MOV AX,BX BX=AX=1234H 源操作数和目的操作数均为寄存器寻址方式
AX 88H 66H … 66H 88H … 堆栈段 33200H 33201H
……
……
MOV BX, 1100H MOV AX, [BX]
码段
AX: 0078H
堆栈段
DS:0000H
…… ……
内存内容 偏移地址
0000H 0001H …… 1100H 1101H 1102H
…… ……
78H 00H 56H

03.10 第三章 - 单片机指令系统(条件转移类指令LJMP、AJMP、SJMP、JMP、JZ、DJNZ、CJNE、RET、RETI)

03.10 第三章 - 单片机指令系统(条件转移类指令LJMP、AJMP、SJMP、JMP、JZ、DJNZ、CJNE、RET、RETI)

09:42
单片机技术
12
第三章：MSC-51 单片机指令系统
3.10.2 - 条件转移类指令
❖ 理解条件的概念 ❖ 掌握JZ、JNZ的特点和用法 ❖ 掌握DJNZ的特点和用法 ❖ 掌握CJNE的特点和用法
09:42
单片机技术
13
3.10.2 条件转移指令（JZ、DJNZ、CJNE）
❖ 1.判A转移指令（JZ、JNZ）
09:42
单片机技术
4
3.10 控制转移类指令 ❖ 控制转移类指令分类
▪ 无条件转移指令: 指执行此类指令，程序将无条件转移到目的地址
包括：LJMP 、AJMP 、SJMP 、JMP
Long（长-64KB）Absolutely（绝对-2KB）Short（短-256B）Jump（跳）
▪ 条件转移指令：
指程序需满足某种条件时，才转移到目的地址，否则顺 序执行下一条指令。
包括：JC、JB、JBC、JZ、DJNZ、CJNE
09:42
单片机技术
5
3.10.1 无条件转移指令（LJMP、AJMP、SJMP、JMP）
❖ 1.长转移指令（LJMP）
▪ 格式：LJMP addr16 ；PC =（PC）+ 3
；PC ← addr15～0 ▪ 范围：216B = 64KB，（0000H~FFFFH）
▪ 格式：JZ rel ；当A = 00H时转向rel，PC' =（PC）+ 2+rel ；否则顺序执行，PC' =（PC）+ 2
▪ 格式：JNZ rel ；当A ≠ 00H时转向rel，PC' =（PC）+2+rel ；否则顺序执行，PC' =（PC）+ 2

计算机原理 指令系统

计算机原理 指令系统

第三章指令系统第一节指令基本格式及寻址方式一、指令及指令系统的概念1．指令指令是计算机硬件能够直接识别和执行的命令。

指令是计算机微操作的组合。

能够完成一定处理任务的指令序列就是计算机程序。

区别：计算机运行所需的指令及相关文档的集合称为软件。

2．指令系统一台计算机所能执行的所有指令的全体集合称为指令系统。

反而言之，不同计算机有不同的指令系统。

强调：指令系统属于计算机硬件范畴。

一个完整的指令系统应满足下面几个要求：（1）完备性：指用汇编语言编制各种程序时指令系统提供的指令足够用。

（2）有效性：指令尽其所能可能短，以便程序所占存储空间小、执行速度快。

（3）规整性：指令的长度是字节的整数倍。

对称性：所有寄存器和存储单元可以同等对待，指令可以使用各种寻址方式。

匀齐性：指令可以支持各种数据结构，编程时无需考虑数据类型。

一致性：指令的长度与数据的长度有一定的关系，以方便存取和处理。

（4）兼容性：在不同机器上能够不作修改地运行。

二、指令格式及分类1．指令格式指令包括操作码和地址码（操作数）。

操作码：表明该条指令操作的性质和功能。

地址码：表明参加操作的操作数地址和结果地址。

指令长度：是操作码的长度与地址码的长度之和。

指令的长度与字长没有固定关系，但一定是字节的整数倍。

操作码的长度，决定指令的种类（条数）。

地址码的长度，决定了指令的寻址空间（所能访问的最大存储空间）。

2．指令格式的分类根据指令中给出的操作数的个数可以将指令分为：零地址指令、一地址指令、二地址指令、三地址指令、多地址指令。

一条指令可以没有地址码，但必须要有操作码。

（ ）零地址指令中没有一个操作数地址，如停机指令（HALT）、空操作指令（NOP）。

三、寻址方式寻址方式包括：指令的寻址：确定本条指令的地址和下一条要执行指令的地址的方法。

（顺序寻址方式PC（程序计数器、指令指针寄存器）和跳跃寻址方式）操作数的寻址：找到操作数的方法。

操作数寻址方式有：1．立即数寻址：指令中直接给出操作数，通常用于给寄存器设置初始值，操作数在指令中，特点是寻址速度最快，缺点是灵活性最差。

第三章指令系统总结及课后题

第三章指令系统总结及课后题

字 节 地 址
10、如何访问SFR，可采用那些寻址方式？ 答：用直接寻址，位寻址，寄存器寻址 11、如何访问片外RAM，可使用那些寻址方式？ 答：只能采用寄存器间接寻址（用MOVX指令） 12、如何访问片内RAM，可使用那些寻址方式？ 答：低128字节：直接寻址，位寻址，寄存器间接寻址，寄存器 寻址（R0~R7） 高128字节：直接寻址，位寻址，寄存器寻址 13、如何访问片内外程序存储器，可使用那些寻址方式？ 答：采用变址寻址（用MOVC指令） 14、说明十进制调整的原因和方法？ 答：压缩BCD码在进行加法运算时应逢十进一，而计算机只将 其当作十六进制数处理，此时得到的结果不正确。用DA A指令 调整（加06H，60H，66H） 15、说明8951布尔机处理机功能？ 答：用来进行位操作
；被减数的低8位→A ；减数低8位→R2 ；被减数减去减数，差→A ；低8位结果→30H ；被减数的高8位→A ；减数高8位→R2 ；被减数减去减数，差→A ；高8位结果→30H
带借位减法指令（四条）
汇编指令格式 SUBB A, Rn； 机器码格式 1001 1rrr 操作 (A)-CY -(Rn) → A 注释 将工作寄存器内容与CY及 累加器A中的数相减， “差”存放于累加器A中 SUBB A，direct；1001 0101 direct SUBB A，@Ri； 1001 011i (A) -CY -((Ri)) →A (A) -CY -(direct) →A 将内部RAM单元内容与 CY及累加器A中的数相减， “差”存放于累加器A中 将间接寻址(Ri为R0或R1) 所得的片内RAM单元中内 容与CY及累加器A中的数
高128字节RAM区（SFR区，特殊功能寄存器区）
B
F0
ACC
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（１） 三地址双操作
50
指令
数指执令行一条三地址的加法指令需要访问51４
下条指令
次主.存。
个 （ 假 单 存A显 设 元 放１号第中地指中在三单）址令，主一取地O，存第存元址次第P指放一的（双中从二令在、１A操２取５操的主第０作第０作含存二０）数一义 的 操号数存指和→为 ５ 作操令单，的２： ０ 数A有作元第３０３分３号０数中四０别，取次０第指将号三令加单次，法元从第的。２二结120000０次果０从保第第１存一二号操操０到...单作作０主元数数
寄存器/存储器：直接给出寄存器或存储 器的地址码（名称）即可； 注：寄存器（CPU内部或外围设备内部） 及存储器的编址方式： 1）字编址、字节编址、位编址； 2）统一编址、非统一编址
操作数的编码方式
例：设某机主存容量为１６MB ，机器 字长１６ 位，若最小寻址单位为字节 （按字节编址） ，其地址码为多少位？ 若最小寻址单位为字（按字编址） ，其 地址码又为多少位？
共需１２ 条指令，其中７ 条一地址的进、出栈指令， ５ 条零地址的算术运算指令。进、出栈指令３ 次访 存，算逻指令４ 次访存，执行此程序共访存７ × ３ ＋ ５ × ４ ＝ ４１ 次。
例： 某一机器的指令系统，操作码８ 位， 地址码均为１６ 位，CPU 与主存之间每次传 送１６ 位数据。A 、B 、C 、D 、E 表示字地 址，存放１６ 位数据。
常用指令寻址方式
顺序寻址方式 跳跃寻址方式：直接、相对、间接
栈及相关概念
1、栈的分类： 用寄存器实现堆栈（串联堆栈） 内存中开辟堆栈区
自底向上生成堆栈 自顶向下生成堆栈 2、栈的建立： 将栈顶地址传送到SP中 3、栈的操作： PUSH/POP、MOV
IA32指令系统
寻址方式：立即数、寄存器直接、寄存器间接、存储器直接、 存储器间接、基址寻址、基址加比例寻址
（１） MOV FF０１H ，R０
（２） MOV R１ ，FF０２H
（３） MOV R２ ，FF００H
（４） MOV FF００H ，R３
常用操作数寻址方式
立即寻址 #imme 直接寻址 LOC 间接寻址 (LOC) 寄存器直接寻址 Ri 寄存器间接寻址 (Ri) 寄存器变址寻址 X(Ri) 相对寻址 X(PC) 基址寻址 X(BX) 隐含寻址 其他寻址方式（块寻址、段寻址）
解：若按字节编址，地址码应为２４ 位 （２^２４ ＝ １６MB） ；若按字编址， 地址码只需２３ 位。
操作数的编码方式
例:假设某外设接口中有３ 个寄存器，它们通
过数据总线与CPU 相连，其总线地址如下：
数据寄存器
FF００H
命令字寄存器 FF０１H
状态字寄存器 FF０２H
下列４ 条指令完成的操作分别是什么？
操作数和存放加法的结果都不需要访问主存。
（４） 零地址双操作数指令
零地址双操作数指令中只有操作码字段， 操作数地址都是隐含的。操作数在堆栈的栈 顶位置和次栈顶位置，它们分别从堆栈中弹 出，送到运算器中进行运算，运算的结果再 压入堆栈。执行一条零地址的加法指令访问 主存的次数取决于堆栈的结构。
举例
例：分别利用三地址、二地址、一地址和零地址指令 编制计算算术表达式x ＝ （a×b＋ c － d） ÷ （e＋ f）的程序。
解：假设a、b 、c 表示操作数，A 、B 、C 表示操作 数所在存储地址。
（１） 三地址指令程序
MUL A ，B ，X
ADD SUB
X ，C ，X X ，D ，X
ADD E ，F ，Y
指令类型：控制类（JNZ\JZ\JMP\CALL\RET\LOOP）、数据
传送类（MOV\PUSH\POP\LES）、算术逻辑运算类
（ADD\SUB\CMP\SHL\SHR\RCR\CBW\TEST\INC\DEC\OR\X
OR）、字符串（MOVS\LODS）
指令格式： 4
4
8
5
3
JE conditions displacement
DIV X ，Y ，X
共需５ 条三地址指令，每条指令４ 次访存，执行此 程序共访存２０ 次。
（２） 二地址指令程序
MOV X ，A MUL X ，B ADD X ，C SUB X ，D MOV Y ，E ADD Y ，F DIV X ，Y 共需７ 条二地址指令，MOV 指令３ 次访存，算术运 算指令４ 次访存，执行此程序共访存２ × ３ ＋ ５ × ４ ＝ ２６ 次。
③因为二地址指令占５ 个字节，每条指令需访 存３ 次才能取出。除取指令外，传送指令还 需访存２ 次，运算指令还需访存３ 次，所以 总的访存次数为：５ × ３ ＋ ２ × ２ ＋ ３ × ３ ＝２８ 次。
指令分类：依据指令功能来分
算术逻辑运算类指令（ADD、AND) 移位指令和循环指令(CLR、RL) 传送类指令(MOV) 串指令(CWB) 顺序控制类指令(JMP) 特权指令(CHMOD) 输入输出指令(IN OUT或利用访存指令)
软件 裸机
指令系统
指令格式
操作码 （OP）
操作数（D） 寻址方式 地址码
数寄 内 值存 存
器地 址
操作码表示指令要完成的操作，其长度决 定了指令系统可以表示的指令条数；操作数是 操作的对象，对象的类型由寻址方式部分决定
指令分类：依据操作数个数来分
OP
OP D
OP
D1
D2
OP D1 D2 D3
指令中地址个数的选取要考虑诸多的因 素。从缩短程序长度，用户使用方便，增加 操作并行度等方面来看，选用三地址指令格 式较好；从缩短指令长度，减少访存次数， 简化硬件设计等方面来看，一地址指令格式 较好。对于同一个问题，用三地址指令编写 的程序最短，但指令长度最长，而用二、一、 零地址指令来编写程序，程序的长度一个比 一个长，但指令的长度一个比一个短。
（１） 分别用三地址、二地址、一地址和零地 址指令编写程序，计算A ＝ （B － C） × （D －E）（不允许覆盖任何操作数，可以使 用暂存单元） 。
（２） 分别计算所写程序的总字节数。 （３） 分别计算程序执行时的访存次数。
① 三地址指令程序
SUB B ，C ，A
SUB D ，E ，Tmp
MUL A ，Tmp ，A
双操作数运算类指令的执行
对于双操作数运算类指令（如加法指令）来 说，每条指令中都需要包含以下４ 个地址信 息：
① 第一操作数地址A１ ； ② 第二操作数地址A２ ； ③ 操作结果存放地址A３ ； ④ 下条将要执行指令的地址A４ 。
这些地址信息可以明显地给出，称为显地址； 也可以依照某种事先的约定，用隐含的方式 给出，称为隐地址。
PUSH reg
4 31
32
ADD reg w immediate
8
32
CALL offset
6
11
8
8
MOVE d w displacement displacement
71
8
32
TEST w postbyte immediate
RISC机型
80%不常用 指令
复2杂精0指%指简系常令指统用令 令系统
扩展窗口1111 1110 XXXX YYYY 15条二地址指令
扩展窗口 1111 1111 0000 XXXX 15条一地址指令 1111 1111 1110 XXXX 1111 1111 1111 0000 16条零地址指令 1111 1111 1111 1111
操作数的编码方式
立即数：直接将数据表示成二进制形式
② 因为操作码８ 位，地址码１６ 位，所以： 三地址指令程序中每条指令占７ 个字节，程 序的字节总数为２１ 个字节；
③因为三地址指令占７ 个字节，每条指令需访 存４ 次才能取出，接下来每条指令还需要访 存３ 次，所以３ 条指令共访存２１ 次。
① 二地址指令程序
MOV A ，B SUB A ，C MOV Tmp ，D SUB Tmp ，E MUL A ，Tmp ②二地址指令程序中每条指令占５ 个字节，程 序的字节总数为２５ 个字节；
（３） 一地址指令程序 LOAD E
ADD F
STORE X LOAD A MUL B ADD C SUB D DIV X STORE X 共需９ 条一地址指令，每条指令２ 次访存，执行此 程序共访存９ × ２ ＝ １８ 次。
（４） 零地址指令程序
PUSH A PUSH B MUL PUSH C ADD PUSH D SUB PUSH E PUSH F ADD DIV POP X
第三章 指令系统
3.1 指令系统的定义及性能要求 3.2 指令格式及指令类型 3.3 指令和数据的编码及寻址方式 3.4 堆栈寻址方式 3.5 RISC机型
指令系统是指一台计算机所有机
器指令的集合，构成了计算机的机器 语言，是计算机硬件与上层软件的接 口。计算机的指令系统决定了计算机 的CPU的功能和结构。CISC和RISC 是现代两大典型指令系统体系结构。 设计一台机器的指令系统应考虑到其 完备性和完整性、兼容性、均匀性、 可扩充性。例：指令格式如下：源自4位4位4位
4位
如何表示61条指令，其中三地址、两地址、一 地址指令各15条，零地址指令16条？能否表示 更多条指令？
4位
4位
4位
4位
OOPP OP OAP1 OP A21
A321
…… … …
0000 XXXX YYYY ZZZZ 15条三地址指令
扩展窗口1110 XXXX YYYY ZZZZ 1111 0000 XXXX YYYY
从１００ 号单元中取第一操作数，第三次从２ ００ 号单元中取第二操作数，第四次将加法的 结果保存到主存的１００ 号单元。
（３） 一地址双操作数指令
一地址双操作数指令只有一个显地 执址行，一参条一加地运址算的加的法另指一令只个需操要作访问数两来次自主 累加 存１寄，０存第０器一号次单A从c元c５中。０取指号操单作令元数的中。含取由指于义令第为，一:第操二作次数从和 运算（结A果c都c）放在O累P加（寄A存１器中），→所以A读cc取第一