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第3章 8086CPU指令系统

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第三章 8086CPU指令系统

一 8086指令的一般格式

⒈ 概述

① 指令：是计算机用以控制各部件协调动作的命令；

② 指令系统：CPU可执行的指令的集合；

③ 机器指令：是CPU仅能识别的指令的二进制代码，也称机器码；

⒉ 指令格式

① 组成

由操作码和操作数两部分组成，有些指令无操作数。

操作码规定了指令的操作性质，用助记符表示；操作数规定了指令的操作对象。

② 分类

指令可分为无操作数指令、单操作数指令、双操作数指令。

例：HLT 无操作数

DAA 约定或隐含操作数

INC AL 单操作数

MOV AL，BL 双操作数，其中逗号前的操作数AL为目的操作数，逗号后的操作数BL为源操作数。

③ 操作数类型

立即数：出现在指令中的常数；

寄存器操作数：操作数在寄存器中；

存储器操作数：操作数在存储器中。

④ 一般格式

[标号：] 操作码 操作数；注释

二 8086寻址方式

是指CPU在执行指令时寻找操作数或操作数地址的方式。

⒈ 立即寻址

直接放在指令中的常数称为立即数，立即数只能是源操作数，立即数存放在指令操作码之后的存储单元中。

例：MOV AL，50H

⒉ 寄存器寻址

存放在寄存器中的数据为操作数，寄存器操作数可以是源操作数，也可以是目的操作数。

例：MOV AL，BL

以下寻址方式3～8，操作数都在存储器中。存储器操作数具有类型属性，如字节（BYTE）、字（WORD）、双字（DWORD）等，反映了数据占用存储单元的字节数，指令书写中，约定用方括号内容表示存储器操作数的偏移地址；用类型名 PTR 偏移地址的形式说明指令中存储器操作数的类型，例：WORD PTR [1000H]；用变量名DB/DW/DD数据序列的形式分别定义具有“变量名”的字节、字或双字存储器操作数，如BUF DB 10H，20H。

⒊ 存储器寻址

① 直接寻址 2 存储器操作数的16位偏移地址直接包含在指令的方括号中。

例：MOV AL，[1000H] 约定由DS提供段地址

MOV AL，CS：[1000H] ；段超越，由CS提供段地址

MOV AL，SS：[1000H] ；段超越，由SS提供段地址

② 寄存器间接寻址

操作数所在的存储单元的偏移地址放在指令给出的寄存器中。可用于这种寻址方式的寄存器只能是SI、DI、BP和BX。其中，SI、DI、BX约定的段寄存器是DS，而BP约定的段寄存器SS。

例：MOV AX，[SI] ；AX←DS：[SI]

MOV [BX]，AX ；DS：[BX]←AX

③ 基址寻址

操作数的有效地址是指令给定的位移量（8位或16位）与BX、BP内容之和，段寄存器约定同寄存器间接寻址，允许段超越。

例：MOV AX，[BX+3AH] ；AX←DS：[BX+3AH]

MOV [BP+4EB3H]，AX；SS：[BP+4EB3H]←AX

④ 变址寻址

操作数的有效地址是指令给定的位移量与寄存器SI或DI内容之和，段寄存器约定在DS中，允许段超越。

例：MOV [DI+12H]，AX ；DS：[DI+12H] ←AX

MOV BX，SS：[DI+45H] ；BX←SS：[DI+45H]

⑤ 基址变址寻址

操作数的有效地址是指令给定的位移量和一个基址寄存器（BX或BP）及一个变址寄存器（SI或DI）的内容之和，段寄存器约定由基址寄存器决定，若为BX，段寄存器约定为DS；若为BP，段寄存器约定为SS，允许段超越。

例：MOV BX，[DI+BP+45H] ；BX←SS：[DI+BP+45H]

MOV AX，ES：[SI+BX+76H]；AX←ES：[SI+BX+76H]

注意：基址寄存器BX和BP不能同时出现在一个方括号内，变址寄存器DI和SI亦如此。

⑥ 串寻址

用于数据串操作指令，它隐含地运用：SI指出源串偏移地址，DI指出目的串偏移地址，指令执行后，SI和DI的内容自动加1或减1（操作数为字节类型时）、加2或减2（操作数为字类型时）；约定源串段地址在DS中，目的串段地址在ES中。不允许段超越。

例：MOVSB ；ES：[DI] ←DS：[SI]，SI←SI 1，DI←DI 1

MOVSW ；ES：[DI] ←DS：[SI]，SI←SI 2，DI←DI 2

⑦ 端口寻址

操作数在外设端口中。

● 直接端口寻址：指令中直接给出的8位常数是外设端口地址。

例：IN AL，34H ；AL←[34H]

OUT 34H，AL ；[34H]←AL

● 间接端口寻址：指令中外设端口的16位地址在DX中。

例：MOV DX，280H

IN AL，DX ；AL←[280H]

OUT DX，AL ；[280H]←AL

⑧ 隐含寻址

指令中没有给出操作数，但却隐含在固定对象中。 教 案 用 纸 第三章

吉 林 化 工 学 院 第 3 页 例：AAA ；隐含对AL操作，

三 数据传送指令

⒈ 通用数据传送指令

① MOV dst，src

指令功能：dst←src，

标志寄存器：不影响，

操作数：src：通用寄存器、段寄存器、存储器操作数、立即数；

dst：通用寄存器、段寄存器、存储器操作数。

注意：src和dst必须类型一致（都是8位或者是16位）；

dst不能是立即数；

当操作数不是立即数时，两个操作数不能都是存储器操作数；

源操作数是立即数时，目的操作数不能是段寄存器；

CS不得作目的操作数。

例：MOV BX，CX ；BX←CX

MOV [2000H]，BL ；DS：[2000H]←BL

② XCHG dst，src

指令功能：dst←→src

标志寄存器：不影响，

操作数：两操作数可以是通用寄存器和存储器。

注意：两操作数不能都是存储器操作数；

两操作数类型必须一致。

例：XCHG AX，BX ；AX ←→BX

③ PUSH src

指令功能：SP←SP-1，[SP]←srcH，SP←SP-1，[SP]←srcL

标志寄存器：不影响

操作数：寄存器（IP除外）或存储单元。

注意：源操作数只能是16位，而不能是8位的。

④ POP dst

指令功能：dstL←[SP]，SP←SP+1，dstH←[SP]，SP←SP+1

标志寄存器：不影响，POPF除外

操作数：同PUSH指令，但CS不能作为目的操作数。

注意：目的操作数只能是16位的，而不能是8位的。

⑤ XLAT（查表指令） 4 指令功能：AL←DS：[BX+AL]；

标志寄存器：不影响；

用途：用于查表，表首地址的偏移地址在BX中，表长度可达256字节。

⒉ 地址传送指令

用来传送操作数的地址。

① LEA reg16，src 取偏移地址指令

指令功能：将源操作数的偏移地址送16位通用寄存器；

标志寄存器：不影响；

操作数：目的操作数是16位通用寄存器，源操作数是存储器操作数。

② LDS reg16，src 和LES reg16，src 取地址指针指令

指令功能：将源操作数的有效地址所对应的双字存储单元的高16位内容送入DS（LES指令送入ES），低16位内容送入指令指定的16位通用寄存器；

标志寄存器：不影响。

例：设某双字存储单元偏移地址为3000H，双字数据为H，则

LDS SI，[3000H] ；DS=1234H，SI=5678H

LES DI，[3000H] ；ES=1234H，DI=5678H

⒊ 标志传送指令

专门用于对标志寄存器进行操作

① LAHF ；AH ←FL ，标志寄存器低8位送AH

② SAHF ；FL←AH，AH的内容送标志寄存器低8位

③ PUSHF ；标志寄存器内容压栈

④ POPF ；栈顶内容送标志寄存器

注意：SAHF和POPF指令将直接影响标志位，而其他传送均不会对标志位产生影响。

⒋ 输入/输出指令

用于主机与外设端口间的数据传送。

IN AL，n； IN AL，DX； IN AX，n； IN AX，DX

指令功能：从端口（地址为n或在DX中）输入8位数据到AL中或输入16位数据到AX中；

标志寄存器：不影响。

OUT n，AL； OUT DX，AL； OUT n，AX； OUT DX，AX

指令功能：从AL中输出8位数据到端口（地址为n或在DX中）或从AX中输出16位数据到端口（地址为n或在DX中）。

标志寄存器：不影响。

四 算术运算指令

⒈ 加法指令

① ADD dst，src

指令功能：dst←(src)+(dst)

标志寄存器：影响AF、CF、PF、OF、ZF、SF

操作数：目的操作数：通用寄存器、存储器；

源操作数：通用寄存器、存储器、立即数；

注意：两操作数必须类型一致；

两操作数不能同时为存储器操作数。

例：ADD AX，BX ；AX←AX+BX 教 案 用 纸 第三章

吉 林 化 工 学 院 第 5 页 ADD [BX+DI+64H]，AX ；[BX+DI+64H]←AX

② ADC dst，src

指令功能：dst←(dst)+(src)+CF

其余同ADD指令。

③ INC dst

指令功能：dst←(dst)+1

标志寄存器：影响OF、SF、ZF、AF、PF；

操作数：8位/16位通用寄存器或存储器；

注意点：不影响CF。

⒉ 减法指令

① SUB dst，src

指令功能：dst←(dst)-(src)；

其余同ADD指令。

例：SUB BX，CX ；BX←BX-CX

② SBB dst，src

指令功能：dst←(dst)-(src)-CF；

其余同SUB指令。

例：SBB [BX+SI]，AL ；[BX+SI] ←[BX+SI]-AL-CF

③ DEC dst

指令功能：dst←(dst)-1

其余同INC指令。

④ NEG dst

指令功能：dst←0-(dst)或det← +1

标志寄存器：影响AF、CF、PF、OF、ZF、SF；

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第3章 8086/8088指令系统与寻址方式习题

3． 3 8086系统中，设DS=1000H，ES=2000H，SS=1200H，BX=0300H，SI=0200H，

BP=0100H，VAR的偏移量为0600H，请指出下列指令的目标操作数的寻址方式，若目标操作数为存储器操作数，计算它们的物理地址。

（1）MOV BX，12 ；目标操作数为寄存器寻址

（2）MOV [BX]，12 ；目标操作数为寄存器间址 PA=10300H

（3）MOV ES：[SI]，AX ；目标操作数为寄存器间址 PA=20200H

（4）MOV VAR，8 ；目标操作数为存储器直接寻址 PA=10600H

（5）MOV [BX][SI]，AX ；目标操作数为基址加变址寻址 PA=10500H

（6）MOV 6[BP][SI]，AL ；目标操作数为相对的基址加变址寻址 PA=12306H

（7）MOV [1000H]，DX ；目标操作数为存储器直接寻址 PA=11000H

（8）MOV 6[BX]，CX ；目标操作数为寄存器相对寻址 PA=10306H

（9）MOV VAR+5，AX ；目标操作数为存储器直接寻址 PA=10605H

3．4 下面这些指令中哪些是正确的？那些是错误的？如果是错误的，请说明原因。

（1）XCHG CS，AX ；错，CS不能参与交换

（2）MOV [BX]，[1000] ；错，存储器之不能交换

（3）XCHG BX，IP ；错，IP不能参与交换

（4）PUSH CS

（5）POP CS ；错，不能将数据弹到CS中

（6）IN BX，DX ；输入/输出只能通过AL/AX

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第3章 8086CPU指令系统

1. 写出完成下列要求的变量定义语句：

（1）在变量var1中保存6个字变量：4512H，4512，－1，100/3，10H，65530；

（2）在变量var2中保存字符串：’BYTE’, ’word’, ’WORD’；

（3）在缓冲区buf1中留出100个字节的存储空间；

（4）在缓冲区buf2中，保存5个字节的55H，再保存10个字节的240，并将这一过程重复7次；

（5）在变量var3中保存缓冲区buf1的长度；

（6）在变量pointer中保存变量var1和缓冲区buf1的偏移地址。

解：var1 DW 4512H,4512,-1,100/3,10H,65530

var2 DB ’BYTE’,’word’,’WORD’

buf1 DB 100 DUP（?）

buf2 DB 7 DUP（5 DUP（55H）,10 DUP（240））

var3 DB LENGTH buf1

pointer DW var1,buf1 （或者pointer DW OFFSET var1，OFFSET buf1）

2. 设变量var1的逻辑地址为0100：0000，画出下列语句定义的变量的存储分配图：

var1 DB 12，－12，20/6，4 DUP（0，55H）

var2 DB ‘Assemble’

var3 DW ‘AB’, ‘cd’, ‘E’

var4 DW var2

var5 DD var2

解：

3. 指令正误判断，对正确指令写出源和目的操作数的寻址方式，对错误指令指出原因（设VAR1, VAR2为字变量, L1为标号）：

（1）MOV SI，100 （2）MOV BX，VAR1[SI]

（3）MOV AX, [BX] （4）MOV AL, [DX]

第3章 8086CPU指令系统

第3章 8086CPU指令系统

第三章 8086CPU指令系统

一 8086指令的一般格式

⒈ 概述

① 指令：是计算机用以控制各部件协调动作的命令；

② 指令系统：CPU可执行的指令的集合；

③ 机器指令：是CPU仅能识别的指令的二进制代码，也称机器码；

⒉ 指令格式

① 组成

由操作码和操作数两部分组成，有些指令无操作数。

操作码规定了指令的操作性质，用助记符表示；操作数规定了指令的操作对象。

② 分类

指令可分为无操作数指令、单操作数指令、双操作数指令。

例：HLT 无操作数

DAA 约定或隐含操作数

INC AL 单操作数

MOV AL，BL 双操作数，其中逗号前的操作数AL为目的操作数，逗号后的操作数BL为源操作数。

③ 操作数类型

立即数：出现在指令中的常数；

寄存器操作数：操作数在寄存器中；

存储器操作数：操作数在存储器中。

④ 一般格式

[标号：] 操作码 操作数；注释

二 8086寻址方式

是指CPU在执行指令时寻找操作数或操作数地址的方式。

⒈ 立即寻址

直接放在指令中的常数称为立即数，立即数只能是源操作数，立即数存放在指令操作码之后的存储单元中。

例：MOV AL，50H

⒉ 寄存器寻址

存放在寄存器中的数据为操作数，寄存器操作数可以是源操作数，也可以是目的操作数。

例：MOV AL，BL

以下寻址方式3～8，操作数都在存储器中。存储器操作数具有类型属性，如字节（BYTE）、字（WORD）、双字（DWORD）等，反映了数据占用存储单元的字节数，指令书写中，约定用方括号内容表示存储器操作数的偏移地址；用类型名 PTR 偏移地址的形式说明指令中存储器操作数的类型，例：WORD PTR [1000H]；用变量名DB/DW/DD数据序列的形式分别定义具有“变量名”的字节、字或双字存储器操作数，如BUF DB 10H，20H。

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第二章

1．8086CPU由哪两部分构成？它们的主要功能是什么？

答：8086CPU由两部分组成：指令执行部件(EU，Execution Unit)和总线接口部件(BIU，Bus Interface Unit)。指令执行部件（EU）主要由算术逻辑运算单元(ALU)、标志寄存器FR、通用寄存器组和EU控制器等4个部件组成，其主要功能是执行指令。总线接口部件(BIU)主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路等4个部件组成，其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行，访问存储器或I／O端口读取操作数参加EU运算或存放运算结果等。

2．8086CPU预取指令队列有什么好处？8086CPU内部的并行操作体现在哪里？答：8086CPU的预取指令队列由6个字节组成，按照8086CPU的设计要求，指令执行部件（EU）在执行指令时，不是直接通过访问存储器取指令，而是从指令队列中取得指令代码，并分析执行它。从速度上看，该指令队列是在CPU内部，EU从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。8086CPU内部的并行操作体现在指令执行的同时，待执行的指令也同时从内存中读取，并送到指令队列。

5．简述8086系统中物理地址的形成过程。8086系统中的物理地址最多有多少个？逻辑地址呢？答：8086系统中的物理地址是由20根地址总线形成的。8086系统采用分段并附以地址偏移量办法形成20位的物理地址。采用分段结构的存储器中，任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部分构成，都是16位二进制数。通过一个20位的地址加法器将这两个地址相加形成物理地址。具体做法是16位的段基址左移4位(相当于在段基址最低位后添4个“0”)，然后与偏移地址相加获得物理地址。由于8086CPU的地址线是20根，所以可寻址的存储空间为1M字节，即8086系统的物理地址空间是1MB。逻辑地址由段基址和偏移地址两部分构成，都是无符号的16位二进制数，程序设计时采用逻辑地址，也是1MB。