第4章

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儡堀严
4 years ago
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1 微机原理及应用主讲 : 谢维成 scxweicheng@yahoo.com.cn 西华大学电气信息学院 1

2 第 03 章 80X86 的寻址方式和指令 3.1 指令的格式 /8088 的寻址方式 3.3 指令系统数据传送指令算术运算指令逻辑运算与移位指令串操作指令控制转移指令处理器控制指令 2

3 知识点回顾 ADD/ADC/INC/AAA/DAA SUB/SBB/DEC/CMP/DAS MUL/IMUL/AAM DIV/IDIV/CBW/CWD 3

4 3.3.3 逻辑运算与移位指令以二进制位为基本单位进行数据的操作 1 逻辑运算 : AND OR XOR NOT TEST 2 移位 : SHL SHR SAL SAR 3 循环移位 : ROL ROR RCL RCR 常用指令, 应该特别熟悉 ; 同时, 注意这些指令对标志位的影响 4

5 5 (1) 与指令 AND 1. 逻辑运算 (AND) P111 逻辑与运算 : 与 1 相与结果不变, 与 0 相与结果为 0; 结果送目的操作数 AND reg,imm/reg/mem ;reg reg imm/reg/mem AND mem,imm/reg ;mem mem imm/reg AND 指令设置 CF=OF=0, 根据结果设置 SF ZF 和 PF 状态, 而对 AF 未定义屏蔽作用对指定位置 0

6 (2) 逻辑或指令 OR P111 逻辑或运算 : 与 0 相或结果不变, 与 1 相或结果为 1; 结果送目的操作数 OR reg,imm/reg/mem ;reg reg imm/reg/mem OR mem,imm/reg ;mem mem imm/reg OR 指令设置 CF=OF=0, 根据结果设置 SF ZF 和 PF 状态, 而对 AF 未定义对指定位置 1 6

7 (3) 逻辑异或指令 XOR P112 逻辑异或运算 : 与 0 相异或结果不变, 与 1 相异或的结果取反结果送目的操作数 XOR reg,imm/reg/mem XOR mem,imm/reg ;reg reg imm/reg/mem ;mem mem imm/reg XOR 指令设置 CF=OF=0, 根据结果设置 SF ZF 和 PF 状态, 而对 AF 未定义对指定位取反 7

8 (4) 逻辑非指令 NOT 逻辑非运算 : 按位取反原来是 0 的位变为 1 ; 原来是 1 的位变为 0 NOT reg/mem 单操作数指令不影响标志位易与 NEG 指令混淆 ;reg/mem ~reg/mem 8

9 逻辑运算举例 mov al,45h and al,31h ; 逻辑与 al=01h mov al,45h xor al,31h ; 逻辑异或 al=74h mov al,45h or al,31h ; 逻辑或 al=75h mov al,45h not al ; 逻辑非 al=bah 45h h

10 10 逻辑指令的应用 AND 指令可用于复位某些位 ( 同 0 相与 ), 不影响其他位 and bl, b ; 将 BL 中 D 3 和 D 0 位清 0, 其他位不变 OR 指令可用于置位某些位 ( 同 1 相或 ), 不影响其他位 or bl, b ; 将 BL 中 D 3 和 D 0 位置 1, 其他位不变 XOR 指令可用于求反某些位 ( 同 1 相异或 ), 不影响其他位 xor bl, b ; 将 BL 中 D 3 和 D 0 位求反, 其他位不变

11 (5) 测试指令 TEST P112 对两个操作数执行逻辑与运算 : 只有相与的两位都是 1, 结果才是 1; 否则, 与的结果为 0 测试指令进行逻辑与的结果不回送目的操作数 TEST reg,imm/reg/mem ;reg imm/reg/mem TEST mem,imm/reg ;mem imm/reg 11 TEST 指令设置 CF=OF=0, 根据结果设置 SF ZF 和 PF 状态, 而对 AF 未定义

12 (1) 非循环移位 2. 移位指令 P112 SHL C SAL C 0 0 SHR SAR 0 S C C Sign-bit 12

13 2. 移位指令 P112 SHL(SAL/SHR/SAR) DST,CL (1) Examples: SAL AL,1 MOV CL,33 SHR AX,33 13

14 2. 移位指令 P114 (2) 循环移位最高位最低位最高位最低位 CF CF (a) ROL (c) RCL 最高位最低位最高位最低位 CF CF 14 (b) ROR (d) RCR

15 2. 移位指令 P114 ROL(RCL/ROR/RCR) DST,CL (1) Examples: ROL AL,1 MOV CL,33 RCR AX,33 15

16 2. 移位指令从功能示意图可知,ROL 和 ROR 在移位时未把 CF 包含在循环圈中, 而 RCL 和 RCR 却把 CF 包含在循环圈内 4 条循环移位指令只影响标志位 CF 和 OF 用非循环移位指令时, 左移一位相当于原数乘 2( 不能超过数的表示范围 ), 而右移一位相当于原数除 2 当编程乘以或除以某一常数时, 采用移位指令执行速度要快得多 16

17 例 1:X*10 例 :X*10, 设 X 在 AL 中 ( 第 3 版在 P?, 第 4 版在 P95) MOV BL,10 MUL BL 共需 70~77 个 T 状态时间 ( 查阅附录 1) 17

18 例 1:X*10 采用移位和加指令 : 需 T 状态 SAL AL,1 ; 2T X*2 MOV BL,AL ; 2T ADD AL,AL ; 3T X*4 ADD AL,AL ; 3T X*8 ADD AL,BL ; 3T X*10 只需 13 个 T 状态时间, 用 MUL 指令需要个 T 状态时间 18

19 例 2:ASCII 码 BCD 码例 2:ASCII 码 BCD 码 (3 版在 P?,4 版在 P95) 35H 05H 33H 03H (1)AND AL,0FH ; (2)SUB AL,30H ; (3)MOV CL,04 ; SAL AL, CL ; SHR AL, CL ; 19

20 例 3: BCD 码 ASCII 码例 3: BCD 码 ASCII 码 (4 版在 P100) 20 设在 1000H 开始存有四个组合的 BCD 码要求转换为 ASCII 码存放在 3000H 开始的单元中去思路 : 12H 01H 02H 01H 31H 02H 32H (1)AND AL,OFH ; (2)ADD AL,30H ;OR AL,30H (3)MOV CL,04 ; SHR AL,CL ;

21 例 3: BCD 码 ASCII 码 MOV SI,1000H ;SI BCD 首址 MOV DI,3000H ;DI ASCII 首址 MOV CX,4 ; 置计数器初值 BBB:MOV AL,[SI] ;AL BCD 码, 第一次取 12 MOV BL,AL ; 暂存第一次 AND AL,0FH ; 去高 4 位 02 OR AL,30H ; 得低 4 位 ASCII 码 (32) MOV [DI],AL ; 存 ASCII 码,[3000H](32H) INC DI ;DI 加 1 MOV AL,BL ; 恢复 AL PUSH CX ; 保存 CX 21 MOV CL,4

22 例 3: BCD 码 ASCII 码 SHR AL,CL ; 逻辑右移 4 位 OR AL,30H ; 得高 4 位 ASCII 码 MOV [DI],AL ; 存 ASCII 码 INC DI ;DI 加 1 INC SI ;SI 加 1 POP CX ; 恢复 CX DEC CX ;CX CX-1 JNZ BBB ;CX=0? 否转 INT 20H ; 是, 结束 22

23 3.3.4 串操作指令 P115 串操作指令共 5 条, 它们的共同特点是 : 1 一般用 DS:SI 寻址源操作数, 用 ES:DI 寻址目的操作数 2 每次串操作后,SI 和 DI 的内容会自动修改, 若 DF=0,SI 和 DI 按增量修改, 若 DF=1,SI 和 DI 按减量修改 3 有的串操作指令前面可加重复前缀 REP, 于是该指令重复执行, 直至 CX=0 为止 23

24 ⒈ 串传送指令 MOVSB/MOVSW P 串传送指令 MOVSB/MOVSW MOVS DST,SRC 功能 : [ES:DI] [DS:SI] 要求 : 1SRC 用 DS:SI 寻址,DST 用 ES:DI 寻址 2 传送是字节还是字, 决定两个操作数的定义类型. 不能 MOVSB DST,SRC 本指令不影响标志位

25 ⒉ 串比较指令 CMPSB/CMPSW P116 串比较指令 CMPSB/CMPSW 执行的操作 :[DS:SI]-[ES:DI] 比较的结果只反映在标志位上本指令可用来检查两个串是否相等 25

26 ⒊ 串搜索指令 SCASB/SCASW P118 串搜索指令 SCASB/SCASW 功能 : 对字节 :AL - [ES:DI] 对字 : AX [ES:DI] 可见搜索指令执行的仍是比较 ( 相减 ) 操作, 结果只影响标志位通常把要搜索的关建字放在 AL( 字节 ) 或 AX( 字 ) 中 26

27 ⒊ 串搜索指令 SCASB/SCASW P118 串搜索指令 SCASB/SCASW SCAS 指令加上前缀 REPZ 或 REPE, 可解释为逐个进行比较, 若比较结果相等 (ZF=1) 且串未结束 (CX 0), 则继续比较若 SCAS 指令加上前缀 REPNZ 或 REPNE 则表示, 若比较结果不相等 (ZF=0) 且串未结束 (CX 0) 则继续比较 27

28 例 4: 字符搜索例 : 在 ES 段中从 1000H 开始存有 10 个 ASCII 码, 搜索 S, 若找到记下搜索次数及存放地址, 并在屏幕上显示 Y, 若未找到, 则显示 N (P118) MOV DI,1000H ;DI 串首址 MOV BX,DI ; 暂存 MOV CX,0AH ;CX 串长度 MOV AL, S ;AL S CLD ; 让 DF=0, 增量修改 DI REPNZ SCASB ; 若未找到, 继续搜索 ZF AL-[DI] JZ FOUND ; 找到, 转 FOUND DI DI+1 MOV DL, N ; 串中无 E,DL N CX CX-1 28

29 JMP DONE ; 转 DONE FOUND: DEC DI ;DI-1 29 MOV ADDR,DI ;ADDR E 的地址 SUB DI,BX MOV NUM,DI ;NUM 搜索次数 MOV DL, Y DONE: MOV AH,02 INT 21H INT 20H 例 4: 字符搜索 ;DL Y

30 ⒋ 取串指令 LODSB/LODSW P119 取串指令 LODSB/LODSW 执行的操作为 : 对字节 :AL [DS:SI] 对字 : AX [DS:SI] 取串指令通常不加重复前缀, 本指令不影响标志位 30

31 例 5: =? 例 5: 前面讲 BCD 码的加法十进制调整指令 AAA 时, 曾举过一例 : =?(6277) 下面要求将和的结果送显示, 为此, 要先化成 ASCII 码再送显示 31

32 例 5: =? 图示 : 图示 : 32

33 例 5: =? 程序段如下代码 : LEA SI,SUM+3 ;SI SUM+3 MOV CX,4 ;CX 和长度 STD ; 置 DF=1, 减量修改 SI MOV AH,02 ;AH 功能号 LP: LODSB ; 取 BCD 码至 AL, 且 SI SI-1 ADD AL,30H ; 转换为 ASCII 码 MOV DL,AL ;DL 字符 INT 21H DEC CX JNZ LP 33

34 ⒌ 存串指令 STOSB/STOSW P119 存串指令 STOSB/STOSW 该指令的操作为 : 对字节 :[ES:DI] AL 对字 : [ES:DI] AX 该指令若加上重复前缀 REP, 则操作将一直重复进行下去, 直至 CX=0 STOS 指令不影响标志位 34

35 例 6: 内存数操作 35 例 : 我们曾举过一个例子 : 将 1000H 开始的 100 个存储单元送上 ASCII 码 2AH(*) 程序段如下 : MOV DI,1000H MOV CX,64H MOV AL,2AH AGAIN:MOV [DI],AL INC DI DEC CX JNZ AGAIN INT 20H ; 若 CX=0, 返回 DOS

36 例 6: 内存数操作现采用存串指令, 则程序段改动如下 : MOV DI,1000H MOV AL, * MOV CX,64H CLD ; 让 DF=0, 增量修改 DI REP STOSB ; [DI] AL,DI DI+1 INT 20H CX CX-1 36

37 综合应用 MOV DI,1000H MOV CX,64H MOV AL,2AH AGAIN:MOV [DI],AL INC DI DEC CX JNZ AGAIN INT 20H 例 6: 内存数操作 REP STOSB ; 若 CX=0, 返回 DOS 37

38 参考文献本课件根据本校教学大纲, 参考教材, 参考了国内多个大学的微机原理及应用课程的课件, 主要参考文献如下 : 1 钱晓捷, 郑州大学, 微机原理及应用课件 2 陈涛, 河南工业大学, 微机原理及接口技术 ( 授课 80+ 实验 24) 课件 3 杨景常, 西华大学, 微机原理及应用 ( 授课 42+ 实验 10) 课件 4 作者不详, 计算机硬件技术课件 5 姚燕南, 薛钧义主编, 微型计算机原理与接口技术, 高等教育出版社, Barry B.Brey, Intel 微处理器 - 从 8086 到 Pentium 系列体系结构编程与接口技术 ( 第 5 版英文影印版 ), 高等教育出版社 7 周明德, 微型计算机系统原理及应用,( 第四版上册 ), 清华大学出版社,

3.3.3 逻辑运算和移位指令 1. 逻辑运算指令运算规则 : 按位操作, 无进 / 借位对标志位的影响 ( 除 NOT 指令外 ): CF OF SF ZF PF AF 0 0 u 根据运算结果设置 2015 年 3 月 30 日星期一 7 时 57 分 24 秒 2

3.3.3 逻辑运算和移位指令 1. 逻辑运算指令运算规则 : 按位操作, 无进 / 借位对标志位的影响 ( 除 NOT 指令外 ): CF OF SF ZF PF AF 0 0 u 根据运算结果设置 2015 年 3 月 30 日星期一 7 时 57 分 24 秒 2 第 3 章 8086 的寻址方式和指令系统 (4) 2015 年 3 月 30 日星期一 7 时 57 分 24 秒 1 3.3.3 逻辑运算和移位指令 1. 逻辑运算指令运算规则 : 按位操作, 无进 / 借位对标志位的影响 ( 除 NOT 指令外 ): CF OF SF ZF PF AF 0 0 u 根据运算结果设置 2015 年 3 月 30 日星期一 7 时 57 分 24 秒 2 1)