微机原理第3章-指令系统.ppt

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1、及,秦红磊 金天,微机原理,接口技术,第三章 微处理器指令系统（Instruction Set),第一节：指令的基本格式第二节：8086的寻址方式第三节：8086的指令系统第四节：其它微处理器的指令扩展第五节：中断指令和DOS系统功能调用,指令系统是计算机硬件和软件之间的桥梁，是汇编语言设计的基础。,操作码 操作数,汇编指令：,操作码：指令操作类型；操作数：指令所需操作数或操作数的地址；操作数可以有一个，也可以有两个，一个源操作数，一个目的操作数。例：MOV AX，CX；将CX的内容送入AX中。,微机算机处理器的指令由几十种或上百种组成，每种指令由两个字段（Field）构成：,第一节 指令的基

2、本格式,第二节 8086的寻址方式,8086的寻址方式是指寻得操作数来源得方式，有以下几种：1.立即数寻址（Immediate Addressing）2.寄存器寻址（Register Addressing）3.直接寻址（Direct Addressing）4.间接寻址（Indirect Addressing),存储器寻址,由指令字节给出的信息求出操作数的地址称为有效地址EA(Efficient)寻找（得到）操作数有效地址的方法称为操作 数的寻址方法 寻找（得到）操作数有效地址和存取操作数的过程称为指令的寻址操作,指令操作数部分直接给出指令的操作数，操作数与操作码一起存入代码段中。立即数有8位和

3、16位。例：MOV AL,05H；源操作数为立即寻址 指令执行后，AL=05H，8位数据05H存入AL寄存器。例：MOV AX，3064H；源操作数为立即寻址 指令执行后，AX=3064H，16位数据3064H存入AX寄 存器。,1.立即数寻址（Immediate Addressing）,立即数寻址、寄存器寻址的操作数，不用在取完指令后再到内存中取数。寻址方式。其它寻址方式 操作数存放在内存中，取完指令后，还需到内存取数，指令中给出的是该操作数的地址，包括段地址和偏移地址。,CPU 总线 内存,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

4、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）1,2.寄存器寻址（Register Addressing）,直接寻址方式的操作数的形式为：Variable或Variable在直接寻址方式中，操作数的偏移地址(有效地址EA)直接用指令加以指定(有直接地址值和标号两种形式)。它存放在代码段中指定操作码之后，但操作数一般存放在存储器的数据段中，所以必须先求出操作数的物理地址，然后再访问存储器才能取得操作数。段地址隐含的由DS 指定，也可以ES指定，但需在指令中指明

5、。最后存储器地址为：DS:偏移地址 或 ES:偏移地址。例：MOV AX，ES:2000H 将ES:2000H单元内容送入AX。例：MOV AX，LABLE 或 MOV AX，LABEL 将标号为LABLE(存放操作数单元的符号地址)，即 DS:LABLE中的内容送入AX。,3.直接寻址（Direct Addressing）,例：MOV AX,1000 H 若(DS)=2000H 内存操作数的物理地址为：PA=(DS)10H+EA=2000H 10H+1000H=21000H 执行后(AX)=3040H,思考：指令 MOV AX,1000H 与MOV AX,1000H有什么不同？,4.间接寻址

6、（Indirect Addressing）,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 MOV AL,BX 寄存器相对寻址 MOV AL,BX+10H 基址加变址寄存器 MOV AL,BX+SI 相对基址加变址寄存器 MOV AL,BX+SI+10H,（1）寄存器间接寻址 寄存器间接寻址方式的操作数形式为：reg 操作数的有效地址包含在基址寄存器BX，基址指针BP或一 个变址寄存器（SI或DI）中。寄存器间接寻址要用方括号括起来，以便与寄存器操作数相区别。例：MOV AX，BX；将由BX决定的存储单元的内容送到AX寄存器。,0000,0001,0002,0003,CC,AA,TAB

7、：,AH AL,AA BB,数据段,0002,BX,BB,使用BX、SI、DI的寄存器寻址，默认段寄存器为DS,例：MOV AX,DI 若(DS)=3000H(DI)=2000H 则内存操作数的物理地址为：PA=(DS)10H+(DI)=32000H 执行后(AX)=(32000H)=400BH,思考：指令 MOV AX,DI 与MOV AX,DI有什么不同？,用 SI、DI、BX、BP作为间接寻址允许段跨越 指令中可以指定段跨越前缀来取得其他段中的数据。例：MOV ES:DI,AX MOV DX,DS:BP这种寻址方法可以用于表格处理。,（2）寄存器相对寻址方式 操作数在存储器内，指令中寄存

8、器内容与指令指定的位移量（DISP）之和作为操作数所在单元的有效地址。（BX）DISP8（SI）（DI）（BP）DISP16,有效地址=,段寄存器为DS,段寄存器为SS,+,物理地址=（DS）*16+（BX）+DISP8（SI）、（DI）、DISP16类同。物理地址=（SS）*16+（BP）+DISP16,操作数 有效地址是一个基址或变址寄存器的内容和指令中指定的8位或16位位移量（displacement）之和。可 用的寄存器有 BX、DI、SI、BP,与寄存器间接寻址相同 如:MOV AL,BX+10H MOV AH,DI+20H MOV DL,30H SI MOV DH,40H BP,例

9、：MOV AX,BX+30H 若(DS)=2000H(BX)=1000H 则内存操作数的物理地址为：PA=(DS)10H+(BX)+30H=21030H 指令执行后：(AX)=(21030H)=8976H,（3）基址变址寻址方式：操作数在存储器中，指令将基址寄存器（BX或BP）与变址寄存器（SI或DI）内容之和作为操作数所在存储单元的有效地址。,（BX）（SI）（BP）（DI）,EA=,+,PA=（DS）*16+（BX）+（SI）或（DI）PA=（SS）*16+（BP）+（SI）或（DI）例：MOV AX，BX+DI 或 MOV AX，BXDI DS:(BX)+(DI)字存储单元内容送AX。例

10、：MOV AX，BP+SI 或 MOV AX，BPSI SS:(BP)+(SI)字存储单元内容送AX。,默认段寄存器由基址寄存器决定,允许段跨越。基址寄存器为BX，默认段寄存器为DS(SI)PA=(DS)10H+(BX)+(DI)基址寄存器为BP，默认段寄存器为SS(SI)PA=(SS)10H+(BP)+(DI),使用BX的基址加变址寻址，默认段寄存器为DS,例：MOV AX,BX+SI 若(DS)=4000H(BX)=2000H(SI)=100H 则内存操作数的物理地址为：PA=(DS)10H+(BX)+(SI)=42100H 指令执行后(AX)=(42100H)=2345H,（4）相对基址

11、变址寻址方式 操作数在存储器内，指令将基址寄存器（BX或BP）与变址寄存器（SI或DI）的内容之和再加上位移量（8位或16位），得到操作数所在单元的有效地址。（BX）（SI）DISP8（BP）（DI）DISP16,有效地址=,+,+,例：MOV AX,BX+SI+10H 若(DS)=4000H(BX)=3000H(SI)=200H 则内存操作数的物理地址为：PA=(DS)10H+(BX)+(SI)+10H=43210H 指令执行后(AX)=(43210H)=8877H,第三节 8086的指令系统,8086的指令系统包含133条基本指令，这些指令功能可以分为6类：1.数据传送指令(Data tr

12、ansfer)2.算术运算指令(Arithmetic)3.逻辑指令与移位指令(Logic&Shift)4.控制转移指令(Control transfer)5.处理机控制指令(Processor Control)6.串操作指令(String manipulation),一.数据传送指令 数据传送指令是最简单、最常用的一类指令，它是负责把数据、地址、或立即数传送到寄存器或存储单元中。,寄存器，存储器，I/O端口,按传送内容，可分为四类：,1。通用数据传送 MOV,PUSH,POP,XCHG2.累加器专用传送 IN,OUT，XLAT 3.地址传送 LEA,LDS,LES4.标志传送 PUSHF,PO

13、PF,LAHF,SAHF,特点：1.除POPF、SAHF外，其他传送指令对标志位均无影响 2.唯一允许以段寄存器做操作数的指令 且只有MOV、PUSH、POP这三条允许,1.通用传送指令 MOV、PUSH、POP、XCHG,（1）MOV传送指令 格式 MOV dst，src 执行(dst)(src),例：reg/mem/segreg reg 通用寄存器/存储器/段寄存器通用寄存器 MOV AL,BL MOV BX,AL MOV DS,AX reg/segreg mem 通用寄存器/段寄存器 存储器 MOV AL,BX MOV DS,BX+SI reg/mem segreg 通用寄存器/存储器

14、段寄存器 MOV BX,CS MOV BX,DS reg/mem data 通用寄存器/存储器 立即数 MOV Al,9 MOV BX,OFFSET buffer MOV BYTE PTR value,0 MOV WORD PTR BX,1,MOV指令特点及注意事项:双操作数指令(注意双操作指令的特点）可进行字节或字传送 不允许存储器传送到存储器MOV BX，value MOV DI，SI MOV AX，value MOV BX，AXMOV AL，SI MOV DI，AL,MOV指令应用例：实现将AREA1开始的100个数据传送到AREA2开始的单元。,AREA1:,AREA2:,100个数据

15、,分析题意：可以用200条MOV指令来完成100个数据传送，指令操作重复，每个数据传送后的地址是变化的。可以利用循环，但每循环一次要修改地址（源地址和目的地址），必须把地址放在寄存器当中，用寄存器间接寻址来寻找操作数.,得到如下程序：MOV SI，OFFSET AREA1 MOV DI，OFFSET AREA2 MOV CX，100AGAIN：MOV AL，SIMOV DI，AL INC SI；修改地址指针 INC DI；修改地址指针 DEC CX；修改个数 JNZ AGAIN,（2）PUSH(Push word onto stack)POP(Pop word off stack)这是两条堆栈

16、操作指令。1）先介绍一下什么是堆栈，为什么需要堆栈 堆栈是按照先进后出原则组织的一段内存区域。通常用于存放一些重要数据,如：程序的地址、或是需要恢复的数据。为方便数据的存放和恢复，设置专门的指针，指向堆栈中要操作的单元。段值由 SS 给出，偏移地址由 SP 给出 SS 堆栈段寄存器(stack segment)SP 堆栈指针寄存器(stack point),SS:SP,特点：下推式的（规定堆栈设置在堆栈段内）改变SP的内容，随着推入堆栈内容增加，SP的值减少。先进后出工作原则（Last In First Out 简称LIFO)堆栈在内存中的情况：,堆栈在内存中的情况：可以用一条立即数传送指令给

17、SP赋值，确定SP在SS段中的初始位置。例：设：(SS)=9000H,堆栈段为64KB MOV SP,0E200H;(SP)=0E200H则：整个堆栈段的物理地址范围为：90000H9FFFFH 栈顶的物理地址为：9E200H堆栈在内存中的情况如右图所示：,堆栈在内存中的情况,2)堆栈操作指令(堆栈操作指令有两条)：入栈指令格式：PUSH src;(SP)(SP)-2(SP)+1,(SP)(src)把一个字从源操作数(src)由SP指向堆栈顶部。出栈指令格式：POP dest;(dest)(SP)+1,(SP)(SP)(SP)+2把现行SP所指向堆栈顶部的一个字 指定的目的操作数(dest)，

18、同时进行修改堆栈指针的操作。,SS:SP,SS:SP,(dst),PUSH 入栈操作格式 PUSH src 执行（SP）（SP）-2（SS：SP）（src）,特点:单操作数指令 操作数为16位，可以是reg/segreg/mem,不可以是datareg:AX,BX,CX,DX,SI,DI,BP,BXsegreg:CS,DS,ES,SSmem:字类型,例：PUSH AX,不变 减2 变不变,特点:单操作数指令操作数为16位，可以是reg/segreg/mem,不可以是datareg:AX,BX,CX,DX,SI,DI,BP,BXsegreg:DS,ES,SS,不允许是CSmem:字类型,POP出

19、栈操作,SS:SP,SS:SP,(dst),格式 POP dst 执行（dst）（SS：SP）（SP）（SP）+2,例：POP BX,不变 加2 变 变,堆栈使用的场合 用堆栈保存恢复信息 子程序的调用、返回以及中断调用、返回 用堆栈传送数据（程序设计中介绍）,主程序 子程序:子程序：在一个实际程序中，有些操作要执行多次，把要重 复执行（subroutine）操作编为子程序。也常把一些常用的操作标准化、通用化的子程序。主程序（Main program）往往要调用子程序 或处理中断,暂停主程序，执行子程序或中断服务程序。,调用子程序时需保留内容:调用子程序：将CALL下条指令地址即IP值保留下来

20、（8088中码段寄存器CS和指令指针IP），才能保证子程序执行完后准确返回主程序继续执行。执行子程序时，通常用到内部寄存器，执行结果会影响标志位，必须在调用子程序之前将现状保护起来。子程序嵌套或子程序递归（自调自）保留许多信息，而且保证正确返回（且后进先出）。后保留先取出原则（即LIFO-LAST In First out）。,注意：SP堆栈指针,始终指向栈顶。SP初值用MOV SP,data来设定。下边详细说明一下堆栈用途：,存放CPU寄存器或存储器中暂时不使用的数据,使用数据时将其弹出：PUSH AX;将(AX)入栈,(AX),(AX),使用数据时将其弹出：POP BX,调用子程序（或过程

21、）或发生中断时要保护断点的地址，子程序或中断返回时恢复断点。,子程序嵌套,断点地址压入和弹出情况,自学堆栈应用：比较下边两个程序运行结果？,例：用BP的基址指令 代替POP指令MOV BP,SPPUSH AXPUSH BXPUSH CXMOV CX,BP-6 MOV BX,BP-4MOV AX,BP-2ADD SP,6,例:压入堆栈的内容与弹出内容顺序相反PUSH AXPUSH BXPUSH CXPOP CXPOP BX POP AX,（3）XCHG交换指令 格式 XCHG oprd1，oprd2 执行(oprd1)(oprd2),reg regreg memmem reg,可实现,例 XCH

22、G AX,BX 字操作 执行前（AX）=1122H（BX）=3344H 执行后（AX）=3344H（BX）=1122H 例 XCHG AH,BL 字节操作 执行前（AX）=1122H（BX）=3344H 执行后（AX）=4422H（BX）=3311H,XCHG oprd1，oprd2 注意事项:双操作数指令可进行字或字节操作,不影响标志位。不允许对立即数、段寄存器做操作数 XCHG AX,4 XCHG BX,DS 存储器之间不能交换，两个操作数中必须有一个在寄存器中；XCHG BX,DI(错）,(1)输入输出指令（Input and Output)输入输出指令共两种：IN(Input byte

23、 or word)OUT(Output byte or word)输入指令用于CPU从外设端口接受数据，输出指令用于CPU向外设端口发送数据。无论接受还是发送数据，必须通过累加器AX(字）或AL(字节），又称累加器专用传送指令。输入、输出指令不影响标志位。,2.累加器专用传送指令,每个外设要占几个端口：数据口，状态口和控制口。,由图可见：信息交换要通过端口：在IBMPC机里，可以配接许多外部设备，每个外设与CPU之间交换数据，状态信息和控制命令，每一种信息交换都要通过一个端口来进行。端口数：外部设备最多有65536个I/O端口。A0A15译码形成。端口号：端口号（即外设端口地址）为0000HF

24、FFFH。PC机端口数：仅使用A0A9译码形成I/O口地址，即1024H个口地址PC机端口号：0000H03FFH 其中：A9=1，表示扩充槽上的口地址。,长格式：端口号中前256个端口（0FFH），可以直接写在指令中，端口号代替指令中的PORT，机器指令用二字节表示，第二字节就是端口号。短格式：当端口号256时，只能使用短格式，必须先把端口号放到DX寄存器中。不需要用任何段寄存器来修改它的值。,1)IN(Input byte or word)输入指令格式：IN acc,port;(acc)(port)具体形式有四种：长格式:IN AL,data8;端口地址8位，输入一个字节 IN AX,da

25、ta8；端口地址8位，输入一个字短格式:IN AL,DX；端口地址16位，输入一个字节 IN AX,DX；端口地址16位，输入一个字 必须通过累加器AX（字）或AL（字节）输入数据。,2)OUT(Output byte or word)输出指令格式：OUT port,acc;(port)(acc)具体形式有四种：长格式:OUT data8,AL;端口地址8位，输出一个字节 OUT data8,AX；端口地址8位，输出一个字短格式:OUT DX,AL；端口地址16位，输出一个字节 OUT DX,AX；端口地址16位，输出一个字 必须通过累加器AX（字）或AL（字节）输出数据。,例1：实现(29H

26、)（28H）（DATA_WORD）长格式:IN AX，28H MOV DATA_WORD，AX例2：从端口3FCH 送一个字到AX寄存器短格式:MOV DX，3FCH IN AX，DX;（AL）（3FCH），（AH）（3FDH）例3：实现将（AL)(05H)长格式:OUT 5，AL；（05H）（AL）,(2)XLAT（Translate）字节转换指令（换码指令）：该指令不影响标志位。格式：XLAT str_table；（AL）（BX）+（AL）或 XLAT str_table表格符号地址（首地址），只是为了提高可读性而设置，汇编时仍用BX。,XLAT指令使用方法：先建立一个字节表格；表格首偏移

27、地址存入BX；需要转换代码的序号（相对与表格首地址位移量）存入AL；（表中第一个元素的序号为0）执行XLAT指令后，表中指定序号的元素存于AL中。(AL)为转换的代码。,XLAT指令应用：若把字符的扫描码转换成ASCII码；或数字09转换成7段数码所需要的相应代码（字形码）等 就要用XLAT指令。例：内存的数据段中有一张十六进制数字的ASCII码表。首地址为：Hex_table,欲查出表中第10个元素（A),执行指令序列：MOV BX，OFFSET Hex_tableMOV AL，0AH XLAT Hex_table假设：（DS）=F000H，Hex_table=0040H（AL）=0AH执行

28、XLAT以后：（AL）=41H=（F004AH），即“A”的ASCII码。,16进制数的ASCII码表,3.目的地址传送指令（Address-object transfer)8086/8088 提供三条:地址指针写入指定寄存器或寄存器对指令。(1)LEA(Load Effective Address)(2)LDS(Load pointer using DS)(3)LES(Load pointer using ES),(1)LEA有效地址传送格式 LEA reg,mem执行（reg）mem的EA 即 寄存器 存储器操作数的偏移地址,执行后(BX)=1000H,注意：OFFSET是汇编程序提供的一

29、个操作符，不是CPU的指令.,LEA BX,buffer,例 buffer是一个符号地址表示的内存操作数(变量)。,.12h34h56h.,buffer,内存,等价于 MOV BX，OFFSET buffer,(2)LDS(Load pointer using DS)格式：LDS reg16,mem32；（reg16）（EA）（DS）（EA）+2）功能:把源操作数指定的4个相继字节送指令指定的寄存器 及DS寄存器中。前两个单元内容(16位偏移量)装入指定通用寄存器，后两个单元内容(段地址)装入到DS段寄存器。用于写远地址指针。,例:假设：(DS)=C 000H指令:LDS SI,0010H执行

30、指令后:(SI)=0180H(DS)=2000H,(3)LES(Load pointer using ES)格式：LES reg16,mem32；（reg16）（EA）（ES）（EA）+2）功能：把源操作数指定的4个相继字节送指令指定的寄存器及ES寄存器中。前两个单元内容(16位偏移量)装入指定通用寄存器，后两个单元内容(段地址)装入到ES段寄存器。此指令常常指定DI寄存器。用于写远地址指针。,例:假设：(DS)=B 000H(BX)=080AH指令:LES DI,BX执行指令后:(DI)=05A2H(ES)=4000H,4.标志传送指令（Flag register transfer）采用了隐

31、含寄存器（AH、Flags)操作数方式。8088有四条标志传送操作指令：(1)LAHF（Load AH from flags）(2)SAHF（Store AH into flags）(3)PUSH F（Push flags onto stack）(4)POP F（Pop flags off stack）,(1)LAHF（Load AH from flags）,格式：LAHF；（AH）（PSW的低字节）功能：标志寄存器低八位（AH）。,LAHF指令操作图示意,(2)SAHF（Store AH into flags）格式：SAHF；（PSW的低字节）（AH）功能：（AH）送标志寄存器低八位。,注意

32、：（1）标志位的影响LAHF、PUSHF不影响标志位,SAHF、POPF由装入的值确定标志位的值，即影响标志位。（2）PUSH F、POPF用于保护调用过程前（PSW),过程返回后恢复。例：PUSHAXPUSH CXPUSH FCALL TRANS,POPFPOP CXPOP AX,二.算术运算指令,指令分类：,特点：带符号数用补码表示 如 MOV AX,-1 等价于 MOV AX,0FFFFh 对加、减运算，不区分无符号数、带符号数 对乘、除运算，区分无符号数、带符号数 可进行字节或字操作 影响状态标志 十进制运算方法：当数据用组合（压缩）或分离（非压缩）BCD码表示时，为使运算的结果仍为B

33、CD码表示，需对结果进行调整。十进制运算=二进制运算+十进制调整,BCD码（Binary Coded Decimal）用二进制编码表示十进制数。常用8421 BCD码,与十进制数码对应关系：,例 48的BCD码为（0100 1000）BCD,根据在内存的存放形式，分组合BCD码和分离 BCD码 组合BCD码(又称压缩BCD码）（Packed BCD format）用4位二进制数表示一个十进制数位，一字节存放2个BCD码。整个十进制数形式为一个顺序的4位为一组的数串。例：9502d 的压缩BCD码应表示为：9 5 0 2分离BCD码（又称非压缩BCD码）（Unpacked BCD format）

34、用8位为一组表示一个十进制数位，一字节存放1个BCD码。8位中的低4位表示8421的BCD码，而高4位没有意义。例：9502d的非压缩BCD码则表示为：9 5 0 2,ASCII码是一种分离BCD码数字的ASCII的高4位0011无意义；低4位是以8421码形式表示的十进制数位。符合分离BCD码高4位无意义的规定。2的ASCII码：高4位0011无意义,当数据用组合或分离BCD码表示时，为使运算的结果仍为BCD码表示，需对结果进行调整。十进制运算=二进制运算+十进制调整,例(0000 1000)压缩BCD+(0000 1001)压缩BCD=(0001 0111)压缩BCD,1.加法运算指令,A

35、DD、ADC为双操作数指令 INC为单操作数指令 除INC指令不影响CF外，其余指令6个状态标志均据结果置位,ADC带进位加法，实现字以上运算（进位是上条指令运算的进位）,例1 加法指令：编程完成 CFA1H+62A0H,MOV DX，0CFA1HADD DX，62A0H,执行后:（DX）=3241H CF=1，OF=0，SF=0，ZF=0（注意：CF和OF的判断方法),OF=1,8位带符号数相加，和超出范围（128127）,16位带符号数相加，和超出范围(-32768+32767);加法：两个正数相加，结果为负；或两个负数相加，结果为正。（两个异号数相加不可能溢出）减法：两个异号数相减，结果

36、与减数相同。（两个同号数相减不可能溢出）运算结果错误。CF=1,8位无符号数相加，和超过255，16位无符号数相加，和超过65535。运算结果准确其他条件标志（SF,AF,PF,ZF)根据定义设定。,三组指令执行后的结果均为：(AL)=0FDH,CF=0,OF=0,SF=1,ZF=0,第一章中的例题,对加、减运算，CPU计算时不区分无符号数、带符号数,例2 加1指令：INC AL 执行前（AL）=FFH,执行后:（AL）=00H CF=不变，OF=0，ZF=1，SF=0,注意：INC value是内存单元内容加1，而非地址加1,INC value或写成:INC value,注意若编程如下,MO

37、V CX,4MOV AL,0 exit:ADD AL,buffer INC buffer DEC CXJNZ exit,不能实现,为什么？,.MOV CX,4 LEA BX,buffer MOV AL,0exit:ADD AL,BX INC BX DEC CX JNZ exit,实现的是(1A)+(1B)+(1C)+(1D)指令INC buffer 将buffer指向的内容加1，而不是地址buffer加1,例5 带进位加：两双字相加 0002F365H+0005 E024 H=?,MOV AX，0F365H ADD AX，0E024H MOV BX，0002H ADC BX，0005H,执行完

38、、：(AX)=D389H CF=1,OF=0,SF=1,ZF=0 执行完、：(BX)=0008H CF=0,OF=0,SF=0,ZF=0,分析：8086/8088只能按字节或字相加。位数在字以上的操作数，先加低位，再加高位，加高位时加入从低位产生的进位。,用途举例计算两个多字节数相加 3B74AC60F8H+20D59E36C1H=?两个多字节数存放在：DATA1,DATA2的开始单元。,流程图,多字节数内存存放,程序：MOV CX,5MOV SI,0;清SICLC；清CFLOOPER:MOV AL,DATA2SIADC DATA1SI,ALINC SI;(SI)+1(SI)DEC CX;(C

39、X)-1(CX)JNZ LOOPER;(CX)0转HLT；停机,以8位二进制数为例分析一下数的溢出与进位情况：下面分4种情况加以讨论：（1）带符号数和无符号数都不溢出（2）无符号数溢出（3）带符号数溢出（4）带符号数和无符号数都溢出,（1）带符号数和无符号数都不溢出,。,（2）无符号数溢出,二进制数,看作无符号数,看作带符号数,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,0,1,1,+,0,0,0,0,0,0,1,0,7,251,+,258,+7,-5,+,+2,相,加,标志,CF=1,OF=0,CF=1,OF=0,溢出,无符号数溢出,溢出,结果应为2，错,不溢出,异号数相加,不可能有

40、溢出,CF=1,（3）带符号数溢出,（4）带符号数和无符号数都溢出,结论：（1）带符号数相加溢出 根据OF=1？,判断带符号数产生溢出？OF=1，同符号数相加，结果符号与其相反，产生溢出；OF=0,同符号数相加，结果符号与其相同，不产生溢出；异号数相加，不可能溢出。（2）无符号数相加溢出根据CF=1？,判断无符号数产生溢出？CF=1,无符号数相加产生溢出,但结果并没有错，只是结果放不下。,2.减法运算指令,SUB、SBB、CMP为双操作数，DEC、NEG为单操作数 SBB为带进位减法（进位是上条指令运算的进位）。除DEC不影响CF标志外，其余指令6个状态标志均据结果置位。NEG求补运算，等价于

41、用0减去操作数。其对标志位的影响，由0减去该操作数的过程决定。,例1 减法指令：编程完成 2D04H 3AB0H,执行后:（AX）=0F254H CF=1，OF=0，SF=1，ZF=0,2D04H 0010 1101 0000 0100-3AB0H-0011 1010 1011 0000 1 1 1111 1 1 111 F254H 1111 0010 0101 0100,MOV AX，2D04HSUB AX，3AB0H,借位,也可对（3AB0)取补作加法 0010 1101 0000 0100 1100 0101 0101 0000 1 1 1111 0010 0101 0100减法进位取反

42、CF=1,其它OF=0,SF=1,ZF=0,例2 带借位减法：用指令完成两双字相减运算,MOV AX，7A70H SUB AX，A543H MOV BX，0546H SBB BX，0F001H,例3 减1指令：value 是一个字节变量 OFFSET value=1000H（DS）=2000H，（21000H）=00H DEC value 执行后：（21000H）=0FFH CF=不变，OF=0，ZF=0，SF=1,注意：DEC value 是内存单元内容减1，而非地址减1,例4 求补指令：MOV AH,80H NEG AH,00 H 0000 0000 B-80 H-1000 0000 B

43、1 1 80H 1000 0000B,执行后：（AL）=80H，CF=1，OF=0，ZF=0，SF=1,例5：求绝对值在内存中，从AREA1开始存放100个带符号数。求各数的绝对值存于AREA2的开始单元。,流程图,程序：LEA SI,AREA1LEA DI,AREA2MOV CX,100CHECK:MOV AL,SIADD AL,0;(AL)内容不变，置标志JNS NEXT；SF=0转NEXTNEG AL;负数求补 NEXT:MOV DI,AL；送目标INC SIINC DIDEC CXJNZ CHECKHLT,CMP oprd1,oprd2;(oprd1)-(oprd2),据ZF判断两数是

44、否相等,CMP A,B,ZF=1 两数相等,A=B；ZF=0 两数不等,A B,据ZF和CF判断两无符号数关系,利用CMP执行后的标志值，比较两操作数之间的关系,比较指令CMP，进行两操作数相减操作，但只影响标志值，不影响操作数(减的结果不保存),比较指令：,比较指令常常根据条件（标志）转移，无符号数转移指令如下：,CMP A，B 用ZF、SF 和 OF判断两带符号数关系,OF=0，不溢出情况，SF=0，AB SF=1，A B,结合ZF,得到结论:,逻辑运算：,例 将AX和BX中较大的带符号数，存于AX中 CMP AX,BX;比较 JGE great;大于或等于则跳转 XCHG AX,BX;小

45、于则交换 great:、,比较指令常常根据条件（标志）转移，带符号数转移指令如下：,3.乘法指令,MUL srcIMUL src 单操作数指令 源操作数(乘数)类型决定操作类型 目的操作数(被乘数)隐含。字节乘AL 字乘AX 字节相乘的结果存放在AX中 字相乘的结果存放在DX、AX中 MUL 用于无符号数运算 IMUL 用于带符号数运算,影响CF和OF，对其他条件码无定义（不确定）（1）指令 MUL 字节相乘:AH=0，CF=OF=0，否则 CF=OF=1 字相乘:DX=0，CF=OF=0，否则 CF=OF=1 即：积的高一半为0（字节乘（AH）=0，字乘（DX）=0），则CF=0，OF=0；

46、否则CF=1，OF=1。对其它条件码不确定（无定义）。状态不定。,（2）指令IMUL 字节相乘:AH=0或AH=FFH，CF=OF=0，否则 CF=OF=1 字相乘:DX=0或DX=FFFFH，CF=OF=0，否则 CF=OF=1 即：积的高一半为低一半的符号扩展,则 CF=0，OF=0；积的高一半部分不是低一半部分符号的扩展（包括结果的有效数字，不光是符号部分）,则 CF=1,OF=1。积的高一半为低一半的符号扩展的含义：乘积为正，则(AH)=00H或（DX)=0000H乘积为负，则(AH)=FFH或（DX)=FFFFH,问题思考：乘法中为什么要用MUL，IMUL 指令？例:,结论：带符号数

47、相乘，必须使用IMUL指令无符号数相乘，必须使用MUL指令否则，出错。,例(AL)=0B4H，(BL)=11H,指令中源操作数为字节类型，故是字节操作,MUL BL,IMUL BL,看作无符号数(AL)=180D(BL)=17D 18017=3060D=0BF4H,执行MUL BL后：(AX)=0BF4H CF=OF=?,看作带符号数(AL)=-76D(BL)=17D(-76)17=-1292D=0FAF4H,执行IMUL BL后：(AX)=0FAF4HCF=OF=?,例(AX)=0FFFFH，(BX)=0FFFFH,指令中源操作数为字类型，故是字操作,4.除法指令,单操作数指令 源操作数(除

48、数)类型 决定指令操作类型 目的操作数(被除数)隐含 字节操作在AX中；字操作在DX,AX中 除的结果，字节操作在AX中；字操作在DX,AX中 除法指令对所有条件码位均无定义 下列情况自动转入 0 中断处理：(1)除数为0(2)字节操作，商的范围超出字节范围 字操作时，商的范围超出字范围,除法指令举例例(AX)=0501H，(BL)=0C6H(1)DIV BL(2)IDIV BL 看作无符号数 看作带符号数(AL)=1281D(AL)=1281D(BL)=198D(BL)=-58D 1281/198 1281/(-58)商=6D 商=-22D=0EAH 余数=93D=5DH 余数=5D 执行D

49、IV BL后：执行IDIV BL后：(AX)=5D06H(AX)=05EAH,5.符号扩展指令,无操作数格式 操作数隐含字节操作，源在AL，目的在AX字 操 作，源在AX，目的在DX,AX 对条件码无影响 符号扩展指令应对带符号数操作 扩展后，表示的数值大小不变，只是位数发生变化 8位扩展到16位，16位扩展到32位 应用场合：除法指令中，使被除数满足要求。字节操作，被除数为16位.字操作，被除数为32位.加减运算中，使两操作数类型一致如：字与字节相加、减时 如：双字与字之间的相加、减时,符号扩展指令举例例 CBW 执行前(AL)=01H，(AH)=0FFH 执行后(AL)=01H，(AH)=

50、00H例 CWD 执行前(AX)=0FF00H，(DX)=0011H 执行后(AX)=0FF00H，(DX)=0FFFFH例（AL）=0FFH，将其内容扩展至(AX)中 看作无符号数为255，若用MOV AH，0H(AX)=00FFH=255D 若用CBW(AX)=0FFFFH=65535原数 故，对无符号数的扩展不能用符号扩展指令 对无符号数的扩展，直接给高位赋 0。,6、调整指令前面提到的所有算术运算指令都是二进制的运算指令，但人们常用的是十进制。当用计算机进行计算时：必须先把十进制 二进制数，计算结果 十进制数输出。为便于十进制运算，计算机提供了一组十进制调整指令，这组指令在二进制基础上