【微型计算机原理与接口技术】寻址方式

操作数寻址方式

操作数是指令的操作对象；寻址方式就是在指令中，使用特定的助记符（地址表达式），告知CPU如何计算出操作数的地址，从而正确地取出操作数进行后继的指令操作。

“寻址方式”：通俗的讲，就是通知CPU本条指令的操作数在哪儿？或者说用上面方式才能得到操作数。

• 操作数包含在指令中，这种操作数称为立即数。
• 操作数存放在CPU的某个寄存器中，这种操作数称为寄存器操作数。
• 操作数存放在存储器中，这种操作数称为存储器操作数（内存操作数）。
• 操作数存放在I/O端口中，这种操作数称为I/O端口操作数。

1.立即寻址方式

立即寻址方式所提供的操作数直接放在指令中，紧跟在操作码的后面，与操作码一起放在代码段区域中。立即数可以是8、16、32位。

操作数是指令的一部分，完整地取出该条指令，也就获得了操作数。

MOV	EAX, 12345678H
MOV 	BL, 10101010B		;AAH -> BL
MOV	CL, -4					;FCH -> CL
MOV	DL, 'A'					;41H -> DL
ADD	AL, 0C8H			
MOV	SI, 3*5					;15 -> SI

2.寄存器方式

存储器操作数寻址方式

• 在读写内存操作数之前，CPU必须知道相关存储单元的物理地址。
• 由于CPU对存储器采用分段管理，因此指令格式中只能写出存放操作数的内存单元的“逻辑地址”。
• 程序员的责任仅在于正确的书写逻辑地址表达式，然后由CPU自动运算以求出物理地址。
  

1.直接寻址

（1）地址表达式的格式1：段寄存器：[偏移地址]
如：MOV AL, ES:[2CH]
从ES附加段偏移地址为2CH的单元取出 -> AL
如：MOV AX, DS:[2000H]
从数据段偏移地址为2000H的单元取一字 ->AX

（2）地址表达式的格式2：段寄存器：变量名
用变量名代表存储单元的有效地址

说明：

• 格式1很少使用，因为通常情况下，程序员不知道某单元的偏移地址。
• 汇编语言允许为某单元起一个“名字”，这个名字就称为该单元的“变量名”，经汇编之后，变量名有段基址和偏移量两种属性。
• 变量名是唯一的，程序中不能有重复的变量名。

2.寄存器间接寻址

寄存器间接寻址又称间接寻址，间址。操作数在内存单元，该单元的段基址在段寄存器中，偏移地址在间址寄存器中，CPU首先进行地址计算
（1）间接寻址的地址表达式：段寄存器：[间址寄存器]
某单元的物理地址 = 段寄存器内容 * 16 + 间址寄存器
（2）访问约定的逻辑段，间接寻址的地址表达式简化为：[间址寄存器]
某单元的物理地址 = 约定的寄存器内容 * 16 + 间址寄存器

间址寄存器和约定访问的逻辑段：

3.基址寻址

该寻址方式的偏移地址由两部分组成。一部分在基址寄存器中，另一部分为常量。

（1）基址寻址的地址表达式：段寄存器：[基址寄存器 + 位移量]
物理地址 = 段寄存器内容 * 16 + 基址寄存器 + 位移量

（2）访问约定的逻辑段，简化的地址表达式：[基址寄存器 + 位移量]
物理地址 = 约定的段寄存器内容 * 16 + 基址寄存器 + 位移量

基址寄存器和约定访问的逻辑段

4.变址寻址

（1）有比例因子的变址寻址其地址表达式为：段寄存器：[比例因子 * 变址寄存器 + 位移量]
物理地址 = 段寄存器 * 16 + 比例因子 * 变址寄存器 + 位移量

（2）没有比例因子的变址寻址其地址表达式为：段寄存器：[变址寄存器 + 位移量]
访问约定的逻辑段可简化为：[变址寄存器 + 位移量]
物理地址 = 约定的段寄存器 * 16 + 变址寄存器 + 位移量

变址寄存器和约定访问的逻辑段

5.基址+变址寻址

存储单元的偏移地址由3部分组成

（1）有比例因子的基址加变址的地址表达式为：
段寄存器：[基址寄存器+比例因子*变址寄存器+位移量]
访问约定逻辑段其地址表达式简化为：[基址寄存器+比例因子*变址寄存器+位移量]

（2）无比例因子基址加变址地址表达式：
段寄存器：[基址寄存器+变址寄存器+位移量]
访问约定逻辑段：[基址寄存器+变址寄存器+位移量]

寻址方式总结