微机原理笔记（4）

一、数据传送指令

1、数据传送指令MOV

• 语句格式：MOV  OPD，OPS
• 功能：将源操作数传入目的地址，源地址内容不变。即（OPS）-->OPD

注意： 

• MOV指令不改变源操作数内容，不影响标志位。
• 源操作数和目的操作数应该有相同的类型，即必须同为字节型或字型。
• 代码段寄存器CS不能用作目的操作数，即不允许给CS赋值
• 立即数不能用作目的操作数，立即数也不能直接传送数据给段寄存器
• 源操作数和目的操作数不能同时为存储单元操作数
• 不允许在段寄存器之间直接传送数据

2、进栈指令PUSH

• 语句格式：PUSH    SRC
• 功能：将寄存器、段寄存器或存储器中的一个字数据压入堆栈，堆栈指针减2。
     即：（SP）-2 --> SP 

3、出栈指令POP

• 语句格式：POP  OPD
• 功能：将栈顶元素弹出送至某一寄存器、段寄存器（CS除外）或存储器，堆栈指针加2。

4、数据交换指令XCHG

• 语句格式：XCHG   OPR1，OPR2
• 功能：将源地址与目的地址中的内容互换。 

5、累加器专用传送指令：输入指令IN/输出指令OUT 

• 输入指令用来从指定的外设寄存器取信息送入累加器。
• 此指令实现I/O端口与CPU之间的数据传送。
  • 输入指令  IN    acc，PORT/DX
  • 输出指令  OUT   PORT/DX，acc
• 指令采用两种寻址方式：
  • 直接寻址：在指令中直接给出端口的8位地址，因此可寻址256个端口
  • 间接寻址：在指令中用寄存器DX给出端口的16位地址，因此可寻址65536个端口
• 用输入指令完成从输入端口到CPU的数据传送
• 用输出指令完成从CPU到输出端口的数据传送 

注意：

• 输入/输出指令只能使用累加器AL或AX接收或发送数据。
• 使用短格式指令，必须将端口地址放入寄存器DX中。
• 输入/输出指令不影响标志位 

6、地址传送指令

1、有效地址传送指令LEA

• 格式：LEA   OPD，OPS
• 功能：主存按源地址的寻址方式计算偏移地址，将偏移地址送入指定寄存器。
• 补充：以下两条语句等效
  • MOV  BX，OFFSET   NUM；将NUM的偏移地址送入BX中
  • LEA   BX，NUM    ；将NUM的偏移地址送入BX中

2、指针送寄存器和DS指令LDS

• 格式：LDS    OPD ， OPS
• 功能：将主存中指定字单元数据送入指定存储器，下一字单元数据送DS寄存器。
• 即（OPS）--> OPD，（OPS+2）-->DS

3、指针送寄存器和附加数据段ES指令LES 

• 格式：LES   OPD，OPS
• 功能：将主存某字节单元内容送指定寄存器，下一字单元数据送ES寄存。
  • 即（OPS）-->OPD，（OPS+2）--> ES。

二、算术运算指令

1、加法指令ADD、带进位加指令ADC

• 格式：ADD   DST，SRC；

• 指令的功能是把源操作数的值加到目的操作数中。

• 根据结果设置FLAGS的OF，SF，ZF，AF，PF和CF标志位 

• 格式：ADC   DST，SRC；
• 指令的功能是把源操作数和进位标志位CF的值（0/1）一起加到目的操作数中 

•  加1指令INC
  • 格式：INC   OPR；
  • 功能：把操作数的值加1（不影响CF）
• 交换加指令XADD
  • 格式：XADD   oprd1，oprd2;
  • 功能：交换两个操作数的值，再进行算术“加”法操作。

2、减法指令SUB

• 格式：SUB   DST，SRC ；
• 功能：目的操作数（DST）减去源操作数（SRC）
• 影响六个状态标志，AF为半借位，CF为借位

带借位减SBB 

• 格式：SBB   DSI，SRC；
• 把源操作数和标志位CF的值从目的操作数中一起减去。

减1指令DEC

• 格式：DEC   OPR；
• 把操作数的值减去1（不影响CF）

求补指令NEC

• 格式：NEC   OPR；
• 功能：操作数= 0 - 操作数。 

比较指令CMP

• 格式：CMP   OPD，OPS     
• 功能：目的操作数减源操作数，与SUB指令一样执行减法操作，但不回送相减结果，结果只影响标志位
• 即（OPD）-（OPS）。CMP指令通常用在选择结构程序中，其后紧跟着条件转移指令，用来根据比较结果转向不同的程序分支。

3、乘法指令MUL

无符号乘法指令MUL

•  格式：MUL    src
• MUL为操作码助记符；src为源操作数（乘数），也可以是寄存器或存储单元，但不能使用立即数或段寄存器。
• 功能：两个无符号数相乘。
  • 字节乘法：AX <--（AL）*（src）
  • 字乘法：DX（高字），AX（低字）<--（AX）*（src）
• 注意：指令中只指定乘数，被乘数默认在寄存器AL或AX中。该指令只影响状态标志CF和OF，对其它标志位无定义。

有符号乘指令IMUL

• 格式：IMUL   SRC
• 功能：
  • 字节乘法：（AL）*（SRC）--> AX
  • 字乘法：（AX）*（SRC）--> DX、AX
• IMUL指令除计算对象是带符号二进制数外，其他都与MUL一样，但计算结果不同。

4、除法指令DIV

除法指令的被除数是隐含操作数，除数在指令中显式地写出来。
除法指令功能是用显式操作数去除隐含操作数，可得到商和余数。当除数为0，或商超出数据类型所能表示的范围时，系统会自动产生0号中断。

无符号除指令DIV

• 格式：DIV   OPS；
• 功能：
  • 字节除法：（AX）/（OPS）--> AL（商）、AH（余数）
  • 字除法：（DX、AX）/（OPS） -->  AX（商）、DX（余数）

有符号除指令IDIV

• 格式：IDIV   OPS；
• 功能：
  • 字节除法：（AX）/（OPS）-->  AL（商）、AH（余数）
  • 字除法：（AD、AX）/（OPS）-->  AX（商）、DX（余数）
• 8086/8088规定IDIV指令运算结果余数的符号与被除数相同。
• 除法指令DIV和IDIV虽然对标志位的影响未定义，但可产生溢出

字节转换成字指令CBM

• 格式：CBM
• 功能：将AL中的符号位数据扩展至AH（补0）。

字转换为双子指令CWD

• 格式：CWD
• 功能：将AX中数的符号扩展到DX中。若AX中的数为正数，则（DX）=0000，否则（DX）=0FFFFH

5、十进制调整指令BCD码

• BCD码是一种用二进制编码的十进制数，又称二一十进制数。
• ...略* 

三、逻辑运算和移位指令 

1、逻辑指令

逻辑指令对字节或字数据进行按位的运算操作。

• 逻辑与：AND   DST，SRT；-->（DST）
  设置CF=OF=0，影响SF、ZF、PF、对AF无定义
• 逻辑或：OR    DST，SRC；-->（DST）；标志同上
• 逻辑非：NOT  OPR；-->（OPR）；不影响标志位
• 异或：XOR   DST，SRC；-->（DST）;标志同AND
• 测试：TEST   OPR1，OPR2；运算与AND相同，但不保存结果，只根其特征置条件标志。 

2、移位指令 

移位指令从移位方向上分为左移或右移；从移位功能上可以分为算术逻辑移位或循环移位，前者是开环的；后者是闭环的；从位移次数上可以分为一次移位或多次移位。

逻辑左移指令SHL

• 格式：SHL   OPD，1  或  SHL   OPD， CL
• 功能：将OPD的内容向左移动指定的位数，最高位移入CF中，低位补0。

算术左移指令SAL

• 格式：SAL   OPD，1 或 SAL   OPD，CL
• 功能：其操作与逻辑左移指令SHL完全相同

逻辑右移指令SHR

• 格式：SHR   OPU，1 或 SHR   OPD ， CL
• 功能：将OPD的内容向右移动指定的位数，最低位移入CF中，高位补0。

算术右移指令SAR

• 格式：SAR  OPD，1 或 SAR  OPD，CL
• 功能：将OPD的内容向右移动指定的位数，最低位移入CF中，最高位保持不变。

循环左移指令ROL

• 格式：ROL   OPD，1 或 ROL   OPD，CL
• 功能：将OPD的内容向左移动指定的位数，最高位同时移入最低位和CF。

• 循环位移可以改变操作数中原有位的位置

循环右移指令ROR

• 格式：ROR   OPD，1 或 ROR   OPD，CL
• 功能：将OPD的内容向右移动指定的位数，最低位同时移入最高位和CF中。

带进位的循环左移指令RCL

• 格式：RCL   OPD，1 或 RCL   OPD，CL
• 功能：将OPD的内容连同CF标志一起向左循环所规定的位数。

四、串操作指令

为8086提供一组处理主存中连续存放数据串的指令

1、与REP相配合工作的MOVS，STOS和LODS指令

 REP重复串操作

• REP前缀用在串传送指令MOVS、存入串指令STOS、从源串中取数指令LODS指令前
• 功能：每执行一次串指令（CX）-1，直到（CX）=0，重复执行结束。
• 例：REP  MOVS

MOVS串传送指令

• 格式：
  • MOVSB----字节串传送
  • MOVSW----字串传送
• 功能：将以SI为指针的源串中的一个字节（或字）存储单元中的数据传送至以DI为指针的目的地址中，并自动修改指针使之指向下一个字节（或字）存储单元。 

存入串指令STOS

• 格式：
  • STOSB----往字节串中存数
  • STOSW----往字串中存数
• 功能：将AL或AX中的数据送入DI所指的目的串中的字节（或字）存储单元中。
• 即字节操作：（AL）--> [DI]
      字操作：（AX）-->[DI]
• 修改指针DI，使之指向串的下一个元素

从源串中取数指令LODS指令

• 格式：
  • LODSB----从字节串中取数
  • LODSW---从字串中取数
• 功能：将SI所指的源串中的一个字节（或字）存储单元中的数据取出来送入AL（或AX）中。
• 即：字节操作：（[SI]）-->AL，字操作：（[SI]）--> AX
       修改指针SI，使它指向串中的下一个元素。
• 当DF=0，（SI）增量。当DF=1时，（SI）减量。

2、与REPE/REPZ和REPNE/REPNZ联合工作的串比较指令CMPS和串扫描指令SCAS 

REPE/REPZ

• 某次比较的结果两个操作数相等，或两个操作数相减为零时重复串操作
• 一般用在CMPS，SCAS指令前。
• 功能：每执行一次串指令（CX）-1，并判断ZF标志是否为0，只要（CX）=0或ZF=0，则重复执行结束。

REPNE/REPNZ

• 某次比较的结果两个操作数不相等，或两个操作数相减不为零时重复串操作。
• 一般用在CMPS，SCAS指令前。
• 功能：每执行一次串指令（CX）-1，并判断ZF标志是否为0，只要（CX）=0或ZF=1，则重复执行结束。

CMPS串比较指令

• 格式：
  • CMPSB----字节串比较
  • CMPSW---字串比较
• 功能：将SI所指的源串中的一个字节（或字）存储单元中的数据与DI所指的目的串中的一个字节（或字）存储单元的数据相减，并根据相减结果设置标志，单结果不保存。
• 即：（[SI]）-（[DI]）
      修改串指针，使之指向串中的下一个元素。

串扫描指令SCAS

• 格式：
  • SCASB---字节串搜索
  • SCASW---字串搜索
  • 功能：AL（字节）或AX（字）中的内容与DI所指的目的串中的一个字节（或字）存储单元中的数据相减，根据相减结果设置标志位，结果不保存
  • 即：字节操作：（AL]）-（[DI]）字操作：（AX]）-（[DI]）
        修改串指针，使之指向串中的下一个元素。
  • 当DF=0，（DI）增量。当DF=1时，（D）减量。

五、控制转移指令

1、无条件转移指令

段内转移指令JMP

•  格式：
  • 段内直接短转移：JMP   SHORT   OPR;（IP）<--（IP）+8位位移量
  • 段内直接近转移;  JMP    NEAR    PTR    OPR；（IP）<--（IP）+16位位移量
  • 段内间接转移： JMP    WORD   OPR;（IP）<--（EA），WORD、PTR是运算符

段间转移指令

• 格式：
  • 段间直接（远）转移  JMP    FAR   PTR   OPR;   IP<--P[R的端内偏移地址，CS<-OPR的段地址
  • 段间间接转移   JMP   DWORD   PTR   OPR；IP<--（OPR）段内偏移地址，CS<--（OPR+2）

2、条件转移指令 

条件转移指令将前一条指令执行结果对状态标志位的影响，作为程序转移的条件。满足条件时转移到指令指定的地址，否则将顺序执下条指令。可作为判断条件的状态标志位有CF、DF、ZF、SF和OF。

条件转移指令都是采用相对寻址方式的双子节指令，操作码+位移量。不影响状态标志。

测试寄存器CX的值为0转移指令

• 格式：
  • JCXZ   OPR:  （CX）=0则转移
• 此指令在循环结构的程序中，将寄存器CX用作计数器，根据寄存器CX内容的修改情况实现二分支转移

3、循环控制指令

（1）：LOOP    OPR；（CX）不等于0 循环，否则顺序执行

（2）：为零/相等循环：LOOPZ/LOOPE   OPR；当ZF=1且（CX）不等于0则循环。反之

（3）：不为零/不相等循环：LOOPNZ/LOOPNE；与上相反

注意：

• 使用循环控制指令之前，必须在寄存器CX（作为计数器）中预置循环次数的初值
• 执行循环控制指令时，将完成（IP）<--（IP）+8位位移量（符号位扩展到16位）的操作
• 循环控制指令不影响状态标志位。
• 循环控制指令主要用于数据比较、查找关键字等操作 

六、处理器控制指令

1、子程序调用及返回指令

调用指令CALL：

• 段内直接调用CALL   DST；（SP）<--（SP）-2
• 例：
  • CALL   3000H：指令直接给出调用地址3000H
  • CALL  NEAR  PTR   SUBR；指令直接给出调用的“近”过程名SUBR
    • ：NEAR   PTR是段内调用运算符。
  • 段内间接调用CALL   DST；

返回指令RET：

• 段内返回RET

2、中断指令

•  计算机程序运行期间遇到某些特殊情况时，需要CPU停止当前的程序，转去执行一组专门的程序，这种情况称为中断，这组程序称为中断服务程序。
• 8086中断分为外部中断和内部中断。外部中断通过外部设备接口向CPU的中断请求引脚发出请求，内部中断则由CPU执行中断指令而产生
• 中断指令：INT    TYPE；
• 溢出中断指令：INTO；当运算结果溢出时OF=1并产生中断。
• 中断返回   IRET；

3、其它处理机控制指令

空操作指令NOP

• 格式：NOP
• 此指令为单字节指令，不执行任何操作，只起到占用存储器空间和时间延迟的作用。
• 处理器控制指令中，只有状态标志位操作指令影响指定的标志位，其他指令不影响。

停机指令HLT

• 格式：HLT
• 此指令可暂停计算机工作，使处理器处于停机状态，用于等待一次外部中断的产生，中断结束后，继续执行下面的程序。

等待指令WAIT

• 格式：WAIT
• 此指令使处理器处于等待状态，也可以用来等待外部中断发生，但中断结束后仍返回WAIT指令继续等待。本指令不允许使用立即数和寄存器寻址方式