第三章 2、指令系统-4串处理指令
第3章(1) 寻址方式和指令系统
EA的组成不同，寻找其中的操作数的方式也随之不同。如何寻找操作数 的有效地址，进而找到所需操作数的方式就是寻址方式 因为EA的组成方式都体现在指令中，故寻址方式也可以说是在指令中获得 操作数所在地址的方法。
3.1 Pentium的寻址方式
• 指令的两个问题
– 指出进行什么操作 – 涉及的操作数和操作结果放在何处
在这种寻址方式中，操作数是在存储器中，但是，操作 数的地址的16位偏移量包含在以下四个寄存器SI、DI、 BP、BX之一中。这又可分成两种情况： 1、 BX、SI、DI间址时以DS为默认段地址； 例：MOV AX，[SI] 2、BP间址时以SS为默认段地址。 例：MOV AX，[BP]
医药信息工程学院 何永玲
二、操作数存在方式
在微型计算机中，操作数可能以以下四种方式存在：
• 操作数包含在指令中——即指令的操作数场就包含着操作数本身。
MOV AX, 1234 ; ADD AL, 2
• 操作数包含在CPU的某一个内部寄存器中—— 这时指令中的操作数场是
CPU内部 寄存器的一个编码。
MOV DS, AX
• 操 作 数 在 内 存 的 数 据 区 中 —— 这 时 指 令 中 的 操 作 数 场 包 含 着 此 操 作 数 的
医药信息工程学院 何永玲
3.2.2 算术运算指令（1-P88）
– 不带进位位的加法指令ADD
比如： ADD ADD ADD ADD 比如： ADC ADC ADC CX，1000H ;CX=CX+1000h DI，SI [BX+DI]，AX EAX，[BX+2000H]
• 无符号数和有符号数采用同一套加法指令及减法 所有算术运算指令均影响状态标志。 指令有两个条件：
第三章 微型计算机的指令系统
reg , reg mem , reg reg , mem
Ｃ、从存贮器／寄存器到段寄存器 (mem/reg,segreg)
注:不能往CS中传送数据.
Ｄ、从段寄存器到存贮器／寄存器 (segreg,mem/reg)
注：
1,不影响标志 2,不允许两操作数都使用存储器 3,不允许往CS中送数 4,8位传送／16位传送决定于指令中寄存器及立 即数形式 5,凡给SS赋值时，系统会自动禁止中断，等下 条指令执行完后才会恢复
Ｂ、例 LEA BX,[BX+SI] 执行前：BX=0400H SI=003CH 执行后：BX= LDS SI,[10H] 执行前：DS=C000H, (C0010H)=0180H (0012H)=2000H 执行后：SI= DS= LES DI,[BX] 执行前：DS=B000H, BX=080AH (B080AH)=05AEH, (B080CH)=4000H 执行后：DI= ES=
0
CF
AH
/
/
/
三、算术运算指令 １、加法指令 加： ADD DST,SRC DST←SRC+DST reg,reg; reg,mem; mem,reg reg,data; mem,data; ac,data 带进位加：ADC DST,SRC (DST)← (SRC)+(DST)+CF reg,reg; reg,mem; mem,reg reg,data; mem,data; ac,data 加1： INC OPR (OPR)←─ (OPR)+1 (reg;mem) 注：INC指令不影响CF标志
2,高字节 4,低字节 2,SP+1 4,SP+1 SP SP
(SP) (SP)
第3章Thumb-2指令系统4H解析
3.1 Thumb-2指令集简介
Cortex-M3处理器使用的是Thumb-2指令集的子集，它的指 令工作状态只有Thumb-2状态。 Thumb-2继承了传统的Thumb指令集和ARM指令集的各自优 点，并不是Thumb的升级，包含16-bit指令集和32-bit指 令集两种长度的指令子集。 Thumb-2指令集体系架构，无需处理器进行工作状态的显 示切换，就可运行16位与32位混合代码，并由同一汇编器 对其进行汇编。
ASR算术右移(Arithmetic Shift Right)：移位过程中保 持符号位不变，即若源操作数为正数，则数据位的高端空 出的位补0，否则补1；
可采用的移位操作
ROR循环右移(Rtate Right)：由数据位的低端移出的位填 入数据位的高端空出的位；
RRX带扩展的循环右移(Rotate Right eXtended by 1 place)：操作数右移一位，高端空出的位用原C标志值填 充。
R2 R1
0xAA 0xAA 0x55
MOV R1,R2
SUB
R0,R1,R2
;将R1的值减去R2的值，结果存R0
2、立即寻址
• 地址码字段（第一或第二操作数）直接给出是一整数 （称立即数），例： SUBS R0,R0,#1 ;R0减1结果放入R0，影响标志位
MOV R0,#0xFF000 ;将立即数0xFF000装入R0 程序存储 MOV R0,#0xFF00
条件码 EQ NE CS/HS CC/LO MI PL VS VC HI LS GE LT GT LE AL
指令执行条件码
在 Cortex-M3中，只有分支转移指令（B指令）才可以随 意使用条件码。例： BEQ label ;当 Z = = 1 时，程序转移到label 对于其它指令，只有在IF-THEN（IT）指令块中(最多4条) 才能加条件码，且必须加条件码。 IT已经带了一个T，最多再带3个T或E(与T相反的条件)，T 、E排列无顺序。例： … CMP R0, R1 ; 比较R0和R1的值，影响标志位 ITTEE GT ; 下带4条指令，如R0>R1既GT成立，否则LE成立 MOVGT R2, R0 ; GT成立，则 R2 = R0 MOVGT R3, R1 ; GT成立，则 R3 = R1 MOVLE R2, R1 ; LE成立，则 R2 = R1 MOVLE R3, R0 ; LE成立，则 R3 = R0 …
MCS-51单片机原理和接口技术习题参考答案
MCS-51单片机原理及接口技术习题参考答案第一章绪论1-1解答：第一台计算机的研制目的是为了计算复杂的数学难题。
它的特点是：计算机字长为12位，运算速度为5 000次/s，使用18 800个电子管，1 500个继电器，占地面积为150 m2，重达30 t，其造价为100多万美元。
它的诞生，标志着人类文明进入了一个新的历史阶段。
1-2解答：单片微型计算机简称单片机。
一个完整的单片机芯片至少有中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、定时/计数器及I/O接口等部件。
1-3解答：单片机的发展大致经历了四个阶段：第一阶段（1970—1974年），为4位单片机阶段；第二阶段（1974—1978年），为低中档8位单片机阶段；第三阶段（1978—1983年），为高档8位单片机阶段；第四阶段（1983年至今），为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机、32位单片机推出阶段。
1-4解答：Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品；Motorola公司的6801、6802、6803、6805、68HC11系列产品；Zilog公司的Z8、Super8系列产品；Atmel公司的AT89系列产品；Fairchild公司的F8和3870系列产品；TI公司的TMS7000系列产品；NS公司的NS8070系列产品；NEC公司的μCOM87（μPD7800）系列产品；National公司的MN6800系列产品；Hitachi公司的HD6301、HD63L05、HD6305。
1-5解答：（1）8031/8051/8751三种型号，称为8051子系列。
8031片内没有ROM，使用时需在片外接EPROM。
8051片内含有4KB的掩模ROM，其中的程序是生产厂家制作芯片时烧制的。
8751片内含有4KB的EPROM，用户可以先用紫外线擦除器擦除，然后再利用开发机或编程器写入新的程序。
（2）8032A/8052A/8752A是8031/8051/8751的增强型，称为8052子系列。
第三章指令系统总结及课后题
（DPTR）=3848H，（18H）=30H，（30H）=38H，（38H）=40H，
（40H）
=40H，（48H）=38H
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7、8951片内高128字节的地址寻址要注意什么/? 答： 用直接寻址，位寻址，寄存器寻址
8、指出些列指令的本质？
MOV MOV MOV MOV
A,DATA ;
寄存器寻址 工作寄存器R0-R7、A、B、C、DPTR
寄存器间接寻 址
片内RAM低128B、片外RAM
变址寻址
程序存储器（@A+PC,@A+DPTR）
相对寻址
程序存储器256B范围（PC+偏移量）
位寻址
片内RAM的20H-2FH字节地址、部分SFR
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3
寻址方式中常用的符号注释
Rn(n=0～7)：当前选中的工作寄存器组R0～R7。 Ri(I=0,1)：作为地址指针的两个工作寄存器R0，R1。 #data：8位立即数。 #data16：16位立即数。 direct：8位片内RAM单元（包括SFR）的直接地址。 addr11：11位目的地址，用于ACALL和AJMP指令中。 addr16：16位目的地址。用于LCALL和LJMP指令中。 rel：补码表示的8位地址偏移量。范围：-128～+127D。 bit：片内RAM或SFR的直接寻址位地址。 @：间接寄存器的符号。 /：位操作指令中对该位先取反再参与操作，不影响原值。 (×)：×中的内容。 ((×))：×指出的地址单元中的内容。 →：指令操作流程方向。
高级语言：独立于机器的，在编程时不需要对机 器结构及其指令系统有深入了解的通用性语言
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微机原理第3章-指令系统
▲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 寄存器相对寻址 基址加变址寄存器 相对基址加变址寄存器 MOV AL, [ BX ] MOV AL, [ BX + 10H ] MOV AL, [ BX + SI ] MOV AL, [ BX + SI + 10H ]
（1）寄存器间接寻址
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 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
3.直接寻址（Direct Addressing）
0002
AH
AL
默认段寄存器的关系： ① 使用BX、SI、DI，默认段寄存器为DS
(BX)
PA = ( DS )×10H + (SI) (DI)
② 使用BP，默认段寄存器为SS PA = ( SS )×10H + ( BP )
使用BX、SI、DI的寄存器寻址，默认段寄存器为DS
寄存器组 AH AL BH BL CH CL DH DL SI DI BP SP AX BX CX DX DS ES SS CS IP 地 址 加 法 器
运 算 器
控制总线CB
码
器
PSW标志 寄存器
执行部件控制电路
CPU
总线
内存
例： MOV AX , [ BX + SI ]
若 ( DS ) = 4000H
( BX ) = 2000H ( SI ) = 100H 则内存操作数的物理地址为：
单片机原理及接口技术-习题答案第四版李朝青(修订后)
单片机原理及接口技术课后习题答案（第四版）李朝青第一章1.什么是微处理器(CPU)、微机和单片机？答微处理器本身不是计算机，但它是小型计算机或微机的控制和处理部分。
微机则是具有完整运算及控制功能的计算机，除了微处理器外还包括存储器、接口适配器以及输入输出设备等。
单片机是将微处理器、一定容量的RAM、ROM以及I/O口、定时器等电路集成在一块芯片上，构成的单片微型计算机。
2.单片机具有哪些特点（1）片内存储容量越来越大。
（2 抗干扰性好，可靠性高。
（3）芯片引线齐全，容易扩展。
（4）运行速度高，控制功能强。
（5）单片机内部的数据信息保存时间很长，有的芯片可以达到100年以上。
3. 微型计算机怎样执行一个程序？答：通过CPU指令，提到内存当中，再逐一执行。
4. 微型计算机由那几部分构成？微处理器，存储器，接口适配器（即I/O接口），I/O设备第二章1.89C51单片机内包含哪些主要逻辑功能部件？答：80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件：(l)CPU(中央处理器):8位(2)片内RAM:128B(3)特殊功能寄存器:21个(4)程序存储器:4KB(5)并行I/O口:8位，4个(6)串行接口:全双工，1个(7)定时器/计数器:16位，2个(8)片内时钟电路:1个2.89C51的EA端有何用途？答：/EA端接高电平时，CPU只访问片内并执行内部程序，存储器。
/EA端接低电平时，CPU只访问外部ROM，并执行片外程序存储器中的指令。
/EA 端保持高电平时，CPU执行内部存储器中的指令。
3. 89C51的存储器分哪几个空间?如何区别不同空间的寻址?答：ROM（片内ROM和片外ROM统一编址）（使用MOVC）（数据传送指令）（16bits 地址）（64KB）片外RAM（MOVX）（16bits地址）（64KB）片内RAM（MOV）（8bits地址）（256B）4. 简述89C51片内RAM的空间分配。
(完整word版)单片机原理及接口技术复习要点
单片机原理及接口技术复习要点第一章：微机基础知识1.微处理器：小型计算机或微型计算机的控制和处理部分。
主要包括运算器和控制器。
2.存储器：微机内部的存储器，主要包括ROM ：只读存储器；RAM ：读写存储器；EPROM ：可擦写可编程只读存储器。
3.程序计数器：用于存放下一条指令所在单元的地址的地方。
通常又称为指令地址计数器。
4.单片机：将微处理器，一定容量的RAM 和ROM 以及I/O 口，定时器等电路集成在一块芯片上构成的单片微型计算机。
intel 公司1976年推出的MCS -48系列8位单片机。
1980年推出MCS -51系列高档8位单片机。
第二章：89C51/S51单片机的硬件结构和原理1..C51/S51单片机内部结构：CPU 是单片机的核心，是单片机的控制和指挥中心，由运算器和控制器等部件组成；存储器，含有ROM(地址为000H 开始)和RAM （地址为00H~7FH ）；I/O 接口：四个与外部交换信息的8位并行接口，即P0~P3.2.PP V /EA 引脚：外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端；当引脚接高电平时CPU 只访问Flash ROM 并执行内部程序存储器中的指令；当引脚接低电平(接地)时，CPU 只访问片外ROM 并执行片外程序存储器中的指令。
3.P0端口：P0端口是一个漏极开路的准双向I/O 端口，作输入口使用时要先写1，这就是准双向的含义，作输出口时接上拉电阻。
P1端口：是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O 端口。
4.访问指令：CPU 访问片内，片外ROM 指令用MOVX ；访问片外RAM 用MOVX ；访问片内RAM 用MOV 。
5.低128字节RAM 区：分为通用工作区，可位寻址区，通用工作寄存器区。
6.堆栈：在片内RAM 中专门开辟出来的一个区域，数据的存取是以先进后出的结构方式处理的。
7.时钟发生器：是一个2分频的触发器电路，它将震荡气的信号频率f ocs 除以2，向CPU 提供两相时钟信号P1和P2。
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repz cmpsb ;比较字符串 jnz unmat ;不等跳至unmat mov al,0 ;相等 jmp outpt ;保存结果 unmat:mov al,0ffh ;不等 outpt:mov result,al ;保存结果， 结果为0说明字符串相同，否 则说明字符串不同 ret ;返回dos Main endp Code ends End start
(8)SCAS 串扫描指令 格式：SCAS CST SCASB（字节） SCASW（字） 执行的操作： 字节操作：(AL)-((DI)),(DI)←(DI)±1 字操作：(AX)-((DI)),(DI)←(DI)±2 指令把AL（或AX）的内容与由（DI）指定的在附加段中的一个 字节（或字）进行比较，并不保存结果，只根据结果置条件码， 指令的其他特性和MOVS指令的规定相同。 作用：把AL(或AX)中内容与(DI)指定内存中字节(或字)比较，结果 反映在标志位上。 与REPE连用，表示“当串未结束(CX<>0)且串元素=搜索值时 (ZF=1)继续搜索” 与REPNE连用，表示“当串未结束(CX<>0)且串元素<>搜索值时 (ZF=0)继续搜索” (用于在一个串中查找一个字符的位置)
;数据段地址存入数据段寄存器ds mov ax, datarea ;得到数据段地址 mov ds,ax ;存入 DS 寄存器 ;设置 ES 附加段寄存器值 mov ax,extra ;附加段地址 mov es,ax ;存入 ES 寄存器 … lea si,mess1 ;得到mess1地址存入si lea di,mess2 ;得到mess2地址存入di mov cx,17 ;设定循环次数 cld ;设定操作方向，由前向后 rep movsb ;依次将mess1中字符传送至 mess2中，传送17个字符 … code ends ;代码段结束
(3)STOS存入串指令 格式：STOS DST STOSB（字节） STOSW（字） 执行的操作： 字节操作：((DT))←(AL),(DI)←(DI)±1 字操作：((DI))←(AX),(DI)←(DI)±2 作用：该指令把AL或AX的内容存入由（DI）指定的附加段的某单 元中，并根据DF的值及数据类型修改DI的内容。 当它与REP联用时，可把AL或AX的内容存入一个长度为（CX）的 缓冲区中。该指令也不影响标志位。 STOS指令在初始化某一缓冲区时很有用。 例：把附加段mess处5个字节缓冲区置为20H(空格) MOV AL,20H MOV CX,5 LEA DI,MESS REP STOSB
作用：比较SI,DI所指地址处内容（字节或字）是否相同，结果反映 在标志位上。 与REPE连用，表示“当串未结尾(CX<>0)且串是相等的 (ZF=1)时继续比较” 与REPNE连用，表示“当串未结尾(CX<>0)且串不相等 (ZF=0)时继续比较” 例：比较两字符串是否相等程序： DATA SEGMENT String1 db ‘this is a string1’ String2 db ‘this is a string2’ ;定义两个字符串 Count equ $-string2 ;count表示字符串长度 Result db ? ;结果占一个字节 DATA ENDS
Code segment assume cs:code,ds:data,es:data Main proc far start: push ds mov ax,0 push ax mov ax,data mov ds,ax mov es,ax mov si,offset string1 mov di,offset string2 mov cx,count cld ;地址增量
在与REP联用时还必须先把数据串的长度送到CX寄存器 中，以便控制指令结束。因此在执行该指令前需做好以 下准备工作： 1） 把存放于数据段中的源串首地址（如反向传送则应 是末地址）放入SI寄存器中； 2） 把将要存放数据串的附加段中的目的串首地址（或 反向传送时的末地址）放入DI寄存器中； 3） 把数据串长度放入CX寄存器； 4） 建立方向标志（CLD或STD）。 在完成这些准备工作后就可使用串指令传送信息了。
例:数据段中有一个字符串，其长度为17，要求把它们传 送到附加段中的一个缓冲区中。编制程序如下所示。 其中SEGMENT，ENDS为定义段的伪操作，DB为串，存 放在数据段中从符号地址MESS1开始的存储区内，每 个字符占有一个字节；MESS2为目的串，存放在附加 段中从符号地址MESS2开始的17个字节的存储区内。 后面的程序则存放在代码段中。程序运行过程如下。 datarea segment ;定义数据段datarea mess1 db ’personal computer $’ datarea ends ;定义数据段结束 extra segment ;定义附加段extra mess2 db 17dup(?) ;分配17个字节，符号地 址为mess2 extra ends ;定义附加段结束 code segment ;定义代码段 assume cs:code,ds:datarea,es:extra …
mov di,offset ptrn;设置字 符串指针 mov al,char mov cx,count cld repne scasb ;在字符串中 查找al中值 jz pastpr ; 查到跳至pastpr mov di,0 ; 未查到di置0 Pastpr:dec di ; 得到字符在 字符串中实际位置，未 查到(di)=0FFFFH ret Main endp;程序结束 Code ends end begin
(2)MOVS 串传送指令
格式：可有三种 MOVS DST,SRC MOVSB （字节） MOVSW（字） 其中第二，三种格式明确地注明是传送字节或字，第一种格式则应 在操作数中表明是字还是字节操作，例如： MOVS ES：BYTE PTR[DI]，DS：[SI] 实际上MOVS的寻址方式是隐含的（这在下面所执行的操作中可 以看到），所以这种格式中的DST及SRC只提供给汇编程序作类 型检查用，并且不允许用其他寻址方式来确定操作数。 执行的操作：将数据段偏移(SI)处存放的数据复制到附加段偏移(DI) 处。 1) ((DI))←((SI)) 2) 字节操作： (SI)←(SI)±1,(DI)←(DI)±1 当方向标志DF=0时用+，当方向标志DF=1时用-。 3) 字操作： (SI)←(SI)±2,(DI)←(DI)±2 当方向标志DF=0时用+，当方向标志DF=1时用-。
(6) REPNE/REPNZ 串指令重复操作指令 格式：REPNE（或REPNZ）String Primitive 其中String Primitive可为CMPS和SCAS指令。 执行的操作： 除退出条件为(CX)=0或ZF=1外，其他操作与REPE完全相同。 也就是说，只要两数比较不相等，就可继续执行串处理指令，如 某次两数比较相等或(CX)=0时，就可结束操作。 (7)CMPS 串比较指令 格式：CMPS SRC，DST CMPSB（字节） CMPSW（字） 执行的操作： 1）((SI))-((DI)) 2）字节操作：(SI)←(SI)±1,(DI)←(DI)±1 字操作：(SI)←(SI)±2,(DI)←(DI)±2 指令把由(SI)指向的数据段中的一个字（或字节）与由(DI)指向 的附加段中的一个字（或字节）相减，但不保存结果，只根据结 果置条件码，指令的其他特性和MOVS指令的规定相同。
例：查找’$’在字符串‘this is a example $’中的位置 Buf_dat segment Char equ ‘ ’ ;定义要查找的字符 Ptrn db ‘presonal computer $’ ;定 义字符串 Count equ $-ptrn ;定义字符串长 Buf_dat ends Code segment assume cs:code,ds:buf_dat,es:buf_dat Main proc far Begin: push ds mov ax,0 push ax mov ax,buf_dat ;设置段寄存器值 mov ds,ax Mov es,ax
(5)REPE/REPZ 串指令重复操作指令 格式：REPE（或REPZ）String Primitive 其中String Primitive可为CMPS或SCAS指令。 执行的操作： 1）如(CX)=0或ZF=0(即某次比较的结果两个操作数不等）时退 出，否则往下执行。 2）(CX)←(CX)-1 3）执行其后的串指令 4）重复1）—3） 实际上REPE和REPZ是完全相同的，只是表达的方式不同而已。 与REP相比，除满足(CX)=0的条件可结束操作外，还增加了ZF=0 的条件。也就是说，只要两数相等就可继续比较，如果遇到两数 不相等时可提前结束操作。
四、串处理指令 串处理指令包括：MOVS(串传送),CMPS(串比较), SCAS(串扫描),LODS(从串取),STOS(存入串)。 以及与上述指令配合使用的前缀指令 REP(重复),REPE/REPZ(相等/为零则重复), REPNE/REPNZ(不相等/不为零则重复) 1、与REP配合的MOVS，STOS,LODS指令 (1)REP 重复操作直到(CX)=0为止 格式：REP string primitivs 其中String Primitive可为MOVS,LODS或STOS指令。 执行的操作：1) 如（CX）=0则退出REP，否则往下执行。 2) （CX）←（CX）-1 3) 执行其后的串指令 4) 重复1)~3)
作用：完成内存地址间的数据传送，并自动修改地址指针 SI和DI。使用重复前缀REP，可用一条指令完成整个数 据块的传送。 该指令不影响条件码。 MOVS指令可以把由（SI）指向的数据段中的一个字（或 字节）传送到由（DI）指向的附加段中的一个字（或字 DI 节）中去，同时根据方向标志及数据格式（字或字节） 对SI和DI进行修改。 当该指令与前缀REP联用时，则可将数据段中的整串数据 传送到附加段中去。这里源串必须在数据段中，目的串 必须在附加段中，但源串允许使用段跨越前缀来修改。