第3章3-指令系统

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第3章 指令系统(BH)

第3章 指令系统(BH)
• 指令:是CPU根据人的意图来执行某种操作的命令。
• 程序设计语言:是实现人机交换信息的基本工具,
分为机器语言、汇编语言和高级语言。 能直接识别和执行的语言。
• 机器语言:用二进制编码表示每条指令,是计算机
• 汇编语言:是用助记符、符号和数字等来表示指令
的程序设计语言。它与机器语言指令是一一对应的。
MOV direct,Rn;
111 1rrr direct
(Rn)
direct
MOV direct, direct;
1000 0101 源 direct 目的 direct
(源 direct) 目的 direct
MOV direct,@Ri ;
1000 011i direct
((Ri))
direct
• 例如
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电子信息科学教研室
12
• 例如:将片内RAM 65H单元内容47H送A,可执行 指令“MOV A,@R0”。其中R0内容为65H。如 图所示:
以指令中所指定 的R0内容(65H) ① 为指针
地址 数据存储器
R0
65H

② A
47H
将片内RAM 65H单 元内容47H送A
65H
11
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4、寄存器间接寻址
• 寄存器间接寻址:操作数的地址事先存放在某个寄
存器中,寄存器间接寻址是把指定寄存器的内容作为 地址,由该地址所指定的单元内容作为操作数。
• 89C51规定R0或R1为间接寻址寄存器,它可寻址内部
地址RAM低位的128B单元内容。还可采用DPTR作为 间接寻址寄存器,寻址外部数据存储器的64KB空间。

第三章 指令系统--指令

第三章 指令系统--指令

寻址方式指令系统
数据传送指令算术运算指令逻辑运算指令串操作指令
控制转移指令处理器控制指令
通用传送指令
累加器专用传送指令
地址传送指令
标志传送指令
对标志位的影响: 除SAHF和POPF指令外,其余的所有数据传送类指令
格式:
功能:
操作数类型:
DS,100H

堆栈:执行
PUSH
POP
SS指向堆栈段的起始位置SP指定栈顶
PUSH AX PUSH DS POP DS POP AX
格式:
oprd1,
立即数、段寄存器和
不影响
通用传送指令
累加器专用传送指令地址传送指令
标志传送指令
LEA (Load Effective Address)
LDS (Load pointer into register and DS) LES (Load pointer into register and ES)
LEA LEA
LEA
数据传送指令算术运算指令逻辑运算指令串操作指令
控制转移指令处理器控制指令
实现二进制
所有算术运算指令均所有算术运算指令均
四则运算是计算机经常进行的一种操作。

请注意算术运算指令对
只有一个操作数:寄存器或存储单元对操作数加
用于计数器和地址指针的调整
不影响进位
对操作数减
用于计数器和地址指针的调整不影响进位。

第三章 指令系统

第三章  指令系统

(1) 三地址双操作
50
指令
数指执令行一条三地址的加法指令需要访问514
下条指令
次主.存。
个 ( 假 单 存A显 设 元 放1号第中地指中在三单)址令,主一取地O,存第存元址次第P指放一的(双中从二令在、1A操2取5操的主第0作第0作含存二0)数一义 的 操号数存指和→为 5 作操令单,的2: 0 数A有作元第303分3号0数中四0别,取次0第指将号三令加单次,法元从第的。2二结1200000次果0从保第第1存一二号操操0到...单作作0主元数数
寄存器/存储器:直接给出寄存器或存储 器的地址码(名称)即可; 注:寄存器(CPU内部或外围设备内部) 及存储器的编址方式: 1)字编址、字节编址、位编址; 2)统一编址、非统一编址
操作数的编码方式
例:设某机主存容量为16MB ,机器 字长16 位,若最小寻址单位为字节 (按字节编址) ,其地址码为多少位? 若最小寻址单位为字(按字编址) ,其 地址码又为多少位?
共需12 条指令,其中7 条一地址的进、出栈指令, 5 条零地址的算术运算指令。进、出栈指令3 次访 存,算逻指令4 次访存,执行此程序共访存7 × 3 + 5 × 4 = 41 次。
例: 某一机器的指令系统,操作码8 位, 地址码均为16 位,CPU 与主存之间每次传 送16 位数据。A 、B 、C 、D 、E 表示字地 址,存放16 位数据。
常用指令寻址方式
顺序寻址方式 跳跃寻址方式:直接、相对、间接
栈及相关概念
1、栈的分类: 用寄存器实现堆栈(串联堆栈) 内存中开辟堆栈区
自底向上生成堆栈 自顶向下生成堆栈 2、栈的建立: 将栈顶地址传送到SP中 3、栈的操作: PUSH/POP、MOV
IA32指令系统

第3章指令系统

第3章指令系统
解:程序如下: 程序如下: ORG NUM DATA STRING DATA START: CLR MOV LOOP: LOOP: CJNE SJMP NEXT: NEXT: INC INC SJMP COMP: COMP: MOV SJMP 0800H 20H 21H A R0, R0,#STRING @R0, @R0,#24H,NEXT COMP A R0 LOOP NUM, NUM,A $
单片机原理 及接口技术
第3 章
89C51单片机指 89C51单片机指 令系统
LOGO
LOGO
程序设计举例
一 二 三 四 五 六
简单程序设计举例 分支程序 循环程序 子程序设计举例 代码转换程序设计举例 运算类程序设计举例
BACK
LOGO
一、 简单程序设计举例
例1 :拆字。将片内RAM 20H单元的内容拆成两段,每段 拆字。将片内RAM 20H单元的内容拆成两段 单元的内容拆成两段, 四位。并将它们分别存入21H 22H单元中 程序如下: 21H与 单元中。 四位。并将它们分别存入21H与22H单元中。程序如下:
练习: 练习: 1.将片外RAM 2000H单元开 始的20个字节,传送到片 内RAM 30H单元开始的单元 中去。 2.将片内RAM 20H单元开始 的10个字节,传送到片内 RAM 30H单元开始的单元中 去。 3.将片内RAM BK1单元开始 的COUNT个字节,传送到片 外RAM BK2单元开始的单元 中去。
Back
LOGO
3.4
思考题与习题
1. 简述下列基本概念: 指令、指令系统、机器语言、汇编语言、高级 语言。 2. 什么是计算机的指令和指令系统? 3. 简述89C51汇编指令格式。 4. 简述89C51的寻址方式和所能涉及的寻址空间。 5. 要访问特殊功能寄存器和片外数据存储器,应采用哪些寻址方式?

第3章.指令系统控制程序转移类指令new下

第3章.指令系统控制程序转移类指令new下

;3字节指令
同样地,使用时,可以将rel理解成标号,即: CJNE A,#data, 标号 CJNE A,direct,标号 CJNE Rn,#data,标号 CJNE @Ri,#data,标号
⑵比较(不相等)转移指令
① CJNE A,#data,rel
;先(PC)+3→PC
若(A)>#data,则(PC)+rel→PC,且0→CY; 若(A)<#data,则(PC)+rel→PC,且1→CY; 若(A)=#data,则顺序执行,且0→CY。
② rel为负数时,范围为:-128~-1 (80H~FFH)。
③相对转移指令“SJMP rel”
★正向跳转时: rel=目的地址-源地址-2
=地址差-2。
例如:
0157H
0100H:SJMP rel
设转移的地址为0157H,则: rel=0157H-0100H-2=55H。故该指令可写成:
0100H:SJMP 55H 其机器码为: 80H 55H
⑵位置1指令
SETB C SETB bit
; 1→ CY。 1字节指令 ;1→bit 。 2字节指令
2. 位修正指令
⑶位取反指令
CPL C
;(C)→C, 1字节指令
CPL bit ;(bit) → bit。 2字节指令
3. 位逻辑运算指令 ⑴位逻辑“与”指令 ANL C, bit ;(C) ∧ (bit)→C。 2字节指令 ANL C, /bit ;(C) ∧ (bit) →C。 2字节指令
; 否则顺序执行。
JNZ rel ;(PC)+2→PC。若A≠0,则转移到(PC)=(PC)+rel ;
;否则顺序执行。

第3章 8086(8088)CPU指令系统

第3章 8086(8088)CPU指令系统
数据段 BX + SI 10H
20H 00H
00H 34H 12H
3000H:0000H
注: ◆基址因子BP访问默认为堆栈段 ◆不能同时取两个基址因子;也不 能同时去两个变址因子
16
+
3000H:3000H
AH
AL
第3章 8086/8088CPU指令系统
4.1.4 操作数寻址方式
●存储器寻址之相对基址加变址寻址(Base
9
第3章 8086/8088CPU指令系统
3.1.3 操作数寻址方式
4.1操作数寻址方式
所谓操作数的寻址方式,是在指令格式中怎样有效的表示出操 作数的存放位臵,CPU在执行该指令时,按照指令格式中的表示找 到并对数据进行存取。 1.立即寻址(Immediate Addressing) 立即寻址中的操作数作为指令的一 部分存放在代码段中,在取指阶段数据 随指令一起被取到CPU,这种数据在指 令格式中的直接表现为常数。 如:MOV AL,34H

2
第3章 8086/8088CPU指令系统
汇编语言指令或符号指令:用字母和其它一些符 号组成的“助记符”与操作数等表示的指令称为汇编 语言指令或符号指令。 例如: MOV AX, BX ; AX←BX 而其二进制代码(机器代码)为89D8H,就是 1000 1001 1101 1000 B 不易理解,不易记忆。助记符是MOV。
操作码
操作数
4
第3章 8086/8088CPU指令系统
3.1.1 8086/8088指令格式
4.1操作数寻址方式
8086/8088机器指令格式通常1-6个字节组成。典型的指令格式 由2个字节组成,如下图所示。
操作码 D W MOD REG R/M

第3章--Cortex-M3-指令系统

第3章--Cortex-M3-指令系统

3.2.2指令的可选后缀
(2)!后缀 如果指令地址表达式中不含!后缀,则基址寄存器中的地址值不会发生变化。 指令中的地址表达式中含有!后缀时,指令执行后,基址寄存器中的地址值将发 生变化,变化的结果如下: 基址寄存器中的值(指令执行后)=指令执行前的值+地址偏移量
例 3.3 分别执行下面两条指令有何区别?
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3.3 指令的寻址方式
• 3.3.1 立即数寻址 • 3.3.2 寄存器寻址 • 3.3.3 寄存器间接寻址 • 3.3.4 寄存器移位寻址 • 3.3.5 基址变址寻址 • 3.3.6 多寄存器寻址 • 3.3.7 相对寻址 • 3.3.8 堆栈寻址
3.3.1立即数寻址
• 立即数寻址也叫立即寻址,操作数本身就在指令中给出,取出指令也就
第3章 Cortex-M3 指令系统
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第3章 Cortex-M3 指令系统
• 3.1 指令基础 • 3.2 汇编语言 • 3.3 寻址方式 • 3.4 指令集
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3.1 指令基础
• 3.1.1 程序设计语言的层次结构 • 3.1.2 程序的执行过程 • 3.1.3 Cortex M3寄存器
3.1.1程序设计语言的层次结构
S后缀通常用于对条件进行测试,例如是否有溢出,是否进位等;根据 这些变化,就可以进行一些判断,如是否大于,是否相等;从而可能影响 指令执行的顺序。
✓ 条件后缀和S后缀的关系如下: 如果既有条件后缀又有S后缀,则书写时S排在后面, 如:ADDEQS R1,R0,R2 该指令在Z=1时执行,将R0+R2的值放入R1,同时刷新条件标志位。
无法表示的32位数, 只有通过逻辑或算术运算等其它途径获得了. 比如0xffffff00, 可以通过0x000000ff按位取反得到.

单片机-第三章

单片机-第三章

间接寻址寄存器前缀, @Ri, @ 间接寻址寄存器前缀,如@Ri,@A+DPTR (X) X中的内容。 中的内容。 寻址的单元中的内容。 ((X)) 由X寻址的单元中的内容。 箭头右边的内容被箭头左边的内容所取代。 → 箭头右边的内容被箭头左边的内容所取代。
单片机原理及接口技术——自动化系 单片机原理及接口技术——自动化系
单片机原理及接口技术——自动化系 单片机原理及接口技术——自动化系
MCS-51单片机指令系统 第3章 MCS-51单片机指令系统
本章主要介绍MCS-51汇编语言的指令系统。 本章主要介绍MCS-51汇编语言的指令系统。 MCS 汇编语言的指令系统 MCS-51的基本指令共111条 的基本指令共111 MCS-51的基本指令共111条 单字节指令; (1) 单字节指令; 按指令所占的字节来分: 双字节指令; 按指令所占的字节来分: (2) 双字节指令; 三字节指令。 (3) 三字节指令。 按指令的执行时间来分: 按指令的执行时间来分: 1个机器周期 12个时钟振荡周期 指令64 个机器周期( 个时钟振荡周期) 64条 (1) 1个机器周期(12个时钟振荡周期)指令64条 2个机器周期 24个时钟振荡周期 指令45 个机器周期( 个时钟振荡周期) 45条 (2) 2个机器周期(24个时钟振荡周期)指令45条 4个机器周期只有乘 除两条指令的执行时间为(48个时 个机器周期只有乘、 (3) 4个机器周期只有乘、除两条指令的执行时间为(48个时 钟振荡周期)。 钟振荡周期)。 12MHz晶振 机器周期为1 晶振: 12MHz晶振:机器周期为1µs。
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;A←(Rn) ;A←(direct) ;A←((Ri)) ;A←#data
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微 机 原 理 及 应 用
1. 判断单个标志位状态
⑴ JZ/JE和JNZ/JNE 利用零标志ZF,判断结果是否为零(或相等) ⑵ JS和JNS 利用符号标志SF,判断结果是正是负 ⑶ JO和JNO 利用溢出标志OF,判断结果是否产生溢出 ⑷ JP/JPE和JNP/JPO 利用奇偶标志PF,判断结果中“1”的个数是偶是奇 ⑸ JC/JB/JNAE和JNC/JNB/JAE 利用进位标志CF,判断结果是否进位或借位
代 码 段
• 段内转移——短转移(short)
– 转移范围可以用一个字节表达,在段 内-128~+127范围的转移
代 码 段
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微 机 原 理 及 • 应 用
目标地址的寻址范围:段间寻址
段间转移——远转移(far) – 从当前代码段跳转到另一个代码段, 可以在1MB范围 – 需要更改CS段地址和IP偏移地址 – 目标地址必须用一个32位数表达,叫 做32位远指针,它就是逻辑地址
;段间转移,间接寻址 演示 ;IP←[mem],CS←[mem+2]
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微 机 原 理 及 应 用
3.4.3 条件转移指令 • 条件转移指令Jcc根据指定的条件确定程序 是否发生转移。其通用格式为:
Jcc label
;条件满足,发生转移 ;IP←IP+8位位移量; ;否则,顺序执行
• label是一个标号、一个8位位移量,表示Jcc指令 后的那条指令的偏移地址,到目标指令的偏移地 址的地址位移 • label只支持短转移的相对寻址方式
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微 机 原 理 及 应 用
JMP label
;段内转移、相对寻址
演示
;IP←IP+位移量
JMP r16/m16
;IP←r16/m16
;段内转移、间接寻址
演示 演示
JMP far ptr label JMP far ptr mem
;段间转移、直接寻址
演示
;IP←偏移地址,CS←段地址
实际编程时,汇编程序会根据目标地址的 属性,自动处理成短转移、近转移或远转移 程序员可用操作符short、near ptr 或far ptr 强制成为需要的转移类型
代 码 段
代 码 段
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微 机 原 理 及 应 用
3.4.2 无条件转移指令
JMP label ;程序转向label标号指定的地址
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第3章 • 常见串操作
3.3 串操作指令
– 计算字符串的长度、查找某个特定字符、改换 字符、判断字符串是否一致等
• 串操作类指令
– MOVS、CMPS、SCAS、LODS、STOS
• 注意事项
– 操作数的源串在当前数据段DS中,若不在,可 使用段前缀指令;目的串必须在附加段ES中, 且不能使用段前缀指令
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微 机 原 理 及 应 用
Байду номын сангаас
3.4.1 程序转移的地址 • 相对寻址方式
用标号表达
– 指令代码中提供目的地址相对于当前IP的位移量, 转移到的目的地址(转移后的IP值)就是当前IP 值加上位移量
• 直接寻址方式
用标号表达
– 指令代码中提供目的逻辑地址,转移后的CS和 IP值直接来自指令操作码后的目的地址操作数
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微 机 原 理 及 应 用
3.4 控制转移类指令 • 控制转移类指令用于实现分支、循环、 过程等程序结构,是仅次于传送指令 的常用指令 • 重点掌握:
– JMP/Jcc/LOOP/JCXZ CALL/RET – INT n/IRET 常用系统功能调用
控制转移类指令通过改变IP(和CS)值, 实现程序执行顺序的改变
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微 机 原 理 及 应 用
例题解答3 用JNS指令实现
mov bx,ax 错误!循环指令不影响SF等标 ror bx,1 志 ;将AX的最低位D0移进最高位(符号位SF) jns even ;标志SF=0,即D0=0:AX内是偶数,程序转移 add ax,1 ;标志SF=1,即D0=1:AX内的奇数,加1 even: shr ax,1 ;AX←AX÷2
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微 机 原 理 及 应 用
CLD MOV MOV MOV MOV MOV REP
AX,3000H ES,AX DI,0200H CX,100 AL,00 STOSB
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微 机 原 理 及 应 用
3.3.3 字符串的比较与扫描 • CMPS 源串,目的串(CMPSB/CMPSW)
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例 偶校验
;对DL寄存器中8位数据进行偶校验 ;校验位存入CF标志 test dl,0ffh ;使CF=0,同时设置PF标志 jpe done ;DL中“1”的个数为偶数 ;正好CF=0,转向done stc ;DL中“1”的个数为奇数,设置CF=1 done: …… ;完成
ADD BX,0 ;增加一条指令
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微 机 原 理 及 应 用
例 判断是否为字母Y
;寄存器AL中是字母Y(含大小写),则令AH=0, 否则令AH=-1 cmp al,’y’ ;比较AL与小写字母y je next ;相等,转移 cmp al,’Y’ ;不相等, ;继续比较AL与大写字母Y je next ;相等,转移 mov ah,-1 ;不相等,令AH=-1 jmp done ;无条件转移指令 next: mov ah,0 ;相等的处理:令AH=0 done: ……
– 功能是在字符串中查找一个与已知数值相同或 不同的元素。它以AL或AX的内容与附加段ES 中用DI寻址的目的串元素进行比较,利用结果 影响标志位,来反映扫描结果 – 执行结果不改变源串、目的串的数据 – 与REPNE或REPNZ配合使用,CX不等于0且 ZF=0,查找相同元素;CX不等于0且ZF=1, 查找不同元素 – SCAS替代符—SCASB/SCASW
– 用源串减去目的串,根据操作结果影响标志, 结果不回送 – 源串由SI指出,目的串由DI指出 – 源操作数写在左边,目标操作数写在右边,与 其他指令不同 – CPMS的替代符—CMPSB、CMPSW,使用方 法与MOVSB/MOVSW相同
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微 机 原 理 及 应 用
• SCAS 目的串(SCASB/SCASW)
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微 机 原 理 及 应 用
3.3.4 重复前缀指令 • 重复前缀指令
– REP与MOVS、STOS指令联合使用时,他的 意义是“字符串未处理完时重复” – REPE(相等时重复)和REPZ(等于0时重复) 实际上是相同的。将他们与CMPS、SCAS指 令联合使用,可对本条指令操作所设置的ZF进 行测试,ZF=1且CX不等于0,重复,否则退出 – REPNE(不等于时重复)和REPNZ(不等于0 时重复)意义相同。与CMPS、SCAS联合使 用,ZF=0且CX不等于0,则重复,否则退出
• 间接寻址方式
用寄存器或存储器操作数表达
– 指令代码中指示寄存器或存储单元,目的地址从 寄存器或存储单元中间接获得
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微 机 原 理 及 应 用
目标地址的寻址范围:段内寻址
• 段内转移——近转移(near)
– 在当前代码段64KB范围内转移 ( ±32KB范围) – 不需要更改CS段地址,只要改变IP偏 移地址
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微 机 原 理 及 应 用
CLD MOV SI,0700H MOV CX,5 LOOP1:LODSB PUSH CX : POP CX DEC CX MOV [DI],AL JNZ LOOP1
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微 机 原 理 及 应 用
• STOS 目的串(STOSB/STOSW)
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微 机 原 理 及 应 用
– 字符串指令中的操作数只用于指出指令的操作 类型。目的操作数与源操作数的逻辑地址由ES: DI和DS:SI指出 – 用CX存放要处理的字符串的元素个数。在执行 带重复前缀的字符串指令时,每执行一次字符 串操作指令,CX的内容自动减1 – 用DF标志置来规定字符串处理方向。DF=0, 由低向高,DF=1,相反 – 每处理完一个元素,自动修改SI和DI的内容 – 字符串处理过程可被中断
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微 机 原 理 及 应 用
例题解答1 用JZ指令实现
test ax,01h ;测试AX的最低位D0(不用AND指令,以免改变AX) jz even ;标志ZF=1,即D0=0:AX内是偶数,程序转移 add ax,1 ;标志ZF=0,即D0=1:AX内的奇数,加1 even: shr ax,1 ;AX←AX÷2
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3.3.1 字符串的传送 • MOVS 目的串,源串(MOVSB/MOVSW)
– 把一个字节或一个字从源串传送到目的串,并 自动修改SI和DI,指向下一个元素 – 通常加REP,完成块的传送 – MOVSB和MOVSW是MOVS的替代符
等价语句: MOVS PAP1,PAP2 MOVSW 传送字符串程序片断: MOV SI,2000H MOV DI,4000H MOV CX,200H CLD REP MOVSB
用右移一位的方法实现除以2。 本例中用RCR指令比SHR指令更好。
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微 机 原 理 及 应 用
例题解答2 用JNC指令实现
还可用SAR、ROR和RCR指令
mov bx,ax shr bx,1 ;将AX的最低位D0移进CF jnc even ;标志CF=0,即D0=0:AX内是偶数,程序转移 add ax,1 ;标志CF=1,即D0=1:AX内的奇数,加1 even: shr ax,1 ;AX←AX÷2
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