第三章 8086的寻址方式和指令系统[3-1]
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微型计算机原理与接口技术
第五讲 佘青山
86919130 qsshe@hdu.edu.cn
There’s always more to learn, and there are always better ways to do what you’ve done before. —DONANLD E. KNUTH
第三章 8086的寻址方式和指令系统
内容提要
8086的寻址方式
微机系统指令的机器码表示方法(自学)
8086的指令系统
2
§3-1 8086的寻址方式
一、概述
1、有关定义 指令（Instruction） －－指示CPU执行某种规定操作的命令 指令集或指令系统 （Instruction Set）
14
§3-1 8086的寻址方式
一、立即寻址（Direct Addressing）
例： MOV AX，3102H ; AX 3102H
执行后，AH = 31H，AL = 02H
存储器 立即寻址指令在存储 器中的存放形式 AX AH AL 操作码 立 即 数
操作码 低8位 高8位
代 码 段
02H 31H
指令执行后： AX = 1234H 注意：如用AL代替AX，则AL=34H
数 据 段
23
§3-1 8086的寻址方式
用符号地址代替数值地址（即给存储单元起个名字）
ຫໍສະໝຸດ Baidu
比如：MOV AX, AREA1
AREA1代表符号地址，还是表示一个立即数？ 例1：伪指令EQU（定义符号） AREA1 EQU 2000H；AREA1代表立即数
代 码 段
15
§3-1 8086的寻址方式
一、立即寻址（Direct Addressing）
注意：
（1）在所有指令中，立即数只能用于源操作数，而不 能作目的操作数。 （2）以A～F打头的数字出现在指令中时，前面一定要 加一个数字0，以免与其它符号混淆。 例： × MOV 2A00H, AX ; 错误！
在8086指令系统中，寻址方式可分为8种：
一、立即寻址 二、寄存器寻址
三、直接寻址
四、寄存器间接寻址
五、寄存器相对寻址
六、基址变址寻址 七、相对基址变址寻址 八、其它：隐含寻址、I/O端口寻址等
13
§3-1 8086的寻址方式
一、立即寻址（Direct Addressing）
5
§3-1 8086的寻址方式
一、概述
4、指令的一般格式
操作数可以有零个，一个或两个。
操作码
示例：
（1）单操作数指令： INC
操作数
。。。 操作数
AX；只需要指出加1的操作数，它是单操作数指令。
（2）双操作数指令：如 ADD AX, BX
大多数运算型指令都是双操作数指令。
（3）无操作数指令：如 NOP（空操作指令）
当指令中的源操作数或目的操作数，采用直接给出操作数的偏移 地址时，这种寻址方式称直接寻址。
特点：
（1）在讨论寻址方式时，通常把操作数的偏移地址称为有效地址 EA（Effective Address) ，EA可通过不同的寻址方式来得到。 （2）在直接寻址方式中，指令中直接给出操作数的有效地址。操 作数的有效地址（不是操作数本身）存放在代码段中指令的操作码之 后，而操作数总是存放在存储器中。 （3）操作数一般存放在数据段中，也允许存放在数据段以外的其 它段（如CS、ES、SS)，此时应在指令中给出“跨越段前缀”。 （4）偏移地址也可用符号地址（即给存储单元起个名字）来表示。
25
§3-1 8086的寻址方式
三、直接寻址（Direct Addressing）
注意：
（1）指令中有效地址的表示：[立即数] ，以便与立即数相区别。 （2）如果没有用“段跨越前缀”标明操作数在哪一段，就默认段寄存器 为数据段寄存器（DS）。 （3）如数据在数据段以外的其它段（即CS、SS、ES）中，则应指明 “段跨越前缀”。如MOV AX , ES : [100H]，冒号“：”称为修改 属性运算符。 （4）为了使指令字不要过长，规定双操作数指令不能两个操作数都用直 接寻址方式。
定义： 指令中直接给出操作数，操作数紧跟在操作码之后， 作为指令的一部分存放在代码段里，在取出指令的同时 也就取出了操作数，立即有操作数可用，所以称之为立 即寻址。 特点： 立即数可以为8位，也可以为16位。如果是16位数， 则“高字节存放在代码段的高地址单元中，低字节存放在代 码段的低地址单元中”。 作用： 常用于给寄存器赋初值。
一、概述
举例：
MOV AL, 7 ；立即数取入累加器
ADD
HLT
AL,10 ；加立即数
；停机
说明
汇编指令（助记符形式） 机器码（二进制形式） MOV AL, 7
1011 0000（MOV AL, n） 一条两字节指令，把指 令第二个字节的立即数 0000 0111（n=7） 送到累加器AL 0000 0100（ADD AL, n） 一条两字节指令，累加 器AL中的内容与指令第 二字节的立即数相加， 0000 1010（n=10） 结果放在AL中 1111 0100（HLT） 停止操作
6
§3-1 8086的寻址方式
一、概述
5、操作指令
现代微型计算机中多采用双操作数指令，两个操作数分别称 为“目的操作数”和“源操作数”。指令执行后，把运算结 果放到目的操作数的地址之中。 指令的操作码在机器中的表示比较简单，只要对每一种操作 指定相应的二进制代码即可；而指令的操作数字段的情形就 比较复杂。
……
MOV AX, AREA1 则 (AX)=1234H
24
§3-1 8086的寻址方式
用符号地址代替数值地址（即给存储单元起个名字）
例2：伪指令DW（定义变量）
AREA1 DW 2000H；AREA1代表符号地址 …… MOV AX, AREA1； （或MOV AX, [AREA1]） 则如右图所示， DS=2000H, AX=1234H
－－某一CPU所能执行的全部指令的集合 定义了程序员能使硬 件完成的基本操作。
机器指令（机器码）
－－指令的二进制代码形式。例如：CD21H
汇编指令
－－利用指令的助记符（ Mnemonic Symbol ）、符号地址、标号 来编写的语言。例如：MOV AX, 21H
3
§3-1 8086的寻址方式
16
§3-1 8086的寻址方式
二、寄存器寻址（Register Addressing） 定义：
操作数在寄存器中，指令中指明寄存器的名称，这种寻 址方式叫寄存器寻址。
特点：
（1）对于8位操作数，寄存器可以是 AH, AL, BH, BL, CH, CL, DH, DL 。对于16位操作数，寄存器可以是AX, BX, CX, DX, SI, DI, SP 和 BP 。 （2）操作数就在寄存器中，不需要访问存储器来取得操作数 （指令执行时，操作就在CPU的内部进行），因而执行速度快。 （3）在编程中，如有可能，尽量使用这种寻址方式的指令。
二、寄存器寻址（Register Addressing）
注意：
（1）源操作数与目的操作数的长度要相同。
（2）寄存器寻址与段地址无关。
例： MOV AX, BX MOV [3F00H], AX MOV CL, AL × MOV AX, BL ;源、目操作数长度不一致！ × MOV ES: AX, DX ;寄存器寻址与段地址无关！
4
ADD AL, 10
HLT
§3-1 8086的寻址方式
一、概述
2、指令通常应提供的信息
按做什么操作 操作数从哪里来 操作结果放在哪里 对于调用和转移指令，还要涉及转移或调用地址的提供方式
3、指令的组成
操作码（ Opcode ） －－标明计算机要执行什么操作 操作数（ Operand ） －－指出指令在执行过程中所需要的操作数（值为多少 或者放在什么地 方），以及操作结果送到哪里。 操作数可以存放在寄存器、存储器、I/O端口地址中，也可以是在指 令中（立即数）。
三、直接寻址（Direct Addressing）
例： MOV AX，[3102H]
如果DS=2000H, (23012H) =1234H 则操作数的物理地址为：
DS×16+EA =2000H×16+3102H =20000H+3102H = 23102H
AH AL
23102H 存储器 操作码 02H 31H . . 34H 12H 代 码 段
§3-1 8086的寻址方式
一、概述
6、寻址方式
定义：指令中用于说明操作数所在地址的方法。 一个指令系统能够提供哪些寻址方式，能否为编制程序提供 方便，这是指令系统设计的关键。 说明：在不同的计算机系统中，寻址方式的名称和分类并不 统一。 各种寻址方式指令执行速度不同: 操作数在寄存器中指令执行速度快：在CPU内部立即执行 立即数寻址指令执行速度较快：直接从指令队列中取数 操作数在存储器中指令执行速度较慢：通过总线与CPU交换 数据
19
§3-1 8086的寻址方式
寻址方式
注意：除以上两种寻址方式（立即寻址：操作数 包含在指令中，而寄存器寻址：操作数包含在寄 存器中）外，下面各种寻址方式的操作数均在 存储器中，通过采用不同的寻址方式取得操作 数的物理地址，从而取得操作数。
20
§3-1 8086的寻址方式
三、直接寻址（Direct Addressing） 定义：
双操作数指令形式：操作码
目的操作数，源操作数
7
§3-1 8086的寻址方式
一、概述
三类操作数（分别对应三种可能的存放位置）：立即数，寄存 器操作数，存储器操作数 （1）立即数：操作数以常量的形式出现指令中，称为立即数。
8位 无符号数 带符号数 00H~FFH(0~255) 80H~7FH(-128~127) 16位 0000H~FFFFH (0~65535) 8000H~7FFFH (-32768~32767)
作用：寄存器之间传递数据。
17
§3-1 8086的寻址方式
二、寄存器寻址（Register Addressing）
例： MOV DX，AX ; DX
指令执行前：AX=2233H 指令执行后：AX=2233H，DX=2233H
AX内容不变
AX
AX
2233H
DX
18
§3-1 8086的寻址方式
作用：实现对存储器单元的读/写操作。
21
§3-1 8086的寻址方式
三、直接寻址（Direct Addressing）
例：
MOV AX , [2A00H]
MOV DX , ES: [2A00H] MOV SI , TABLE_PTR
存储器存取时约定段
22
§3-1 8086的寻址方式
9
§3-1 8086的寻址方式
一、概述
（3）存储器操作数：指令要使用的数据存放在内存单元 中，在指令中给出内存地址或访问存储器的方法。 存储单元个数 类型
字节
存储器操作数 字 双字
一般不允许两个操作数同时为存储器操作数
如何寻找存储器操作数？段基地址 + 偏移地址
1
2
4
指令中的某个操作数可能是上述三种中的任意一种形式，为了 明确具体操作数的存在位置，必须首先明确操作数的寻址方式。 10
11
§3-1 8086的寻址方式
一、概述
各种寻址方式指令执行速度不同:
CPU进行读/写存储器的操作：
把一个偏移量送到BIU，计算出20位物理地址； 执行总线周期存取操作数。
注意：
尽量使用寄存器作为操作数 若有可能，用移位代替乘除法 尽量使用简单的寻址方式
12
§3-1 8086的寻址方式
立即数只能作为指令的源操作数, 如:
MOV AX，0FA00H MOV 8000H，DX ;正确 ;错误
8
§3-1 8086的寻址方式
一、概述
（2）寄存器操作数：指令要使用的数据存放在CPU内部 寄存器中，在指令中给出寄存器的名称。
放在8个通用寄存器（AX,BX,CX,DX,SI,DI,SP,BP）或4个 段寄存器（CS,DS,SS,ES）中的操作数 既可以作为源操作数, 也可以用作目的操作数 通用寄存器可存放字节操作数(如AL), 也可存放字操作数 (如AX) SI, DI, BP及SP只能存放字操作数 段寄存器只能存放当前操作数的段基地址 不允许将立即数传送到段寄存器： × MOV DS,200H
第五讲 佘青山
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第三章 8086的寻址方式和指令系统
内容提要
8086的寻址方式
微机系统指令的机器码表示方法(自学)
8086的指令系统
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§3-1 8086的寻址方式
一、概述
1、有关定义 指令（Instruction） －－指示CPU执行某种规定操作的命令 指令集或指令系统 （Instruction Set）
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§3-1 8086的寻址方式
一、立即寻址（Direct Addressing）
例： MOV AX，3102H ; AX 3102H
执行后，AH = 31H，AL = 02H
存储器 立即寻址指令在存储 器中的存放形式 AX AH AL 操作码 立 即 数
操作码 低8位 高8位
代 码 段
02H 31H
指令执行后： AX = 1234H 注意：如用AL代替AX，则AL=34H
数 据 段
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§3-1 8086的寻址方式
用符号地址代替数值地址（即给存储单元起个名字）
ຫໍສະໝຸດ Baidu
比如：MOV AX, AREA1
AREA1代表符号地址，还是表示一个立即数？ 例1：伪指令EQU（定义符号） AREA1 EQU 2000H；AREA1代表立即数
代 码 段
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§3-1 8086的寻址方式
一、立即寻址（Direct Addressing）
注意：
（1）在所有指令中，立即数只能用于源操作数，而不 能作目的操作数。 （2）以A～F打头的数字出现在指令中时，前面一定要 加一个数字0，以免与其它符号混淆。 例： × MOV 2A00H, AX ; 错误！
在8086指令系统中，寻址方式可分为8种：
一、立即寻址 二、寄存器寻址
三、直接寻址
四、寄存器间接寻址
五、寄存器相对寻址
六、基址变址寻址 七、相对基址变址寻址 八、其它：隐含寻址、I/O端口寻址等
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§3-1 8086的寻址方式
一、立即寻址（Direct Addressing）
5
§3-1 8086的寻址方式
一、概述
4、指令的一般格式
操作数可以有零个，一个或两个。
操作码
示例：
（1）单操作数指令： INC
操作数
。。。 操作数
AX；只需要指出加1的操作数，它是单操作数指令。
（2）双操作数指令：如 ADD AX, BX
大多数运算型指令都是双操作数指令。
（3）无操作数指令：如 NOP（空操作指令）
当指令中的源操作数或目的操作数，采用直接给出操作数的偏移 地址时，这种寻址方式称直接寻址。
特点：
（1）在讨论寻址方式时，通常把操作数的偏移地址称为有效地址 EA（Effective Address) ，EA可通过不同的寻址方式来得到。 （2）在直接寻址方式中，指令中直接给出操作数的有效地址。操 作数的有效地址（不是操作数本身）存放在代码段中指令的操作码之 后，而操作数总是存放在存储器中。 （3）操作数一般存放在数据段中，也允许存放在数据段以外的其 它段（如CS、ES、SS)，此时应在指令中给出“跨越段前缀”。 （4）偏移地址也可用符号地址（即给存储单元起个名字）来表示。
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§3-1 8086的寻址方式
三、直接寻址（Direct Addressing）
注意：
（1）指令中有效地址的表示：[立即数] ，以便与立即数相区别。 （2）如果没有用“段跨越前缀”标明操作数在哪一段，就默认段寄存器 为数据段寄存器（DS）。 （3）如数据在数据段以外的其它段（即CS、SS、ES）中，则应指明 “段跨越前缀”。如MOV AX , ES : [100H]，冒号“：”称为修改 属性运算符。 （4）为了使指令字不要过长，规定双操作数指令不能两个操作数都用直 接寻址方式。
定义： 指令中直接给出操作数，操作数紧跟在操作码之后， 作为指令的一部分存放在代码段里，在取出指令的同时 也就取出了操作数，立即有操作数可用，所以称之为立 即寻址。 特点： 立即数可以为8位，也可以为16位。如果是16位数， 则“高字节存放在代码段的高地址单元中，低字节存放在代 码段的低地址单元中”。 作用： 常用于给寄存器赋初值。
一、概述
举例：
MOV AL, 7 ；立即数取入累加器
ADD
HLT
AL,10 ；加立即数
；停机
说明
汇编指令（助记符形式） 机器码（二进制形式） MOV AL, 7
1011 0000（MOV AL, n） 一条两字节指令，把指 令第二个字节的立即数 0000 0111（n=7） 送到累加器AL 0000 0100（ADD AL, n） 一条两字节指令，累加 器AL中的内容与指令第 二字节的立即数相加， 0000 1010（n=10） 结果放在AL中 1111 0100（HLT） 停止操作
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§3-1 8086的寻址方式
一、概述
5、操作指令
现代微型计算机中多采用双操作数指令，两个操作数分别称 为“目的操作数”和“源操作数”。指令执行后，把运算结 果放到目的操作数的地址之中。 指令的操作码在机器中的表示比较简单，只要对每一种操作 指定相应的二进制代码即可；而指令的操作数字段的情形就 比较复杂。
……
MOV AX, AREA1 则 (AX)=1234H
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§3-1 8086的寻址方式
用符号地址代替数值地址（即给存储单元起个名字）
例2：伪指令DW（定义变量）
AREA1 DW 2000H；AREA1代表符号地址 …… MOV AX, AREA1； （或MOV AX, [AREA1]） 则如右图所示， DS=2000H, AX=1234H
－－某一CPU所能执行的全部指令的集合 定义了程序员能使硬 件完成的基本操作。
机器指令（机器码）
－－指令的二进制代码形式。例如：CD21H
汇编指令
－－利用指令的助记符（ Mnemonic Symbol ）、符号地址、标号 来编写的语言。例如：MOV AX, 21H
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§3-1 8086的寻址方式
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§3-1 8086的寻址方式
二、寄存器寻址（Register Addressing） 定义：
操作数在寄存器中，指令中指明寄存器的名称，这种寻 址方式叫寄存器寻址。
特点：
（1）对于8位操作数，寄存器可以是 AH, AL, BH, BL, CH, CL, DH, DL 。对于16位操作数，寄存器可以是AX, BX, CX, DX, SI, DI, SP 和 BP 。 （2）操作数就在寄存器中，不需要访问存储器来取得操作数 （指令执行时，操作就在CPU的内部进行），因而执行速度快。 （3）在编程中，如有可能，尽量使用这种寻址方式的指令。
二、寄存器寻址（Register Addressing）
注意：
（1）源操作数与目的操作数的长度要相同。
（2）寄存器寻址与段地址无关。
例： MOV AX, BX MOV [3F00H], AX MOV CL, AL × MOV AX, BL ;源、目操作数长度不一致！ × MOV ES: AX, DX ;寄存器寻址与段地址无关！
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ADD AL, 10
HLT
§3-1 8086的寻址方式
一、概述
2、指令通常应提供的信息
按做什么操作 操作数从哪里来 操作结果放在哪里 对于调用和转移指令，还要涉及转移或调用地址的提供方式
3、指令的组成
操作码（ Opcode ） －－标明计算机要执行什么操作 操作数（ Operand ） －－指出指令在执行过程中所需要的操作数（值为多少 或者放在什么地 方），以及操作结果送到哪里。 操作数可以存放在寄存器、存储器、I/O端口地址中，也可以是在指 令中（立即数）。
三、直接寻址（Direct Addressing）
例： MOV AX，[3102H]
如果DS=2000H, (23012H) =1234H 则操作数的物理地址为：
DS×16+EA =2000H×16+3102H =20000H+3102H = 23102H
AH AL
23102H 存储器 操作码 02H 31H . . 34H 12H 代 码 段
§3-1 8086的寻址方式
一、概述
6、寻址方式
定义：指令中用于说明操作数所在地址的方法。 一个指令系统能够提供哪些寻址方式，能否为编制程序提供 方便，这是指令系统设计的关键。 说明：在不同的计算机系统中，寻址方式的名称和分类并不 统一。 各种寻址方式指令执行速度不同: 操作数在寄存器中指令执行速度快：在CPU内部立即执行 立即数寻址指令执行速度较快：直接从指令队列中取数 操作数在存储器中指令执行速度较慢：通过总线与CPU交换 数据
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§3-1 8086的寻址方式
寻址方式
注意：除以上两种寻址方式（立即寻址：操作数 包含在指令中，而寄存器寻址：操作数包含在寄 存器中）外，下面各种寻址方式的操作数均在 存储器中，通过采用不同的寻址方式取得操作 数的物理地址，从而取得操作数。
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§3-1 8086的寻址方式
三、直接寻址（Direct Addressing） 定义：
双操作数指令形式：操作码
目的操作数，源操作数
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§3-1 8086的寻址方式
一、概述
三类操作数（分别对应三种可能的存放位置）：立即数，寄存 器操作数，存储器操作数 （1）立即数：操作数以常量的形式出现指令中，称为立即数。
8位 无符号数 带符号数 00H~FFH(0~255) 80H~7FH(-128~127) 16位 0000H~FFFFH (0~65535) 8000H~7FFFH (-32768~32767)
作用：寄存器之间传递数据。
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§3-1 8086的寻址方式
二、寄存器寻址（Register Addressing）
例： MOV DX，AX ; DX
指令执行前：AX=2233H 指令执行后：AX=2233H，DX=2233H
AX内容不变
AX
AX
2233H
DX
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§3-1 8086的寻址方式
作用：实现对存储器单元的读/写操作。
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§3-1 8086的寻址方式
三、直接寻址（Direct Addressing）
例：
MOV AX , [2A00H]
MOV DX , ES: [2A00H] MOV SI , TABLE_PTR
存储器存取时约定段
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§3-1 8086的寻址方式
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§3-1 8086的寻址方式
一、概述
（3）存储器操作数：指令要使用的数据存放在内存单元 中，在指令中给出内存地址或访问存储器的方法。 存储单元个数 类型
字节
存储器操作数 字 双字
一般不允许两个操作数同时为存储器操作数
如何寻找存储器操作数？段基地址 + 偏移地址
1
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指令中的某个操作数可能是上述三种中的任意一种形式，为了 明确具体操作数的存在位置，必须首先明确操作数的寻址方式。 10
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§3-1 8086的寻址方式
一、概述
各种寻址方式指令执行速度不同:
CPU进行读/写存储器的操作：
把一个偏移量送到BIU，计算出20位物理地址； 执行总线周期存取操作数。
注意：
尽量使用寄存器作为操作数 若有可能，用移位代替乘除法 尽量使用简单的寻址方式
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§3-1 8086的寻址方式
立即数只能作为指令的源操作数, 如:
MOV AX，0FA00H MOV 8000H，DX ;正确 ;错误
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§3-1 8086的寻址方式
一、概述
（2）寄存器操作数：指令要使用的数据存放在CPU内部 寄存器中，在指令中给出寄存器的名称。
放在8个通用寄存器（AX,BX,CX,DX,SI,DI,SP,BP）或4个 段寄存器（CS,DS,SS,ES）中的操作数 既可以作为源操作数, 也可以用作目的操作数 通用寄存器可存放字节操作数(如AL), 也可存放字操作数 (如AX) SI, DI, BP及SP只能存放字操作数 段寄存器只能存放当前操作数的段基地址 不允许将立即数传送到段寄存器： × MOV DS,200H