第二章80X86指令系统3
80X86寻址方式和指令系统
的寻址方式由指令给出。 例如，若(BX)=2000H, (SI)=0A00H, (DI)=2A00H，则以下指令 的结果是一样的：
MOV AL, [2A00H] MOV AL, [BX+0A00H] MOV AL, [BX][SI] MOV AL, [DI]
MOV AX , [2A00H] MOV DX , ES: [2A00H] MOV SI , TABLE_PTR
80X86寻址方式和指令系统
第3章 80X86寻址方式和指令系统
执行指令：A10231 MOV AX，[3102H] 后
AL (3102H) , AH (3103H) 如果(DS)=2000H, (23012H) = CDH, (23013H) = ABH
EA =
(BX) + (SI) + 8位
(BP)
(DI)
16位
例如：
MOV AX，BASE [SI] [BX] MOV AX，[BX+BASE] [SI] MOV AX，[BX+SI+BASE] MOV AX，[BX] BASE [SI] MOV AX，[BX+SI] BASE
“相对的基址变址寻址”方式主要用于对二维数组的访问。
错误例：
× MOV 2A00H, AX ; 错误！
80X86寻址方式和指令系统
第3章 80X86寻址方式和指令系统
例如： B80231 MOV AX，3102H 执行后，(AH) = 31H，(AL) = 02H
立即寻址指令在 存储器中的存放 形式
AX AH AL
存储器
80x86的指令系统
80x86的指令系统1.1.1数据传送指令：负责把数据、地址或立即数传送到寄存器或存储单元中。
1.通用数据传送指令(1).MOV——传送指令指令格式：MOV DST，SRC ；(DST)←(SRC)。
DST表示目的操作数, SRC表示源操作数说明：①.DST为除CS外的各寄存器寻址方式或任意存储器寻址方式。
SRC为任意数据寻址方式。
②.DST、SRC不能同时为存储器寻址方式，也不能同时为段寄存器寻址方式，而且在DST为段寄存器时，SRC不能为立即数。
③.MOV指令不影响标志位。
(2).MOVSX——带符号扩展传送指令(386及其后继机型可用)指令格式：MOVSX DST，SRC ；(DST)←符号扩展(SRC)说明：①.DST必须为16位或32位寄存器。
SRC为8位或16位的寄存器或存储单元的内容。
传送时把源操作数符号扩展送入目的寄存器。
②.MOVSX指令不影响标志位。
(3).MOVZX——带零扩展传送指令(386及其后继机型可用)指令格式：MOVZX DST，SRC ；(DST)←零扩展(SRC)说明：①.DST必须为16位或32位寄存器。
SRC为8位或16位的寄存器或存储单元的内容。
传送时把源操作数零扩展送入目的寄存器。
②.MOVZX指令不影响标志位。
(4).PUSH——进栈指令指令格式：PUSH SRC ；16位指令：(SP)←(SP) –2 ((SP)+1,(SP))←(SRC)32位指令：(ESP)←(ESP) –4 ((ESP)+3, (ESP)+2, (ESP)+1,(ESP))←(SRC)说明：①.堆栈：计算机开辟的以“后进先出”方式工作的存储区。
它必须存在于堆栈段中，只有一个出入口，所以只有一个堆栈指针SP或ESP。
SP或ESP的内容在任何时候都指向当前的栈顶。
②.8086中的SRC不能为立即数寻址方式。
286及其后继机型可用立即数寻址方式。
③.PUSH指令不影响标志位。
(5).POP——出栈指令指令格式：POP DST ；16位指令：(DST)←((SP)+1,(SP)) (SP)←(SP)+232位指令：(DST)←((ESP)+3, (ESP)+2, (ESP)+1, (ESP)) (ESP)←(ESP)+4说明：①.DST为除立即数及CS寄存器以外的任意数据寻址方式。
微计算机原理基础填空题附答案
第一章：概述●计算机时钟脉冲的频率称为（主频），它的倒数称为（时钟周期）。
●冯. 诺依曼原理是基于（程序存储）和（程序控制）。
●计算机中的总线包括（地址总线）、（数据总线）和（控制总线）。
●CPU有（运算器）、（控制器）、（寄存器）和（接口单元）。
●计算机硬件系统由（CPU ）、（存储器）和（I/O接口）组成。
●计算机系统由（硬件）系统和（软件）系统两大部分组成。
●CPU的字长与（数据线宽度）有关；寻址空间与（地址线宽度）有关。
●若CPU的数据线宽度为8位，则它的字长为（8 ）位；地址线宽度为16位，则它的寻址空间为（64K ）。
●计算机语言分为（机器）语言、（汇编）语言和（高级）语言。
●计算机软件分为（系统）软件和（应用）软件两大类。
●将源程序翻译为目标程序的语言处理程序有（汇编）程序、（解释）程序和（编译）程序。
●指令通常包含（操作码）和（操作数）两部分；不同功能指令的有序集合称为（程序）。
●正数的原、反、补码（相同）；负数的原、反、补码（不同）。
●十进制数17的二进制数表示为（00010001B ）。
●十六进制数17H的二进制数表示为（00010111B ）。
●十进制符号数+5在计算机中的8位二进制补码表示为（00000101 ）。
●十进制符号数-5在计算机中的8位二进制补码表示为（11111011 ）。
●机内符号数01111000的真值为（+120 ）；机内符号数11111000的真值为（-8 ）。
●计算机处理小数有（定点）表示法和（浮点）表示法。
●在小数的定点表示中有（纯小数）表示和（纯整数）表示。
●基本ASCII码为（7 ）位编码，共（128 ）个码值；含（32 ）个控制码和（94 ）个符号码。
●字符A的ASCII码值为41H；字符a的ASCII码值为（61H ）；字符B的ASCII码值为（42H ）。
●十进制数89的二进制表示为（01011001 ）；十六进制表示为（59H ）。
●十六进制数7BH的十进制数表示为（124 ）；二进制表示为（01111011B ）。
微机原理和接口技术(第三版)课本习题答案解析
第二章 8086 体系结构与80x86CPU1．8086CPU 由哪两部份构成？它们的主要功能是什么？答：8086CPU 由两部份组成：指令执行部件<EU,Execution Unit>和总线接口部件<BIU,Bus Interface Unit>。
指令执行部件〔EU 主要由算术逻辑运算单元<ALU>、标志寄存器F R、通用寄存器组和E U 控制器等4个部件组成,其主要功能是执行指令。
总线接口部件<BIU>主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路等4个部件组成,其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行,访问存储器或者I／O 端口读取操作数参加E U 运算或者存放运算结果等。
2．8086CPU 预取指令队列有什么好处？ 8086CPU 内部的并行操作体现在哪里？答： 8086CPU 的预取指令队列由6个字节组成,按照8086CPU 的设计要求, 指令执行部件〔EU 在执行指令时,不是直接通过访问存储器取指令,而是从指令队列中取得指令代码,并分析执行它。
从速度上看,该指令队列是在C PU 内部,EU 从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。
8086CPU 内部的并行操作体现在指令执行的同时,待执行的指令也同时从内存中读取,并送到指令队列。
5．简述8086 系统中物理地址的形成过程。
8086 系统中的物理地址最多有多少个？逻辑地址呢？答： 8086 系统中的物理地址是由20 根地址总线形成的。
8086 系统采用分段并附以地址偏移量办法形成20 位的物理地址。
采用分段结构的存储器中,任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部份构成,都是16 位二进制数。
通过一个20 位的地址加法器将这两个地址相加形成物理地址。
具体做法是16 位的段基址左移4位<相当于在段基址最低位后添4个"0">,然后与偏移地址相加获得物理地址。
80x86指令系统
七、80x86指令系统(一)8086指令系统8086/8088指令系统是整个80x86系列微处理器的基础，按功能可以分为六种类型。
1.传送指令传送指令用于在存储单元、寄存器、输入/输出端口之间传送地址或数据。
①通用数据传送指令MOV指令:该指令可以将一个立即数传送到寄存器或存储单元中，也可以在寄存器与寄存器之间、寄存器与存储器之间传送字数据或字节数据。
例如:将一个立即数传送到寄存器中的指令MOV AL，05H;在两个寄存器之间传送字节数据的指令MOV AL，BL;在寄存器和存储器之间传送数据的指令MOV SI，[BX+5AH]。
XCHG指令:该指令可以将源操作数和目的操作数进行交换，但操作数可以是寄存器或存储单元，不能是段寄存器或立即数，也不能同时为两个存储器操作数。
PUSH指令:PUSH指令是对一个16位操作数执行进栈操作，这是在一个操作数和堆栈之间进行数据传送，而不是在两个操作数之间进行数据传送。
POP指令:POP指令是将一个16位操作数执行出栈操作，这也是在一个操作数和堆栈之间进行数据传送。
XLAT指令:该指令专门用于在AL寄存器与字节表中某一存储单元之间进行数据传送。
其中字节表的首地址存放在BX基址寄存器中，根据AL设置的偏移地址，可以将该单元的内容传送到AL累加寄存器中。
②输入/输出指令该指令专门用于在累加器和I/O端口之间进行数据传送操作。
输入/输出的工作原理:CPU使用AL或AX寄存器接收数据或发送数据，最多可提供64K个8位端口地址，或32K个16位端口地址。
当端口地址小于256时使用直接寻址来获得操作数，即在指令中直接指定端口地址;当端口地址超过256时使用间接寻址来获得操作数，即先将端口地址放到DX寄存器中，然后利用IN指令或OUT指令进行输入/输出操作。
例如:IN AX，28H是从I/O端口28H输入一个字到AX寄存器中;OUT 5，AL是从AL寄存器输出一个字节到I/O端口5中。
汇编语言第2章80x86计算机组织
控制标志位
• 控制标志位 ：DF 方向标志，用于串处理指令处理
▪ DF位为1时，每次操作后使变址寄存器SI和 DI减量，使串处理从高地址向低地址方向处 理：
▪ 当DF位为0时，则使SI和DI增量，使串处理 从低地址向高地址方向处理：
系统标志位
• IF：中断标志。 当IF=1时，允许中断； IF=0时关闭中断
数据的宽度 • 地址总线宽度：用以确定可访问的存储器的最
大范围
地址总线宽度
• 10位：210=1024单元，1K • 20位：220=1024* 210单元=1024K，1M • 24位：224=16*1M，16M • 30位：230=1024M，1G • 32位：232=4G，即4GB
二、一些名词术语(2)
• TF：陷井标志（跟踪标志）。用于单步方式操作 • IOPL：I/O特权级。控制对I/O地址空间访问
段寄存器
• 8086/8088、80286：四个段寄存器 ▪ 代码段CS，数据段DS，堆栈段SS，附加段ES
• 80386及后继机型：六个段寄存器 ▪ 代码段CS，数据段DS，堆栈段SS，附加段ES、 FS、GS---都是16位
• ZF：零标志。运算结果为0，置1；否则置0。 • CF：进位标志。记录从最高有效位产生的进位值。
最高有效位有进位时置1，否则置0。 • AF：辅助进位标志。记录运算时第3位产生的进位
值。如第3位有进位时置1，否则置0。 • PF：奇偶标志。当结果操作数中1的个数为偶数时置
1，否则置0。
标志符号 举例
段中的某一存储单元的地址 4. SI、DI一般与DS联用：
在串处理指令中，SI和DS联用，DI和ES联用
8086系统的堆栈
• 是存储器中的特殊区域 – 在堆栈段内，“FILO” – SP始终指向栈顶，总是字操作，指示栈顶的 偏移地址； – BP可作为堆栈区中的一个基地址以便访问 堆栈中的其他信息
80x86微机原理参考答案
80x86微机原理参考答案第一章计算机基础（P32）1-1电子管，晶体管，中小规模集成电路、大规模、超大规模集成电路。
1-2把CPU和一组称为寄存器（Registers）的特殊存储器集成在一片大规模集成电路或超大规模集成电路封装之中，这个器件才被称为微处理器。
以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制作的只读存储器（ROM）、读写存储器（RAM）、输入／输出、接口电路及系统总线等所组成的计算机，称为微型计算机。
微型计算机系统是微型计算机配置相应的系统软件,应用软件及外部设备等.1-3写出下列机器数的真值：（1）01101110 （2）10001101（3）01011001 （4）11001110答案：（1）+110 （2）-13(原码) -114（反码）-115（补码）（3）+89 （4）-78（原码）-49（反码）-50（补码）1-4写出下列二进制数的原码、反码和补码（设字长为8位）：（1）+010111 （2）+101011（3）-101000 （4）-111111答案：（1）[x]原=00010111 [x]反= 00010111 [x]补= 00010111（2）[x]原=00101011 [x]反= 00101011 [x]补= 00101011（3）[x]原=10101000 [x]反= 11010111 [x]补= 11011000（4）[x]原=10111111 [x]反= 11000000 [x]补=110000011-5 当下列各二进制数分别代表原码，反码，和补码时，其等效的十进制数值为多少？（1）00001110 表示原码14，反码14，表示补码为14（2）11111111 表示原码－127，反码－0，表示补码为－1（3）10000000 表示原码-0，反码-127，表示补码为－128（4）10000001 表示原码－1，反码－126，表示补码为－1271-6 已知x1=+0010100，y1=+0100001，x2=-0010100，y2=-0100001，试计算下列各式。
微机原理和接口技术[第三版]课本习题答案解析
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第二章 8086体系结构与80x86CPU1．8086CPU由哪两部分构成？它们的主要功能是什么？答：8086CPU由两部分组成：指令执行部件(EU，Execution Unit)和总线接口部件(BIU，Bus Interface Unit)。
指令执行部件（EU）主要由算术逻辑运算单元(ALU)、标志寄存器FR、通用寄存器组和EU控制器等4个部件组成，其主要功能是执行指令。
总线接口部件(BIU)主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路等4个部件组成，其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列中等待执行，访问存储器或I／O端口读取操作数参加EU运算或存放运算结果等。
2．8086CPU预取指令队列有什么好处？8086CPU内部的并行操作体现在哪里？答：8086CPU的预取指令队列由6个字节组成，按照8086CPU的设计要求，指令执行部件（EU）在执行指令时，不是直接通过访问存储器取指令，而是从指令队列中取得指令代码，并分析执行它。
从速度上看，该指令队列是在CPU内部，EU从指令队列中获得指令的速度会远远超过直接从内存中读取指令。
8086CPU内部的并行操作体现在指令执行的同时，待执行的指令也同时从内存中读取，并送到指令队列。
5．简述8086系统中物理地址的形成过程。
8086系统中的物理地址最多有多少个？逻辑地址呢？答：8086系统中的物理地址是由20根地址总线形成的。
8086系统采用分段并附以地址偏移量办法形成20位的物理地址。
采用分段结构的存储器中，任何一个逻辑地址都由段基址和偏移地址两部分构成，都是16位二进制数。
通过一个20位的地址加法器将这两个地址相加形成物理地址。
具体做法是16位的段基址左移4位(相当于在段基址最低位后添4个“0”)，然后与偏移地址相加获得物理地址。
由于8086CPU的地址线是20根，所以可寻址的存储空间为1M字节，即8086系统的物理地址空间是1MB。
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P71
因为是段间转移，CS和IP都要更新， 这个新的段地址和偏移地址由指令操作 码之后的连续两个字提供，所以只要将 指令中提供的转向偏移地址装入IP，转 向段地址装入CS，就完成了从一个段到 另一个段转移的工作。
段间间接寻址（Intersegment indirect addressing） 这种寻址方式仍然是用相继两个字的内 容装入IP和CS来达到段间的转移目的的， 但这两个字的存储器地址是通过指令中的 数据寻址方式（除立即寻址方式和寄存器 寻址方式外）来取得的。 执行的操作：(IP) (EA) (CS) (EA+2)
1050:0003 1050:0005 1050:0008 1050:000D 1050:000F 1050:0010 1050:0011 1050:0013 1050:0016 1050:0018 8ED8 MOV DS,AX B90500 MOV CX,0005 BB0000 MOV BX,0000 0207 AGAIN: ADD AL,[BX] 43 INC BX 49 DEC CX 75FA JNZ AGAIN A20500 MOV [0005],AL B44C MOV AH,4C CD21 INT 21
循环指令采用相对寻址方式，Label距离循环指令的下一条 指令必须在-128~+127B之内。
LOOP指令的功能可以用Jcc指令实现：
DEC JNZ CX Label ; CX←CX-1 ; 若(CX)≠0（也就是ZF=0），转移到Label
补P34 补P41
循环控制指令
LOOP Label ; CX←CX-1，若(CX)≠0，转移到Label
LOOPZ/LOOPE Label ; CX←CX-1，若(CX)≠0且ZF=1，转移到Label LOOPNZ/LOOPNE Label
; CX←CX-1，若(CX)释三个表 示转移距离（称为位移量）的操作符： SHORT、NEAR、FAR。 SHORT表示位移量在-128~127字节之 间(一字节表示)。 NEAR表示在同一段内转移，位移量在32768~32767字节范围内(两字节表示)。 FAR表示转移距离超过±32K字节，或是 在不同段之间转移。
短转移的目标地址（或称转向地址）相对 于当前IP值的位移量在－128至＋127字节之 间，当前IP值是指JMP指令的下一条指令的 地址（如图所示）。对短转移JMP，机器指 令的第一个字节为操作码EB，第二个字节为 位移量00~FF，这是一个带符号的补码数。 转向地址的计算方法为：(IP)当前＋8位位移 量。操作符SHORT指示汇编程序将JMP指令 汇编成一个2字节指令。
条件转移指令是在满足了规定的条 件后才控制程序转移的一类指令 所有条件转移指令都是短转移指令， 转移的目标地址必须在当前IP地址的－ 128至＋127字节范围之内，因此条件转 移指令是2字节指令。
P72 P73 P74
计算转向地址的方法和无条件短转移 指令是一样的 例 1050:0000 B86610 MOV AX,1040
执行的操作：(IP) 执行的操作：(IP) (IP)+8位位移量 (IP)+16位位移量
JMP NEAR PTR AGAIN
其中，NEXT和AGAIN均为转向的符号 地址。在机器指令中，操作码之后给出的 是相对于当前IP值的位移量（转移距离）， 所以，转向的有效地址是当前IP值与指令 中给出的位移量（8位或16位）之和。 注意：这种寻址方式适用于条件转移及 无条件转移指令，当用于条件转移指令时， 位移量只允许8位。
⑶ JMP FAR PTR label 远转移（far jump） 执行操作：(IP) ← label的段内偏移地址 (CS) ← label所在段的段地址 远转移实现的是段间的跳转，即从当前代 码段跳转到另一个代码段中，这意味着指令执 行后，不仅要改变IP的值，CS也会得到一个 新的段地址。
条件转移指令（conditional jump）
第 2章
8086指令系统3
与转移地址有关的寻址方式
程序中指令的执行顺序是由CS:IP来决 定的，程序转移类指令可改变IP或CS、IP 的内容，从而控制指令的执行顺序，实现 指令转移、程序调用等功能。
与数据有关的寻址方式最终确定的 是一个数据的地址，而这里介绍的与转 移地址有关的寻址方式最终确定一条指 令的地址。顺序执行的指令地址是由指 令指针寄存器IP自动增量形成的，而程 序转移的地址必须由转移类指令和CALL 指令指出，这类指令表示转向地址的寻 址方式包括：段内直接寻址、段内间接 寻址、段间直接寻址、段间间接寻址。
例
段内直接寻址方式
1060:000D EB04 JMP SHORT NEXT IP当前值→1060:000F … … 1060:0011 … … 1060:0013 0207 NEXT: ADDAL,[BX] CPU在执行JMP指令时，IP指向了下一条 指令，其值为000F，JMP SHORT NEXT指令 的机器语言为EB04，EB为操作码，04为位移 量，所以转向的有效地址应为： 000F + 0004 = 0013
无条件转移指令
JMP指令控制程序无条件地跳转到目的单 元，使用JMP指令可有三种格式: ⑴ JMP SHORT label 短转移（short jump） ⑵ JMP NEAR PTR label 近转移（near jump） ● JMP label 直接转移（direct jump） ● JMP reg 寄存器间接转移（register indirect jump） ● JMP WORD PTR OPR 存储器间接转移 （memory indirect jump） ⑶ JMP FAR PTR
● JMP label 直接转移（direct jump）
执行操作：(IP) ← OFFSET label = (IP)当前＋16位位移量
转移的目标地址在指令中可直接使用符号 地址，由于位移量为16位，它的转移范围应 是－32768至＋32767，也就是说，近转移指 令可以转移到段内的任一个位置。
● JMP reg 寄存器间接转移（register indirect jump） 执行操作：(IP) ← (reg) 转移的目标地址在寄存器中，例如 指令"JMP BX"执行的结果，将BX的内 容送给IP。
● JMP WORD PTR OPR 存储器间接转移 （memory indirect jump） 执行操作：(IP) ← (PA+1，PA) 存储器的物理地址PA由指令中的寻址方 式确定，JMP指令执行的结果，把PA单元的 字内容送到IP寄存器中。例如"JMP WORD PTR [DI]"，物理地址PA = (DS)×16＋(DI)， 指令执行的结果是(IP)= (PA+1，PA)。
为了说明寻址两个字单元，指令中必 须加上双字操作符DWORD。指令格式如下： JMP DWORD PTR [SI] JMP DWORD PTR[TABLE+BX]
程序中指令的执行顺序是由CS:IP来决 定的，程序转移类指令可改变IP或CS、IP 的内容，从而控制指令的执行顺序，实现 指令转移、程序调用等功能。
000D是标号AGAIN的地址，指令"JNZ AGAIN "的机器代码是75FA，75是操作码， FA是位移量。当CPU读取JNZ指令后，IP寄存 器自动加2（JNZ的指令长度）指向了下一条 指令（MOV），此时IP的当前值是0013。计 算转向地址时，(IP)当前＋位移量 = 0013＋ FA = 0013＋FFFA = 000D，这正是AGAIN的 偏移地址。实际上FA是－6的补码，8位的FA 与16位的0013相加时，FA符号扩展成为FFFA， 相加的结果为000D。
段间直接寻址（Intersegment direct addressing） 段间直接寻址和段内直接寻址类似，指 令中直接给出转向地址，不同的是，在符号 地址之前要加上表示段间远转移的 操作符 FAR PTR。 指令格式如下： JMP FAR PTR OPR 执行的操作：(IP) OPR的段内偏移地址 (CS) OPR所在段的段地址
⑴ JMP SHORT label 短转移（short jump） 执行操作：(IP) ← (IP)当前＋8位位移量
⑵ JMP NEAR PTR label 近转移 （near jump） 近转移是JMP指令的缺省格式，可以 写为"JMP label"。它可在当前代码段内转 移，机器指令的操作码是E9，位移量是16 位的带符号补码数。指令中的转向地址可 以是直接寻址方式、寄存器寻址方式、寄 存器间接方式和存储器寻址方式。
例 假设程序进行两个带符号数的比较， 并根据比较结果转移，其中(AL)=80H， (BL)=01，请指出下面两组指令的转向地 址。 ⑴ CMP AL，BL JL XY ⑵ CMP AL，BL JB XY
答：⑴ 转向目标地址XY；⑵不能实现转移。 执行CMP指令时，(AL)－(BL)=80－01=7F， 条件码设置为：SF=0，OF=1，CF=0。执行JL 指令时，测试转移条件：SF异或 OF = 0异或 1 =1，说明满足(AL)＜(BL)的转移条件，因此， (IP)←XY的偏移地址，程序即转移到XY单元执 行新的指令。 JB指令的转移条件为CF=1，而CMP的执行 结果使CF=0，所以不能引起转移。
假设： （DS）= 2000H，（BX）= 1256H， （SI）= 528FH，（232F7H）= 3280H， （264E5H）= 2450H。
例 JMP BX 则执行该指令后（IP）= ?
则执行该指令后（IP）= 1256H
例 JMP [BX][SI] 则指令执行后（IP）=? =（16d ×（DS）+（BX）+（SI）） =（20000H + 1256H + 528FH） =（264E5H） = 2450H