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1、微型计算机原理微型计算机原理 基于基于基于基于1616位机位机位机位机微处理器微处理器指令系统指令系统概述概述第一章第一章微型计算机概述微型计算机概述n1946年，世界上出现第一台数字式电子计算机ENIAC（电子数据和计算器）n发展到以大规模集成电路为主要部件的第四代，产生了微型计算机n1971年，Intel公司设计了世界上第一个微处理器芯片Intel4004，开创了一个全新的计算机时代1.1 1.1 微型计算机的发展和应用微型计算机的发展和应用1.1.1 微型计算机的发展n第1代：4位和低档8位微机400440408008n第2代：中高档8位微机Z80、I8085、M6800，Apple-I
2、I微机n第3代：16位微机8086808880286，IBM PC系列机1.1.1 微型计算机的发展（续）n第4代：32位微机8038680486PentiumPentium II Pentium III Pentium 432位PC机、Macintosh机、PS/2机n第5代：64位微机Itanium、64位RISC微处理器芯片微机服务器、工程工作站、图形工作站1.1.2 微型计算机的应用n计算机应用通常分成如下各个领域科学计算，数据处理，实时控制计算机辅助设计，人工智能，n由于微型计算机具有如下特点体积小、价格低工作可靠、使用方便、通用性强n所以，可以分为两个主要应用方向1.1.2 微型计
3、算机的应用n用于数值计算、数据处理及信息管理方向通用微机，例如：PC微机功能越强越好、使用越方便越好n用于过程控制及智能化仪器仪表方向专用微机，例如：单片机、工控机可靠性高、实时性强程序相对简单、处理数据量小 将将CPU以以及及其其他他主主要要部部件件（如如ROM、RAM、I/O接接口口）都都集集成成在在一个微处理器芯片中一个微处理器芯片中例如：常用的例如：常用的MCS-51、MCS-961.2 微型计算机的系统组成运算器运算器控制器控制器寄存器组寄存器组内存储器内存储器总线总线输入输出输入输出接口电路接口电路外部设备外部设备 软件软件微处理器微处理器微型计算机微型计算机微型计算机系统微型计算
4、机系统区别区别图图1.1 1.1 微型计算机的系统组成微型计算机的系统组成控制总线控制总线CB数据总线数据总线DB地址总线地址总线AB系系统统总总线线形形成成处处理理器器子子系系统统I/O设备设备I/O接口接口存储器存储器系统总线系统总线BUS1.2.1 微型计算机的硬件组成1.1.微处理器子系统微处理器子系统微处理器子系统微处理器子系统2.2.存储器存储器存储器存储器3.3.I/OI/O设备和设备和设备和设备和I/OI/O接口接口接口接口4.4.系统总线系统总线系统总线系统总线系统总线n总线是指传递信息的一组公用导线n总线是传送信息的公共通道n微机系统采用总线结构连接系统功能部件n总线信号可
5、分成三组地址总线AB：传送地址信息数据总线DB：传送数据信息控制总线CB：传送控制信息总线信号n地址总线AB输出将要访问的内存单元或I/O端口的地址地址线的多少决定了系统直接寻址存储器的范围n数据总线DBCPU读操作时，外部数据通过数据总线送往CPU CPU写操作时，CPU数据通过数据总线送往外部数据线的多少决定了一次能够传送数据的位数n控制总线CB协调系统中各部件的操作，有输出控制、输入状态等信号控制总线决定了系统总线的特点，例如功能、适应性等举例举例举例举例特点特点1.2.2 微型计算机的软件系统 操作系统 MS-DOS 汇编程序 MASM和LINK 文本编辑程序 EDIT.COM 调试程
6、序 DEBUG.EXE为什么采用汇编语言？为什么采用汇编语言？1.3 IBM PC系列机系统16位IBM PC系列机是32位微机的基础8088CPUIBM PC机机IBM PC/AT机机IBM PC/XT机机1.3.1 硬件基本组成16位和32位PC机的基本部件相同8088微微处处理理器器8087协协处处理理器器8288总线控制器总线控制器I/O通通道道8259中断控制器中断控制器随机存储器随机存储器RAM只读存储器只读存储器ROM8253定时控制器定时控制器8237DMA控制器控制器8255并行接口并行接口控制总线控制总线数据总线数据总线地址总线地址总线地址锁存器地址锁存器数据收发器数据收发
7、器扬声器扬声器接口接口8284时钟发生器时钟发生器键盘键盘接口接口系统系统配置配置开关开关1.3.2 主机板组成1.微处理器子系统1.8088：16位内部结构、8位数据总线、20位地址总线、4.77MHz主频2.存储器1.ROM-BIOS、主体为RAM3.I/O接口控制电路1.8259A、8253、8237A、8255等4.I/O通道62线的IBM PC总线图图1.5 1.5 存储空间的分配存储空间的分配保留保留ROM64KB基本基本ROM64KB扩展扩展RAM15MB基本基本ROM64KB保留保留ROM64KB扩展扩展ROM128KB显示显示RAM128KB系统系统RAM640KB00000
8、0H0A0000H0C0000H0E0000H0F0000H100000HFE0000HFFFFFFH常规内存常规内存1MB扩展内存扩展内存15MB1.3.3 存储空间的分配常规内存：1MBn基本RAM区：640KBn保留RAM区：128KBn扩展ROM区：128KBn基本ROM区：64KB扩展内存：用作RAM区系系统统板板00001F02003F04005F06007F08009F0A00BF0C00DF0E00FFDMA控制器控制器1中断控制器中断控制器1定时计数器定时计数器并行接口电路并行接口电路DMA页面寄存器页面寄存器中断控制器中断控制器2DMA控制器控制器2协处理器协处理器I/O通
9、通道道1F01F820020727827F2F82FF37837F38038F3A03AF3B03BF3D03DF3F03F73F83FF硬盘适配器硬盘适配器游戏接口游戏接口并行打印机接口并行打印机接口LPT2串行通信接口串行通信接口COM2并行打印机接口并行打印机接口LPT1SDLC通信接口通信接口BSC通信接口通信接口单色显示单色显示/打印机适配器打印机适配器彩色图形适配器彩色图形适配器CGA软盘适配器软盘适配器串行通信接口串行通信接口COM11.3.4 I/O空间的分配n80 x86访问外设时，只使用低16位A0A15，寻址64K个8位I/O端口nPC机仅使用低10位A0A9，寻址102
10、4个8位I/O端口第1章：1.4 计算机中的数据表示n存储容量的表达比特b（二进制1位）字节B（二进制8位）1KB210B1024B1MB220B、1GB230Bn进制的表示二进制数用B或b结尾十进制数可不用结尾字母，也可用D或d结尾十六进制数用H或h结尾第二章第二章微处理器微处理器微处理器主要的性能指标微处理器主要的性能指标主频主频第二章第二章外频外频工作电压工作电压制造工艺制造工艺地址线宽度地址线宽度数据线宽度数据线宽度内置协处理器内置协处理器微处理器飞速发展80386803868048680486奔腾奔腾奔腾奔腾2代代奔腾奔腾4代代802868028680868086奔腾奔腾3代代IA-
11、64（安腾）（安腾）400440042.1 8086/80882.1 8086/8088微处理器微处理器Intel公司公司1978年推出年推出80861979年推出年推出8088,于于1981年用于年用于IBM PC/XT中中2.11 8086/8088的内部结构的内部结构一、总线接口部件一、总线接口部件一、总线接口部件一、总线接口部件BIUBIU（Bus interface UnitBus interface Unit）二、执行部件（二、执行部件（二、执行部件（二、执行部件（Execution UnitExecution Unit）结构结构结构结构第2章:2.1.2 8088/8086的功能
12、结构n8088的内部结构从功能上分成两个单元1.总线接口单元BIU管理8088与系统总线的接口负责CPU对存储器和外设进行访问2.执行单元EU负责指令的译码、执行和数据的运算n两个单元相互独立，分别完成各自操作，还可以并行执行，实现指令预取（指令读取和执行的流水线操作）第2章：2.1.3 8088/8086的寄存器结构n8088/8086的寄存器组有8个通用寄存器4个段寄存器1个标志寄存器1个指令指针寄存器他们均为16位!图示图示 汇编语言程序员看到的处理器，就是寄存器汇编语言程序员看到的处理器，就是寄存器 所以，一定要熟悉这些寄存器的名称和作用所以，一定要熟悉这些寄存器的名称和作用第2章：1
13、.通用寄存器n8088有8个通用的16位寄存器（1）数据寄存器:AX BX CX DX（2）变址寄存器:SI DI（3）指针寄存器:BP SPn4个数据寄存器还可以分成高8位和低8位两个独立的寄存器，这样又形成8个通用的8位寄存器AX：AH AL BX：BH BLCX：CH CL DX：DH DL内部结构内部结构内部结构内部结构第2章：（1）数据寄存器nAX称为累加器（Accumulator）使用频度最高。用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等nBX称为基址寄存器（Base address Register）常用做存放存储器地址nCX称为计数器（Counter）作为循环和串操作等指令中的隐含计
14、数器nDX称为数据寄存器（Data register）常用来存放双字长数据的高16位，或存放外设端口地址第2章：（1）数据寄存器nAX称为累加器（Accumulator）使用频度最高。用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等nBX称为基址寄存器（Base address Register）常用做存放存储器地址nCX称为计数器（Counter）作为循环和串操作等指令中的隐含计数器nDX称为数据寄存器（Data register）常用来存放双字长数据的高16位，或存放外设端口地址内部结构内部结构内部结构内部结构第2章：（2）变址寄存器n16位变址寄存器SI和DIn常用于存储器变址寻址方式时提供地址S
15、I是源地址寄存器（Source Index）DI是目的地址寄存器（Destination Index）n在串操作类指令中，SI、DI还有较特殊的用法 现在不必完全理解，以后会详细展开现在不必完全理解，以后会详细展开内部结构内部结构内部结构内部结构第2章：（3）指针寄存器n指针寄存器用于寻址内存堆栈内的数据SP为堆栈指针寄存器（Stack Pointer）,指示堆栈段栈顶的位置（偏移地址）BP为基址指针寄存器（Base Pointer），表示数据在堆栈段中的基地址nSP和BP寄存器与SS段寄存器联合使用以确定堆栈段中的存储单元地址堆堆栈栈（Stack）是是主主存存中中一一个个特特殊殊的的区区域域
16、，采采用用“先先进进后后出出”或或“后后进进先先出出”存取操作方式、而不是随机存取方式。存取操作方式、而不是随机存取方式。用用8088/8086形形成成的的微微机机系系统统中中，堆堆栈区域被称为堆栈段栈区域被称为堆栈段内部结构内部结构内部结构内部结构第2章：2.指令指针寄存器nIP（Instruction Pointer）为指令指针寄存器，指示主存储器指令的位置n随着指令的执行，IP将自动修改以指示下一条指令所在的存储器位置nIP寄存器是一个专用寄存器nIP寄存器与CS段寄存器联合使用以确定下一条指令的存储单元地址内部结构内部结构内部结构内部结构第2章：3.标志寄存器n标志（Flag）用于反映
17、指令执行结果或控制指令执行形式n8088处理器的各种标志形成了一个16位的标志寄存器FLAGS（程序状态字PSW寄存器）程序设计需要利用标志的状态程序设计需要利用标志的状态内部结构内部结构内部结构内部结构第2章：标志寄存器-分类n状态标志用来记录程序运行结果的状态信息，许多指令的执行都将相应地设置它CF ZF SF PF OF AFn控制标志可由程序根据需要用指令设置，用于控制处理器执行指令的方式DF IF TFOF111512DF10IF9TF8SF7ZF65AF43PF21CF0标志寄存器标志寄存器FLAGSFLAGS存储内部结构内部结构内部结构内部结构第2章：进位标志CF（Carry F
18、lag）n当运算结果的最高有效位有进位（加法）或借位（减法）时，进位标志置1，即CF1；否则CF03AH+7CHB6H，没有进位：CF=0AAH+7CH（1）26H，有进位：CF=1第2章：零标志ZF（Zero Flag）n若运算结果为0，则ZF1；否则ZF03AH7CHB6H，结果不是零：，结果不是零：ZF084H7CH（1）00H，结果是零：，结果是零：ZF1 注意：注意：ZF为为1表示的结果是表示的结果是0第2章：符号标志SF（Sign Flag）n运算结果最高位为1，则SF1；否则SF03AH7CHB6H，最高位，最高位D71：SF184H7CH（1）00H，最高位，最高位D70：SF
19、0 有符号数据用最高有效位表示数据的符号有符号数据用最高有效位表示数据的符号所以，最高有效位就是符号标志的状态所以，最高有效位就是符号标志的状态第2章：奇偶标志PF（Parity Flag）n当运算结果最低字节中“1”的个数为零或偶数时，PF1；否则PF03AH7CHB6H10110110B结果中有结果中有5个个“1”，是奇数：，是奇数：PF0 PF标标志志仅仅反反映映最最低低8位位中中“1”的的个个数数是是偶或奇，即使是进行偶或奇，即使是进行16位字操作位字操作第2章：溢出标志OF（Overflow Flag）n若算术运算的结果有溢出，则OF1；否则 OF03AH+7CHB6H，产生溢出：，
20、产生溢出：OF1AAH+7CH（1）26H，没有溢出：，没有溢出：OF0返回返回返回返回第2章：什么是溢出n处理器内部以补码表示有符号数n8位表达的整数范围是：127 128n16位表达的范围是：32767 32768n如果运算结果超出这个范围，就产生了溢出n有溢出，说明有符号数的运算结果不正确3AH7CHB6H，就是，就是58124182，已经超出已经超出128127范围，产生溢出，故范围，产生溢出，故OF1；补码补码B6H表达真值是表达真值是74，显然运算结果也不正确，显然运算结果也不正确 B6H10110110B，最高位为，最高位为1，作为有符号数是负数作为有符号数是负数 对对B6H求反
21、加求反加1等于：等于：01001001B101001010B4AH74 所以，所以，B6H表达有符号数的真值为表达有符号数的真值为74第2章：溢出和进位的区别n溢出标志OF和进位标志CF是两个意义不同的标志n进位标志表示无符号数运算结果是否超出范围，运算结果仍然正确n溢出标志表示有符号数运算结果是否超出范围，运算结果已经不正确第2章：溢出和进位的对比例1：3AH7CHB6H无符号数运算：58124182范围内，无进位有符号数运算：58124182范围外，有溢出例例2：AAH7CH（1）26H无符号数运算：无符号数运算：170124294范围外，有进位范围外，有进位有符号数运算：有符号数运算：8
22、612428范围内，无溢出范围内，无溢出第2章：溢出和进位的应用场合n处理器对两个操作数进行运算时，按照无符号数求得结果，并相应设置进位标志CF；同时，根据是否超出有符号数的范围设置溢出标志OFn应该利用哪个标志，则由程序员来决定。也就是说，如果将参加运算的操作数认为是无符号数，就应该关心进位；认为是有符号数，则要注意是否溢出第2章：溢出的判断n判断运算结果是否溢出有一个简单的规则：n只有当两个相同符号数相加（包括不同符号数相减），而运算结果的符号与原数据符号相反时，产生溢出；因为，此时的运算结果显然不正确n其他情况下，则不会产生溢出例1：3AH7CHB6H溢出例2：AAH7CH无溢出例3：3
23、AH7CH无溢出例4：AAH7CH2DH溢出返回返回返回返回第2章：辅助进位标志AF（Auxiliary Carry Flag）3AH7CHB6H，D3有进位：AF1运运算算时时D D3 3位位（低低半半字字节节）有有进进位位或或借借位位时，时，AFAF1 1；否则；否则AFAF0 0这个标志主要由处理器内部使用，这个标志主要由处理器内部使用，用于十进制算术运算调整指令中，用于十进制算术运算调整指令中，用户一般不必关心用户一般不必关心第2章：方向标志DF（Direction Flag）n用于串操作指令中，控制地址的变化方向：设置DF0，存储器地址自动增加；设置DF1，存储器地址自动减少CLDC
24、LD指令复位方向标志：指令复位方向标志：DFDF0 0STDSTD指令置位方向标志：指令置位方向标志：DFDF1 1第2章：中断允许标志IF（Interrupt-enable Flag）n控制可屏蔽中断是否可以被处理器响应：设置IF1，则允许中断；设置IF0，则禁止中断CLICLI指令复位中断标志：指令复位中断标志：IFIF0 0STISTI指令置位中断标志：指令置位中断标志：IFIF1 1第2章：陷阱标志TF（Trap Flag）n用于控制处理器进入单步操作方式：设置TF0，处理器正常工作；设置TF1，处理器单步执行指令单单步步执执行行指指令令处处理理器器在在每每条条指指令令执执行行结结束束
25、时，便产生一个编号为时，便产生一个编号为1 1的内部中断的内部中断这种内部中断称为这种内部中断称为单步中断单步中断所以所以TFTF也称为也称为单步标志单步标志n利用单步中断可对程序进行逐条指令的调试利用单步中断可对程序进行逐条指令的调试n这种逐条指令调试程序的方法就是这种逐条指令调试程序的方法就是单步调试单步调试第2章：2.1.4 8088/8086的存储器结构n存储器是计算机存储信息的地方。掌握数据存储格式，以及存储器的分段管理对以后的汇编程序设计非常重要n你能区别寄存器、存储器(主存)、外存(包括硬盘、光盘、磁带等存储介质)吗？答案答案第2章：寄存器、存储器和外存的区别n寄存器是微处理器（
26、CPU）内部暂存数据的存储单元，以名称表示，例如：AX，BX.等n存储器也就是平时所说的主存，也叫内存，可直接与CPU进行数据交换。主存利用地址区别n外存主要指用来长久保存数据的外部存储介质，常见的有硬盘、光盘、磁带、U盘等。外存的数据只能通过主存间接地与CPU交换数据n程序及其数据可以长久存放在外存，在运行需要时才进入主存第2章：1.数据的存储格式n计算机中信息的单位二进制位Bit：存储一位二进制数：0或1字节Byte：8个二进制位，D7D0字Word：16位，2个字节，D15D0双字DWord：32位，4个字节，D31D0n最低有效位LSB：数据的最低位，D0位n最高有效位MSB：数据的最
27、高位，对应字节、字、双字分别指D7、D15、D31位图示图示图示图示第2章：存储单元及其存储内容n每个存储单元都有一个编号；被称为存储器地址n每个存储单元存放一个字节的内容图示图示图示图示0002H0002H单元存放有一个数据单元存放有一个数据34H34H表达为表达为0002H0002H34H34H第2章：多字节数据存放方式n多字节数据在存储器中占连续的多个存储单元：存放时，低字节存入低地址，高字节存入高地址；表达时，用它的低地址表示多字节数据占据的地址空间。图图2-52-5中中0002H“0002H“字字”单元的内容为：单元的内容为：0002H=1234H0002H=1234H0002H00
28、02H号号“双字双字”单元的内容为：单元的内容为：0002H=78561234H0002H=78561234H 80 x86处处理理器器采采用用“低低对对低低、高高对对高高”的的存存储储形形式式，被被称称为为“小小端端方方式式Little Endian”。相相 对对 应应 还还 存存 在在“大大 端端 方方 式式 Big Endian”。图示图示图示图示第2章：数据的地址对齐n同一个存储器地址可以是字节单元地址、字单元地址、双字单元地址等等（视具体情况来确定）n字单元安排在偶地址（xxx0B）、双字单元安排在模4地址（xx00B）等，被称为“地址对齐（Align）”n对于不对齐地址的数据，处理
29、器访问时，需要额外的访问存储器时间n应该将数据的地址对齐，以取得较高的存取速度第2章：2.存储器的分段管理n8088CPU有20条地址线最大可寻址空间为2201MB物理地址范围从00000HFFFFFHn8088CPU将1MB空间分成许多逻辑段（Segment）每个段最大限制为64KB段地址的低4位为0000Bn这样，一个存储单元除具有一个唯一的物理地址外，还具有多个逻辑地址第2章：物理地址和逻辑地址n8088CPU存储系统中，对应每个物理存储单元都有一个唯一的20位编号，就是物理地址，从00000H FFFFFHn分段后在用户编程时，采用逻辑地址，形式为段基地址:段内偏移地址分隔符分隔符物理
30、地址物理地址 14700H逻辑地址逻辑地址 1460H:100H第2章：逻辑地址n段地址说明逻辑段在主存中的起始位置n8088规定段地址必须是模16地址：xxxx0Hn省略低4位0000B，段地址就可以用16位数据表示，就能用16位段寄存器表达段地址n偏移地址说明主存单元距离段起始位置的偏移量n每段不超过64KB，偏移地址也可用16位数据表示14600H14600H 100H 100H14700H14700H第2章：物理地址和逻辑地址的转换n将逻辑地址中的段地址左移4位，加上偏移地址就得到20位物理地址n一个物理地址可以有多个逻辑地址逻辑地址逻辑地址 1460:1001460:100、1380
31、:F001380:F00物理地址物理地址 14700H 14700H14700H 14700H13800H13800H F00H F00H14700H14700H段地址左移段地址左移4 4位位加上偏移地址加上偏移地址得到物理地址得到物理地址第2章：3.段寄存器n8088有4个16位段寄存器CS（代码段）指明代码段的起始地址SS（堆栈段）指明堆栈段的起始地址DS（数据段）指明数据段的起始地址ES（附加段）指明附加段的起始地址n每个段寄存器用来确定一个逻辑段的起始地址，每种逻辑段均有各自的用途内部结构内部结构内部结构内部结构CSCSSSSSDSDSESES如何分配各个逻辑段？如何分配各个逻辑段？如
32、何分配各个逻辑段？如何分配各个逻辑段？第2章：代码段寄存器CS（Code Segment）n代码段用来存放程序的指令序列代码段寄存器CS存放代码段的段地址指令指针寄存器IP指示下条指令的偏移地址n处理器利用CS:IP取得下一条要执行的指令第2章：堆栈段寄存器SS（Stack Segment）n堆栈段确定堆栈所在的主存区域堆栈段寄存器SS存放堆栈段的段地址堆栈指针寄存器SP指示堆栈栈顶的偏移地址n处理器利用SS:SP操作堆栈顶的数据第2章：数据段寄存器DS（Data Segment）n数据段存放运行程序所用的数据数据段寄存器DS存放数据段的段地址各种主存寻址方式（有效地址EA）得到存储器中操作数
33、的偏移地址n处理器利用DS:EA存取数据段中的数据第2章：附加段寄存器ES（Extra Segment）n附加段是附加的数据段，也保存数据：附加段寄存器ES存放附加段的段地址各种主存寻址方式（有效地址EA）得到存储器中操作数的偏移地址n处理器利用ES:EA存取附加段中的数据n串操作指令将附加段作为其目的操作数的存放区域第2章：如何分配各个逻辑段n程序的指令序列必须安排在代码段n程序使用的堆栈一定在堆栈段n程序中的数据默认是安排在数据段，也经常安排在附加段，尤其是串操作的目的区必须是附加段n数据的存放比较灵活，实际上可以存放在任何一种逻辑段中演示演示演示演示第2章：段超越前缀指令n没有指明时，一
34、般的数据访问在DS段；使用BP访问主存，则在SS段n默认的情况允许改变，需要使用段超越前缀指令；8088指令系统中有4个：CS:；代码段超越，使用代码段的数据SS:；堆栈段超越，使用堆栈段的数据DS:；数据段超越，使用数据段的数据ES:；附加段超越，使用附加段的数据示例示例示例示例第2章：段超越的示例n没有段超越的指令实例：MOV AX,2000H;AXDS:2000H；从默认的DS数据段取出数据n采用段超越前缀的指令实例：MOV AX,ES:2000H;AXES:2000H；从指定的ES附加段取出数据总结总结总结总结第2章：段寄存器的使用规定访问存储器的方式默认可超越偏移地址取指令CS无IP
35、堆栈操作SS无SP一般数据访问DSCS ES SS有效地址EABP基址的寻址方式SSCS ES DS有效地址EA串操作的源操作数DSCS ES SSSI串操作的目的操作数ES无DI第2章：寄存器的总结n8088有8个8位通用寄存器、8个16位通用寄存器n8088有6个状态标志和3个控制标志n8088将1MB存储空间分段管理，有4个段寄存器，对应4种逻辑段n8088有4个段超越前缀指令，用于明确指定数据所在的逻辑段 熟悉上述内容后，就可以进入下节熟悉上述内容后，就可以进入下节内部图内部图内部图内部图第2章指令系统指令系统第2章：2.2 8088/8086的寻址方式n从8088/8086的指令格式
36、入手，论述：立即数寻址方式寄存器寻址方式存储器寻址方式n进而熟悉8088/8086汇编语言指令格式，尤其是其中操作数的表达方法n为展开8088/8086指令系统做好准备第2章：指令的组成n操作码说明计算机要执行哪种操作，如传送、运算、移位、跳转等操作，它是指令中不可缺少的组成部分n操作数是指令执行的参与者，即各种操作的对象n有些指令不需要操作数，通常的指令都有一个或两个操作数，也有个别指令有3个甚至4个操作数操作码操作码操作数操作数指令由操作码和操作数两部分组成指令由操作码和操作数两部分组成第2章：指令的助记符格式n操作数2，常被称为源操作数src，它表示参与指令操作的一个对象n操作数1，成被
37、称为目的操作数dest，它不仅可以作为指令操作的一个对象，还可以用来存放指令操作的结果n分号后的内容是对指令的解释 操作码操作码 操作数操作数1，操作数操作数2 ；注释注释汇编语句格式汇编语句格式第2章：指令的操作码和操作数n每种指令的操作码：用一个助记符表示（指令功能的英文缩写）对应着机器指令的一个或多个二进制编码n指令中的操作数：可以是一个具体的数值可以是存放数据的寄存器或指明数据在主存位置的存储器地址第2章：操作数的寻址方式n指令系统设计了多种操作数的来源n寻找操作数的过程就是操作数的寻址n把寻找操作数的方式叫做（操作数）寻址方式n理解操作数的寻址方式是理解指令功能的前提n操作数采取哪一
38、种寻址方式一方面，会影响处理器执行指令的速度和效率另一方面，对程序设计也很重要MOV指令指令第2章：2.2.1 立即数寻址方式n指令中的操作数直接存放在机器代码中，紧跟在操作码之后（操作数作为指令的一部分存放在操作码之后的主存单元中）n这种操作数被称为立即数imm可以是8位数值i8（00HFFH）也可以是16位数值i16（0000HFFFFH）n立即数寻址方式常用来给寄存器和存储单元赋值，多以常量形式出现演示演示演示演示MOV AX,0102H；AX0102H第2章：2.2.2 寄存器寻址方式n操作数存放在CPU的内部寄存器reg中：8位寄存器r8：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、D
39、L16位寄存器r16：AX、BX、CX、DX、SI、DI、BP、SP4个段寄存器seg：CS、DS、SS、ESn寄存器名表示其内容（操作数）演示演示演示演示MOV AX,BX；AXBX第2章：2.2.3 存储器寻址方式n操作数在主存储器中，用主存地址表示n程序设计时，8088采用逻辑地址表示主存地址段地址在默认的或用段超越前缀指定的段寄存器中指令中只需给出操作数的偏移地址（有效地址EA）n8086设计了多种存储器寻址方式1、直接寻址方式2、寄存器间接寻址方式3、寄存器相对寻址方式4、基址变址寻址方式5、相对基址变址寻址方式第2章：1.直接寻址方式n直接寻址方式的有效地址在指令中直接给出n默认的
40、段地址在DS段寄存器，可使用段超越前缀改变n用中括号包含有效地址，表达存储单元的内容演示演示演示演示MOV AX,2000H；AXDS:2000HMOV AX,ES:2000H；AXES:2000H第2章：2.寄存器间接寻址方式n有效地址存放在基址寄存器BX或变址寄存器SI、DI中n默认的段地址在DS段寄存器，可使用段超越前缀改变演示演示演示演示MOV AX,BX；AXDS:BX第2章：3.寄存器相对寻址方式n有效地址是寄存器内容与有符号8位或16位位移量之和，寄存器可以是BX、BP或SI、DI有效地址BX/BP/SI/DI8/16位位移量n段地址对应BX/SI/DI寄存器默认是DS，对应BP
41、寄存器默认是SS；可用段超越前缀改变演示演示演示演示MOV AX,SI+06H；AXDS:SI+06HMOV AX,06HSI；AXDS:SI+06H第2章：4.基址变址寻址方式n有效地址由基址寄存器（BX或BP）的内容加上变址寄存器（SI或DI）的内容构成：有效地址BX/BPSI/DIn段地址对应BX基址寄存器默认是DS，对应BP基址寄存器默认是SS；可用段超越前缀改变演示演示演示演示MOV AX,BX+SI；AXDS:BX+SIMOV AX,BXSI；AXDS:BX+SI第2章：5.相对基址变址寻址方式n有效地址是基址寄存器（BX/BP）、变址寄存器（SI/DI）与一个8位或16位位移量之
42、和：有效地址BX/BPSI/DI8/16位位移量n段地址对应BX基址寄存器默认是DS，对应BP基址寄存器默认是SS；可用段超越前缀改变演示演示演示演示MOV AX,BX+DI+6；AXDS:BX+DI+6MOV AX,6BX+DIMOV AX,6BXDI第第2章：存储器寻址方式中的变量章：存储器寻址方式中的变量变量指示内存中的数据，变量名具有地址属性。存储器寻找方式中经常采用变量形式变量的定义WVAR DW 1234H；定义16位变量WVAR，具有初值1234H；假设其偏移地址为10H单独引用变量名是直接寻址方式MOV AX,WVAR ；指令功能：AX1234H；等同于 MOV AX,0010
43、H相对寻址方式中，变量名表示其偏移地址，相当于位移量MOV AX,DI+WVAR ；MOV AX,WVARDI；等同于 MOV AX,DI+0010H第2章：相对寻址方式中的位移量在寄存器相对和相对基址变址寻址方式中，其位移量不仅可用常量表示，也可用符号表示这个符号可以是变量名，例如WVAR变量，而且支持多种表达形式MOV AX,DI+WVAR ；等同于 MOV AX,WVARDIMOV AX,BX+SI+WVAR；等同于 MOV AX,WVARBX+SI；等同于 MOV AX,WVARBXSI第2章：操作数的表达符号（1）操作数符号含义（寻址方式）i8一个8位立即数i16一个16位立即数im
44、m代表i8或i16r8任意一个8位通用寄存器AH,AL,BH,BL,CH,CL,DH,DLr16任意一个16位通用寄存器AX,BX,CX,DX,SI,DI,BP,SPreg代表r8或r16seg段寄存器CS、DS、ES、SS第2章：操作数的表达符号（2）操作数符号含义（寻址方式）m8一个8位存储器操作数单元（包括所有主存寻址方式）m16一个16位存储器操作数单元（包括所有主存寻址方式）mem代表m8或m16dest目的操作数src源操作数 掌握操作数的寻址方式后，进入指令学习掌握操作数的寻址方式后，进入指令学习第2章指令系统指令系统第2章：2.3 数据传送类指令n数据传送是计算机中最基本、最重
45、要的一种操作,传送指令也是最常使用的一类指令n传送指令把数据从一个位置传送到另一个位置n除标志寄存器传送指令外，均不影响标志位n重点掌握MOV XCHG XLAT PUSH POP LEA第2章：2.3.1 通用数据传送指令n提供方便灵活的通用传送操作n有3条指令通用数据传送MOV数据交换XCHGAL与字节表间数据传送XLATMOVMOVXCHGXCHGXLATXLAT第2章：1.传送指令MOV（move）n把一个字节或字的操作数从源地址传送至目的地址MOV reg/mem,immMOV reg/mem,immMOV reg/mem,immMOV reg/mem,imm；立即数送寄存器或主存立
46、即数送寄存器或主存立即数送寄存器或主存立即数送寄存器或主存MOV reg/mem/seg,regMOV reg/mem/seg,regMOV reg/mem/seg,regMOV reg/mem/seg,reg；寄存器送（段）寄存器或主存寄存器送（段）寄存器或主存寄存器送（段）寄存器或主存寄存器送（段）寄存器或主存MOV reg/seg,memMOV reg/seg,memMOV reg/seg,memMOV reg/seg,mem；主存送（段）寄存器主存送（段）寄存器主存送（段）寄存器主存送（段）寄存器MOV reg/mem,segMOV reg/mem,segMOV reg/mem,seg
47、MOV reg/mem,seg；段寄存器送寄存器或主存；段寄存器送寄存器或主存；段寄存器送寄存器或主存；段寄存器送寄存器或主存演示演示MOV指令传送功能图解指令传送功能图解第2章：MOV指令立即数传送mov cl,4；cl4，字节传送mov dx,0ffh；dx00ffh，字传送mov si,200h；si0200h，字传送mov bvar,0ah；字节传送；假设bvar是一个字节变量，定义如下：bvar db 0mov wvar,0bh；字传送；假设wvar是一个字变量，定义如下：wvar dw 0明确指令是字节操作还是字操作明确指令是字节操作还是字操作以字母开头的常数要有前导以字母开头的常
48、数要有前导以字母开头的常数要有前导以字母开头的常数要有前导0 0 0 0MOV reg/mem,immMOV reg/mem,imm；立即数送寄存器或主存；立即数送寄存器或主存第2章：MOV指令寄存器传送mov ah,al；ahal，字节传送mov bvar,ch；bvarch，字节传送mov ax,bx；axbx，字传送mov ds,ax；dsax，字传送mov bx,al；bxal，字节传送 寄存器具有明确的字节和字类型寄存器具有明确的字节和字类型MOV reg/mem/seg,regMOV reg/mem/seg,reg；寄存器送（段）寄存器或主存寄存器送（段）寄存器或主存第2章：MOV
49、指令存储器传送mov al,bx；alds:bxmov dx,bp；dxss:bp+0mov dx,bp+4；dxss:bp+4mov es,si；esds:si 不存在存储器向存储器的传送指令不存在存储器向存储器的传送指令MOV reg/seg,memMOV reg/seg,mem；主存送（段）寄存器主存送（段）寄存器第2章：MOV指令段寄存器传送mov si,dsmov ax,ds；axdsmov es,ax；esaxds 对段寄存器的操作不灵活对段寄存器的操作不灵活MOV reg/mem,segMOV reg/mem,seg；段寄存器送寄存器或主存；段寄存器送寄存器或主存第2章：MOV指
50、令传送功能图解MOVMOV指令也并非任意传送指令也并非任意传送!立即数立即数段寄存器段寄存器 DS ES SS DS ES SS通用寄存器通用寄存器AX BX CX DXAX BX CX DXBP SP SI DIBP SP SI DI存存储储器器非法指令的主要现象：非法指令的主要现象：CS两个操作数的类型不一致两个操作数的类型不一致无法确定是字节量还是字量操作无法确定是字节量还是字量操作两个操作数都是存储器两个操作数都是存储器段寄存器的操作有一些限制段寄存器的操作有一些限制第2章：非法指令两个操作数类型不一致在绝大多数双操作数指令中，目的操作数和源操作数必须具有一致的数据类型，或者同为字量，