《微机原理与接口技术》课件微接3

第第 三三 章章 指指 令令 系系 统统 3.1 指令格式与寻址方式指令格式与寻址方式3.2 数据传送类指令数据传送类指令3.3 算术运算类指令算术运算类指令3.4 逻辑运算指令逻辑运算指令3.5 字符串操作指令字符串操作指令3.6 程序控制类指令程序控制类指令3.7 CPU控制指令控制指令3.8 80 x86Pentium指令系统指令系统3.1 指令格式与寻址方式指令格式与寻址方式l微机中的控制信息就是使计算机进行某种操作的微机中的控制信息就是使计算机进行某种操作的命令，这些命令就称为指令。从形式上看，各种命令，这些命令就称为指令。从形式上看，各种指令都是一组二进制编码。计算机根据二进制代指令都是一组二进制编码。计算机根据二进制代码去完成所需的操作。码去完成所需的操作。3.1.1指令格式指令格式 l1操作码与地址码操作码与地址码l所有的指令代码，经过分析都可以由两部分组成，一部分为操作码，一部分为地址码D 计算机的指令系统的形式计算机的指令系统的形式（1）单地址指令（2）双地址指令（3）三地址指令（4）多地址指令2操作数的存放操作数的存放（1）寄存器操作数）寄存器操作数（2）存储器操作数）存储器操作数（3）指令区（代码区）操作数）指令区（代码区）操作数l所谓寻址方式就是操作数地址的形成方式（或称所谓寻址方式就是操作数地址的形成方式（或称编址方式、选址方式），形成操作数地址的过程编址方式、选址方式），形成操作数地址的过程称为寻址过程。称为寻址过程。3.1.2 寻址方式寻址方式图图3.1 立即寻址示意图立即寻址示意图图3.2 寄存器寻址示意图图3.3 寄存器间接寻址示意图图3.4 以BP间接寻址示意图图图3.5 直接寻址示意图直接寻址示意图 图3.6 变址寻址示意图 图3.7 基址加变址寻址示意图3.1.3 指令的分类指令的分类l按功能分类，有数据传送类指令、数据处理类指按功能分类，有数据传送类指令、数据处理类指令、程序控制类指令、令、程序控制类指令、CPU控制类指令以及为控制类指令以及为提高机器求解专门问题的效率或简化程序而设的提高机器求解专门问题的效率或简化程序而设的其它指令等五类。目前微型机多采用这种分类方其它指令等五类。目前微型机多采用这种分类方法。法。l传送类指令可分为：传送类指令可分为：通用数据传送指令：通用数据传送指令：MOV交换指令：交换指令：XCHG堆栈操作指令：堆栈操作指令：PUSH，POP地址传送指令：地址传送指令：LEA，LDS，LES地址传送指令：地址传送指令：LEA，LDS，LES标志寄存器传送指令：标志寄存器传送指令：LAHF，SAHF，PUSHF，POPF3.2 数数 据据 传传 送送 类类 指指 令令3.2.1 通用数据传送指令通用数据传送指令l通用数据传送指令助记符用MOV表示，它的一般形式是：通用数据传送指令传送方向示意图通用数据传送指令传送方向示意图 3.2.23.2.2交换指令交换指令 l寄存器和寄存器或存储器单元的数据进行交换（eXCHanGe）：XCHG reg,memreg3.2.3堆栈操作指令堆栈操作指令1压入堆栈指令压入堆栈指令（1）PUPH memreg（2）PUSH Segreg（3）PUSHF2弹出堆栈指令弹出堆栈指令（1）POP memreg（2）POP Segreg ;不允许Segreg为CS寄存器（3）POPF3.2.4地址传送指令地址传送指令l80888086中有三种地址传送指令。（1）LEA reg，mem（2）LDS reg,mem（3）LES reg,mem3.2.5累加器专用传送指令累加器专用传送指令1输入指令输入指令2输出指令输出指令3通过通过AL或或BX寄存器进行表格查找（寄存器进行表格查找（transLATe）3.2.6 标志寄存器传送指令标志寄存器传送指令1)把标志寄存器Flag的低8位传送到AH寄存器的指定位LAHF2)把AH寄存器的指定位传送到标志寄存器中的S，Z，A，P和C标志位SAHF3)把整个标志寄存器（包括全部九个标志）压人堆栈指令PUSHF4)把栈顶内容弹出到标志寄存器指令POPF3.3 算算 术术 运运 算算 类类 指指 令令（1）加法指令）加法指令（2）减法指令）减法指令（3）乘法指令）乘法指令（4）除法）除法指令指令（5）比较指令）比较指令 3.3.1 加法指令加法指令1不带进位加法不带进位加法2带进位加法带进位加法3加加1指令指令4调整调整ASCII码加法结果指令码加法结果指令AA A5相加之后对累加器的内容进行十进制调整指令相加之后对累加器的内容进行十进制调整指令DAA3.3.2减法指令减法指令1.不包括借位减法不包括借位减法2.带借位减法（带借位减法（SUBtract with Borrow）3.减减l指令（指令（DECrement）4.对对ASCII码减法的结果进行调整指令码减法的结果进行调整指令AAS5.两个两个BCD码相减之后对累加器内容进行十进制调整码相减之后对累加器内容进行十进制调整指令指令DAS6.寄存器或存储器单元的内容求补指令（寄存器或存储器单元的内容求补指令（NEGage）3.3.3乘法指令乘法指令 1.无符号数乘法指令（无符号数乘法指令（Multiplication）2.带符号数乘法指令（带符号数乘法指令（Integer Multiplication）3.对未组合型对未组合型BCD码乘法的结果进行调整码乘法的结果进行调整AAM3.3.4除法指令除法指令1.无符号数除法（无符号数除法（DIVision）2.带符号数除法（带符号数除法（Integer DIVision）3.未组合未组合BCD码除法运算调整码除法运算调整AAD4.扩展扩展AL中的符号中的符号CBW5.扩展扩展AX中字的符号到中字的符号到DX中中CWD3.3.5比较指令比较指令1.立即数和寄存器或存储单元内容比较立即数和寄存器或存储单元内容比较2.寄存器或存储单元与寄存器内容比较寄存器或存储单元与寄存器内容比较3.4 逻逻 辑辑 运运 算算 指指 令令l逻辑操作包括逻辑运算与循环移位操作，可分成逻辑操作包括逻辑运算与循环移位操作，可分成两类：两类：单操作数指令单操作数指令 双操作数指令双操作数指令 3.4.1单操作数逻辑指令单操作数逻辑指令1求反指令求反指令2移位指令移位指令算术左移逻辑左移算术右移逻辑右移未包括CF在环中的循环移位：ROL与ROR包括CF在环中的循环移位：RCL与RCR3循环移位指令循环移位指令循环指令示意图循环指令示意图 1逻辑逻辑“与与”运算运算2逻辑逻辑“或或”运算运算3逻辑逻辑“异或异或”运算运算4检测指令检测指令3.4.2 双操作数逻辑指令双操作数逻辑指令1字符串传送（字符串传送（MOVe String）2字符串比较（字符串比较（Compare String）3字符串搜索（字符串搜索（Scan String）4字符串装入（字符串装入（Load String）5字符串填充字符串填充（Store String）6字符串重复操作前缀字符串重复操作前缀3.5 字字 符符 串串 操操 作作 指指 令令l80888086中有四种程序控制指令，分别是：中有四种程序控制指令，分别是：（1）调用、转移、返回：）调用、转移、返回：CALL，JMP，RET（2）条件转移：条件转移：JCC（CC为条件）为条件）（3）循环指令：）循环指令：LOOP，LOOPE（LOOPZ），），LOOPNE（LOOPNZ）（4）中断控制：中断控制：INT，INTO，IRET3.6 程程 序序 控控 制制 类类 指指 令令3.6.1调用、转移与返回指令调用、转移与返回指令1调用指令（调用指令（CALL）（1）CALL addr（2）CALL disp 16（3）CALL memreg2无条件转移指令无条件转移指令3返回指令返回指令3.6.2 条件转移指令条件转移指令1根据单个标志位的条件转移指令根据单个标志位的条件转移指令2若干标志位逻辑组合的条件转移指令若干标志位逻辑组合的条件转移指令3.6.3 循环指令循环指令（1）LOOP disp（2）LOOPE disp或或LOOPZ disp（3）LOOPNE disp或或LOOPNZ disp（4）JCXZ disp（Jump if CX register is Zero）3.6.4中断控制指令中断控制指令l80888086提供三种中断控制指令提供三种中断控制指令（1）INT n（INTerrupt）（2）INTO（Interrupt on Overflow）（3）IRET（Interrupt Return）3.7 CPU 控控 制制 指指 令令 l80888086中有中有6种处理器控制指令：种处理器控制指令：（1）标志位操作）标志位操作（2）空操作）空操作（3）处理器暂停状态）处理器暂停状态（4）处理器等待状态）处理器等待状态（5）处理器交权）处理器交权（6）总线锁定）总线锁定 3.8 80 x86Pentium 指指 令令 系系 统统l这里仅介绍这里仅介绍80286、80386、80486和和Pentium的的新增指令以及在新增指令以及在80888086基础上扩充的一些新基础上扩充的一些新功能指令。功能指令。3.8.1 80286新增指令新增指令1数据传送类指令数据传送类指令2算术运算类指令算术运算类指令3移位和循环移位指令移位和循环移位指令4串输入输出指令串输入输出指令5高级语言类指令高级语言类指令6控制保护类指令控制保护类指令 3.8.2 8038680486新增指令新增指令1数据传送类指令数据传送类指令2算术运算类指令算术运算类指令3逻辑运算与移位指令逻辑运算与移位指令4位操作类指令位操作类指令5条件设置指令条件设置指令6Cache管理类指令管理类指令 3.8.3 Pentium系列处理器新增指令系列处理器新增指令1.Pentium专用指令专用指令（1）比较并交换指令（2）CPU标识指令（3）读时间标记计数器指令2Pentium新增系统控制指令新增系统控制指令（1）读写模式专用寄存器指令（2）恢复系统管理模式指令（3）寄存器与CR4之间的传送指令（4）读性能监控计数器指令