微型计算机原理与接口技术 第2版 教学课件 ppt 作者 张荣标 第三章
91页1、第三章 寻址方式与指令系统 3.1 数据类型及其存储规则 3.1.1基本数据类型及存储 一个存储单元一个字节占用内存的一个地址。 基本数据类型:字、双字、四字、双四字 字两个相邻字节组成的16位二进制; 双字4个相邻字节组成的32位二进制数; 四字8个相邻字节组成的64位二进制数; 双四字16个相邻字节组成的128位二进制数。,图3.2 基本数据类型存储规律,3.1.2 数字数据类型 数据类型包含:无符号整数、带符号整数和浮点数。 1无符号整数(范围:02n-1) 2带符号整数(范围:2n-1 +2n-1-1) 带符号整数是用2的补码表示的二进制值。规定操作数的最高位为符号位。 3浮点数 浮点数据类型可分为三种:单精度浮点、双精度浮点和双 扩展的精度浮点。,3.1.3 指针数据类型 在实方式下有两种类型的指针:近指针(16位)和远指针(32 位),3.1.4 字符串、位及位串数据类型 字符串包括字节串、字串和双字串。 它们分别是字节、字和双字的相邻序列。,图3.4 字节、字、双字字符串数据类型,3.2 计算机指令格式,指令包括两部分:指令操作码部分和地址码部分。 指令操作码部分是给出该
2、指令应完成何种操作。 地址码部分是用来描述该指令的操作对象。 指令格式可分为:零地址指令、一地址指令、二地址指令和三地址指令。 零地址指令:只有操作码部分,而没有操作数的指令; 一地址指令:只有目的操作数的单操作数指令; 二地址指令:有两个地址指出两个操作数的地址; 三地址指令优点:操作结束后,原两个操作数的内容均未被破坏; 缺点:增加一个地址后,使得指令码加长,增加了存储空间,取指时间变长。,3.2.1 指令的助记符格式 助记符格式可用以下通式表示: L: op D1, D2, D3 其中:L是标号,在标识符后面跟有冒号(:) op是助记符,具有相同功能的指令操作码的保留名 例如:,3.2.2 80x86指令编码格式 指令编码格式包含操作码和操作数两部分。 操作码表示计算机执行什么操作。 操作数指明参与操作的数的本身,或规定了操作数的地址。 图 3.5 8086 CPU指令编码的一般形式 1)操作码字节 它是指令的第一字节,规定指令的操作类型,是指令的必选字节,字节内容如下: D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,OP:表示指令操作码, D:表示指令中数据传送的方向。 W:
3、表示操作数类型。 2)寻址方式字节。它是指令的第二字节,规定操作数的寻址方式。是指令的可选字节,字节内容如下: D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 MOD:表示方式域,D7、D6位能表示4种不同的方式。 REG:表示寄存器域,D5、D4、D3位能表示8种不同的寄存器。 R/M:表示寄存器存储器域,D2、D1、D0位能表示8种不同的寄存器存储器。,表3-1 mod与rm域所组合的寻址方式,3) 偏移量字节 是指令的第三、四字节,是指令的可选字节, 给出了存储器操作数的偏移量。 4) 立即数字节 是指令的可选字节,给出了指令的立即数。 3.3 8086CPU的寻址方式 寻址方式寻找指令或操作数存放地址的方法。 两种寻址方式:一种是用来对操作数进行寻址;另一种是 用来对转移地址或调用地址进行寻址,即 对指令地址进行寻址。,3.3.1 操作数的寻址方式 1、 立即寻址 立即数寻址特点:指令执行速度快。 立即数只能是整数,且只能作为源操作数。,图3-6 立即数寻址过程,2、 寄存器寻址方式 寄存器寻址方式的优点:不但可以减少指令码的长度,而且由 于操作数已存于寄存器中,执行速度 较快
4、。 寄存器既能作为源操作数,又能作为目的操作数。 例如: MOV AX,CX 该指令将CX(源操作数)的内容传送到AX寄存器(目的操作数)中,其中源操作数CX,目的操作数AX都是寄存器寻址方式。 3、 存储器寻址 指令给出了操作数在数据区中的地址信息。 五种不同的存储器寻址方式:,(1)直接寻址方式 例如: MOV AX,7834H 该指令将有效地址EA=8064H单元中的内容传送到AX寄存器中。若(DS)=2000H,则该指令源操作数的存储单元的物理地址为20000H7834H=27834H。,(2)寄存器间接寻址 操作数存放在存储单元中。 注意两点:一是寄存器中的内容是操作数的有效地址,而不是 操作数本身; 二是只能用CPU中的基址寄存器BX、BP或变址寄存器 DI、SI来间接寻址。 如果指令前面没有用前缀指令指明操作数在哪一段,则通常默认段寄存器为DS。即: 物理地址=DS10H+EA=DS10H+ 或 物理地址=SS10H+BP,例如: MOV AX,DI,(3)寄存器相对寻址 操作数存放在存储单元中 物理地址=DS10H+EA= DS10H+ 或 物理地址=SS10H+BP
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