山东大学微机原理与应用课件03指令系统
190页1、第第3 3章章 指令系统指令系统1主要内容:指令系统的一般概念对操作数的寻址方式六大类指令的操作原理:2操作码的含义操作码的含义指令对操作数的要求指令对操作数的要求指令执行的结果指令执行的结果3.13.1 概述概述3了解:指令及指令系统;指令的格式;指令中的操作数类型;指令字长与机器字长;指令的执行时间CISC和RISC指令系统4一、指令与指令系统指令:控制计算机完成某种操作的命令指令系统:处理器所能识别的所有指令的集合指令的兼容性:同一系列机的指令都是兼容的。5二、指令格式指令中应包含的信息:6运算数据的来源运算数据的来源运算结果的去向运算结果的去向执行的操作执行的操作指令格式操作码 操作数,操作数7执行何种操作执行何种操作目标操作数目标操作数源操作数源操作数参加操作的数据或数据存放的地址参加操作的数据或数据存放的地址指令格式: 8零操作数指令:零操作数指令: 操作码操作码 单操作数指令:单操作数指令: 操作码操作码 操作数操作数双操作数指令:双操作数指令: 操作码操作码 操作数,操作数操作数,操作数多操作数指令:多操作数指令: 三操作数及以上三操作数及以上三、指令中的操作数立即数寄
2、存器存储器9表征参加操作的数据本身表征参加操作的数据本身表征数据存放的地址表征数据存放的地址立即数操作数立即数本身是参加操作的数据,可以是8位或16位,只能作为源操作数。 例: MOV AX,1234H MOV BL,22H立即数无法作为目标操作数立即数可以是无符号或带符号数,其数值应在可取值范围内。10寄存器操作数:参加运算的数存放在指令给出的寄存器中,可以是16位或8位。例:MOV AX,BXMOV DL,CH11存储器操作数参加运算的数存放在存储器的某一个或某两个单元中。表现形式: 12立即数或寄存器立即数或寄存器 中的内容是存放所寻找数据的单元的偏移地址中的内容是存放所寻找数据的单元的偏移地址存储器操作数例例: MOV AX,1200H MOV AL,1200H132222H1111H1200H偏移地址偏移地址AH AL 四、指令字长指令字长:由操作码的长度、操作数地址长度、操作数个数决定。14五、指令的执行速度指令的字长影响指令的执行速度对不同的操作数,指令执行的时间不同: 存储器15快!快!立即数立即数寄存器寄存器六、CISC和RISC指令系统CISC(complex in
3、struction set computer)指令的功能强,种类多,常用指令用硬件实现;指令系统复杂,难使用。RISC指令系统指令功能较弱,种类少,格式简单;多数指令在一个计算机周期内完成;对存储器的结构和存取速度要求较高。163.23.2 寻址方式寻址方式17寻址方式 寻找操作数所在地址的方法 寻找转移地址的方法 18本节本节寻址方式操作数可能的来源或存放处:由指令直接给出寄存器内存单元寻找操作数所在地址的方法可以有三种大类型指令直接给出的方式存放于寄存器中的寻址方式存放于存储器中的寻址方式19一、立即寻址指令中的源操作数是立即数,即源操作数是参加操作的数据本身例:MOV AX,1200H2012H00HAH ALMOV代代码码段段 立即寻址仅适合于源操作数立即寻址仅适合于源操作数二、寄存器寻址参加操作的操作数在CPU的通用寄存器中。例:MOV AX,BX21 AX BX三、直接寻址指令中直接给出操作数的偏移地址默认在数据段例:MOV AX,1200H222222H1111H1200H偏移地址偏移地址 数数据据段段AH AL直接寻址直接寻址方式下,操作数的段地址默认为数据段,但允许段
4、重设,即由指令定义段。例:MOV AX,ES:1200H23四、寄存器间接寻址参与操作的操作数存放在内存中,其偏移地址为指令中的寄存器的内容。24寄存器间接寻址例例:MOV AX,BX 设BX=1200H252222H1111H1200H偏移地址偏移地址AH AL 11 22数数据据段段代代码码段段MOV寄存器间接寻址由寄存器间接给出操作数的偏移地址;存放偏移地址的寄存器称为间址寄存器,它们是:BX,BP,SI,DI操作数的段地址(数据处于哪个段)取决于选择哪一个间址寄存器: BX,SI,DI BP26默认在数据段默认在数据段默认在堆栈段默认在堆栈段寄存器间接寻址 寄存器间接寻址27基址寻址(间址基址寻址(间址寄存器为基址寄存寄存器为基址寄存 器器BX,BP)变址寻址(间址变址寻址(间址寄存器为变址寄存寄存器为变址寄存 器器SI,DI)五、寄存器相对寻址操作数的偏移地址为寄存器的内容加上一个位移量例:MOV AX,BX+DATA 设:DS=2000H,BX=0220H,DATA=05H 则:AX=20225H28六、基址、变址寻址操作数的偏移地址为一个基址寄存器的内容 + 一个变址寄存
5、器的内容;操作数的段地址由选择的基址寄存器决定基址寄存器为BX,默认在数据段基址寄存器为BP,默认在堆栈段基址变址寻址方式与相对寻址方式一样,主要用于一维数组操作。29例:执行下列指令:MOV SI,1100HMOV BX,SIMOV AX,SI+BX3022H11H2200H偏移地址偏移地址AH AL 11 22数数据据段段七、基址、变址、相对寻址操作数的偏移地址为:基址寄存器内容+变址寄存器内容+位移量操作数的段地址由选择的基址寄存器决定。基址变址相对寻址方式主要用于二维表格操作。31例:执行以下程序段:MOV DI,1100HMOV BP,DIMOV AL,BPDI53222H11H2205H偏移地址偏移地址AL 22堆堆栈栈段段八、隐含寻址指令中隐含了一个或两个操作数的地址,即操作数在默认的地址中。例: MUL BL指令执行:ALBL33AX3.3 80863.3 8086指令系统指令系统34掌握:指令码的含义指令对操作数的要求指令的对标志位的影响指令的功能3580868086指令系统从功能上包括六大类:36数据传送数据传送算术运算算术运算逻辑运算和移位逻辑运算和移位串操作串操
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