《微型计算机原理与接口技术》 第4版 王良 宁德师范学院 吴宁 乔亚男 编著 清华大学出版社 出版 吴宁 乔亚男 编著 清华大学出版社 出版 王良 宁德师范学院 学习交流群号：667979484 邮箱:332207289@qq.com

第3章 指令系统

主要内容： 基本概念 对操作数的寻址方式 六大类指令的操作原理： 操作码的含义 指令对操作数的要求 指令执行的结果

一、基本概念

了解: 指令及指令系统 指令的格式 指令中的操作数 指令字长与机器字长

1. 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。

2. 指令格式 指令中应包含的信息： 运算数据的来源 运算结果的去向 执行的操作

指令格式 操作码 [操作数]，[操作数] 目标操作数 源操作数 执行何种操作 参加操作的数据或数据存放的地址

指令格式： 零操作数指令： 操作码 单操作数指令： 操作码 操作数 双操作数指令： 操作码 操作数，操作数 多操作数指令： 三操作数及以上

3. 指令中的操作数 立即数 寄存器 存储器 表征参加操作的数据本身 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，数值符合其取值范围

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，BX MOV DL，CH

指令的操作数出现[ ]，表示要寻址的数在内存中。 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：[ ] 操作数在内存中的偏移地址 指令的操作数出现[ ]，表示要寻址的数在内存中。

存储器操作数例 例： MOV AL，[1200H] MOV AX，[1200H] ┇ 22H 11H AL=22H AX=1122H 偏移地址 1200H 22H 11H AH AL

三种类型操作数的比较 立即数： 寄存器操作数 存储器操作数 由指令直接给出 无地址含义，只表示运算的数据 立即数不能作为目标操作数 表示运算的数据存放在寄存器中 多数情况下，寄存器操作数指通用寄存器 在三类操作数中所需运行时间最短 存储器操作数 表示运算的数据存放在内存 数据所在单元的地址是指令中“[ ]”里的值 在三类操作数中所需运行时间最长。

二、寻址方式

寻址方式 寻找操作数所在地址的方法 操作数在哪里？？

寻址方式 操作数可能的来源或运算结果可能的去处： 寻找操作数所在地址的方法可以有三种大类型 由指令直接给出 寄存器 内存单元 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

寻址方式 指令直接给出的方式 运算对象由指令直接给出 存放于寄存器中的寻址方式 存放于存储器中的寻址方式 隐含给出方式

立即寻址 立即寻址仅适合于源操作数 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，1200H MOV 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，1200H 立即寻址仅适合于源操作数 MOV 00H 代码段 12H ┇ AH AL

寻址方式 指令直接给出的方式 存放于寄存器中的寻址方式 参加运算的数据存放在CPU的某个通用寄存器中 存放于存储器中的寻址方式 隐含给出方式

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，BX AX BX 此种寻址方式中的寄存器主要是通用寄存器 不含控制寄存器，段寄存器限制使用

寻址方式 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 隐含给出方式

存储器操作数的寻址方式 关注点： 指令操作的对象在内存中，表现形式为： [ ] 操作数的字长取决于指令中的另一个寄存器操作数，或 通过其他方式指定字长（8bit/16bit） 指令中给出运算对象在内存某个逻辑段中的偏移地址 [ 偏移地址 ] 逻辑段的段基地址通过默认或重设方式给出。

1. 直接寻址 指令中直接给出操作数的偏移地址 例： MOV AX，[1200H] ┇ 22H 11H AH AL 数据段 偏移地址 逻辑段？ 1200H 22H 11H AH AL

直接寻址 直接寻址方式下，操作数默认为在数据段，但 允许段重设，即由指令给出所在逻辑段。 例： MOV AX，ES：[1200H]

2. 寄存器间接寻址 操作数存放在内存中，其偏移地址为方括号 中通用寄存器的内容。 [ 间址寄存器 ] BX，BP，SI，DI

寄存器间接寻址例 例： MOV BX，1200H MOV AX，[BX] ┇ 22H AH AL 11H 11 22 代码段 MOV 偏移地址 ┇ 1200H 22H 数据段 AH AL 11H 11 22

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 默认在数据段 BP 默认在堆栈段

寄存器间接寻址 寄存器间接寻址 基址寻址 间址寄存器为基址寄存器BX，BP 变址寻址 间址寄存器为变址寄存器SI，DI

3. 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。 如： 例： ┇ 22H 11H MOV AX，[BX+DATA] 段地址由所选间址寄存器决定 操作数的偏移地址为寄存器的内容加上一个位移量。 如： MOV AX，[BX+DATA] 例： MOV AX，2000H MOV DS，AX MOV BX，1200H MOV AL，[BX]5 MOV 任意8bit或16bit常数 数据段 ┇ 1205H 22H 11H 相当于[BX+5] 22H

相对寻址主要用于一维数组的操作 常将位移量作为“表头”地址，间址寄存器的值作为表内相对地址 使用方便吗？

4. 基址、变址寻址 操作数的偏移地址为 操作数的段地址由选择的基址寄存器决定 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。 4. 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。

例： 执行下列指令： MOV SI，1100H MOV BX，SI MOV AX，[SI+BX] ┇ 2200H 11 22 数据段 偏移地址 数据段 2200H 22H AH AL 11H 11 22

5. 基址、变址、相对寻址 操作数的偏移地址为： 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。 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。

例： 执行以下程序段： MOV DI，1100H MOV BP，DI MOV AL，[BP][DI]5 ┇ AL 22 堆栈段 偏移地址

寻址方式 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 隐含给出方式 默认方式

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： AL×BL AX

三、8086指令系统

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

8086指令系统 从功能上包括六大类： 数据传送 算术运算 逻辑运算和移位 串操作 程序控制 处理器控制

一、数据传送指令 通用数据传送 输入输出 地址传送 标志位操作

1. 通用数据传送 一般数据传送指令 堆栈操作指令 交换指令 查表转换指令 字位扩展指令 该类指令的执行对标志位不产生影响

1）一般数据传送指令 一般数据传送指令 MOV 格式： MOV dest，src 操作： src 例： MOV AL，BL dest

一般数据传送指令 注意点： 两操作数字长必须相同； 两操作数不允许同时为存储器操作数； 两操作数不允许同时为段寄存器； 在源操作数是立即数时，目标操作数不能是段寄存 器； IP和CS不作为目标操作数，FLAGS一般也不作为操 作数在指令中出现。

一般数据传送指令例 判断下列指令的正确性： MOV AL，BX MOV AX，[SI]05H MOV [BX][BP]，BX MOV DS，1000H MOV DX，09H MOV [1200]，[SI]

一般数据传送指令应用例 将(*)的ASCII码2AH送入内存数据段1000H开始的100 个单元中。 题目分析： ┇ 确定首地址 确定数据长度 写一次数据 修改单元地址 修改长度值 判断写完否？ 未完继续写入，否则结束 ┇ 1000H 2AH 2AH 2AH 数据段 100B 1063H 2AH

一般数据传送指令应用例 程序段： MOV DI，1000H MOV CX，64H MOV AL，2AH AGAIN：MOV [DI]，AL INC DI ；DI+1 DEC CX ；CX-1 JNZ AGAIN ；CX≠0则继续 HLT

上段程序在代码段中的存放形式 設CS=109EH，IP=0100H，则各条指令在代码段中的存 放地址如下： CS : IP 机器指令 汇编指令 109E：0100 B80010 MOV DI，1000H 109E：0103 . MOV CX，64H 109E：0105 . MOV AL，2AH 109E：0107 . MOV [DI]，AL 109E：0109 INC DI 109E：010A DEC CX 109E：010B JNZ 0107H 109E：010D HLT

数据段中的分布 送上2AH后数据段中相应存储单元的内容改变 如下： DS：1000 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A-2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A DS：1010 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A-2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A DS：1020 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A-2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A DS：1030 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A-2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A DS：1040 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A-2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A DS：1050 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A-2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A 2A DS：1060 2A 2A 2A 2A 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 偏移地址[DI]

2）堆栈操作指令 堆栈操作的原则 堆栈操作指令： 先进后出 以字为单位 压栈指令 出栈指令 格式: PUSH OPRD 16位寄存器或 格式: POP OPRD 16位寄存器或 存储器两单元

压栈指令 PUSH 指令执行过程： SP - 2 → SP 操作数高字节 → SP+1 操作数低字节 → SP ┇ SP SP 堆栈段 低8位 高8位 SP

压栈指令的操作 设AX=1234H，SP=1200H 执行 PUSH AX 指令后堆栈区的状态： ┇ ┇ AX 34H SP-2=11FEH 入栈前 入栈后 ┇ 12H 34H ┇ AX 堆栈段 34H SP-2=11FEH 堆栈段 12H 1200H 1200H

出栈指令POP 指令执行过程： SP 操作数低字节 SP+1 操作数高字节 ┇ SP←SP+2 堆栈段 SP 低8位 高8位 SP

出栈指令的操作 执行 POP AX ┇ ┇ 12 34 34H 12H SP+2 出栈前 出栈后 代码段 POP 11FEH 1200H 12 34 11FEH 34H 1200H AX 12H 堆栈段 SP+2

堆栈操作指令说明 指令的操作数必须是16位； 操作数可以是寄存器或存储器两单元，但不能 是立即数； 不能从栈顶弹出一个字给CS； PUSH和POP指令在程序中一般成对出现； PUSH指令的操作方向是从高地址向低地址，而 POP指令的操作正好相反。

堆栈操作指令例 ┇ ┇ ┇ MOV AX，1234H MOV SP，AX MOV BX，5678H MOV [BX]，AH MOV [BX+1]，BL PUSH AX PUSH BX PUSH WORD PTR[BX] POP WORD PTR[BX] POP AX POP BX 78H 5679H ┇ 12H 78H AX 78H 56H BX 34H 12H ┇ SP=1234H 如此，会使AX和BX的内容互换

3) 交换与查表指令 格式： 注： 例： XCHG REG，MEM/REG 两操作数必须有一个是寄存器操作数 不允许使用段寄存器。 XCHG AX，BX XCHG [2000]，CL 查表指令请自行学习

4）字位扩展指令 将符号数的符号位扩展到高位； 指令为零操作数指令，采用隐含寻址，隐含的操作数为AX及AX，DX 无符号数的扩展规则为在高位补0

字节到字的扩展指令 格式： 操作： 规则： CBW 将AL内容扩展到AX 若最高位=1，则执行后AH=FFH 若最高位=0，则执行后AH=00H

字到双字的扩展指令 格式： 操作： 规则： CWD 将AX内容扩展到DX AX 若最高位=1，则执行后DX=FFFFH 若最高位=0，则执行后DX=0000H

2. 输入输出指令 掌握： 指令的格式及操作 指令的两种寻址方式 指令对操作数的要求

输入输出指令 专门面向I/O端口操作的指令 指令格式： 输入指令： IN acc，PORT 输出指令 ：OUT PORT，acc 端口地址

指令寻址方式 根据端口地址码的长度，指令具有两种不同的端 口地址表现形式。 直接寻址 间接寻址 根据端口地址码的长度，指令具有两种不同的端 口地址表现形式。 直接寻址 端口地址为8位时，指令中直接给出8位端口地址； 寻址256个端口。 间接寻址 端口地址为16位时，指令中的端口地址必须由DX指定； 可寻址64K个端口。

I/O指令例 × 格式错误 IN AX，80H MOV DX，2400H IN AL，DX OUT 35H ，AX OUT AX，35H ；从80H端口读入16bit数据到AX ；从2400H端口读入8bit数据到AL ；将AX的值写入到35H端口中 × 格式错误

小结 例： MOV SI，100 MOV DX，03F8H IN AL，DX 如果AL的最高位=0，则转向③，否则继续下一步 实际程序设计中，通常不直接给出偏移地址，而是采用符号地址。 例： MOV SI，100 MOV DX，03F8H IN AL，DX 如果AL的最高位=0，则转向③，否则继续下一步 MOV AX，[SI] OUT 58H，AX 程序 功能？

3. 地址传送指令 取偏移地址指令LEA *LDS指令 *LES指令

取偏移地址指令LEA 操作： 当程序中用符号表示内存偏移地址时，须使 用该指令。 格式： LEA REG，MEM 指令要求： 将变量的16位偏移地址取出送目标寄存器 当程序中用符号表示内存偏移地址时，须使 用该指令。 格式： LEA REG，MEM 指令要求： 源操作数必须是一个存储器操作数，目标操作数 通常是间址寄存器。

LEA指令与MOV指令执行结果对比 MOV指令的执行结果： LEA指令的执行结果： i 4 ┇ 变量 内存某单元中的内容 如： MOV AL，i 结果：AL=4 LEA指令的执行结果： 内存某单元的偏移地址 获得i值本身 LEA BX，i 结果：BX=i ┇ 4 i

LEA指令与MOV指令执行结果对比 比较下列指令： MOV SI，DATA1 LEA SI，DATA1 MOV BX，[BX] 符号地址 比较下列指令： MOV SI，DATA1 LEA SI，DATA1 MOV BX，[BX] LEA BX，[BX] ┇ DATA1 34H 执行结果：SI=1234H 12H 执行结果：SI=DATA1 ┇ 执行结果：BX=7788H 1100H 88H 77H 执行结果：BX=1100H BX=1100H ┇

LEA指令在程序中的应用 将数据段中首地址为MEM1 的50个字节的数 据传送到同一逻辑段首地址为MEM2的区域 存放。编写相应的程序段 。

LEA指令在程序中的应用 N Y 传送一个字节 开 始 修改地址指针 取源地址 修改计数值 取目标地址 送数据块长度到CL 计数值=0？ 开 始 修改地址指针 取源地址 修改计数值 取目标地址 N 送数据块长度到CL 计数值=0？ Y 结 束

LEA指令在程序中的应用 34H 12H ┇ LEA SI，MEM1 LEA DI，MEM2 MOV CL，50 NEXT： MOV AL，[SI] MOV [DI]，AL INC SI INC DI DEC CL JNZ NEXT ；CL ≠0则转NEXT HLT ┇ MEM1 12H 34H MEM2

4. 标志位操作指令 LAHF SAHF PUSHF POPF 隐含操作数AH 隐含操作数FLAGS

二、算术运算类指令

算术运算类指令 加法运算指令 减法运算指令 乘法指令 除法指令 算术运算指令的执行大多对状态标志位会产生影响

1. 加法指令 普通加法指令ADD 带进位位的加法指令ADC 加1指令INC 加法指令对操作数的要求与MOV指令相同

1) ADD指令 格式： 操作： ADD指令的执行对全部6个状态标志位都产生影响 ADD OPRD1，OPRD2 OPRD1+OPRD2

ADD指令例 MOV AL，78H ADD AL，99H 指令执行后6个状态标志位的状态

ADD指令例 01111000 + 10011001 00010001 1 标志位状态： CF= SF= 1 AF= ZF= PF= OF= + 10011001 00010001 1 标志位状态： CF= SF= AF= ZF= PF= OF= 1 1 1

2）ADC指令 指令格式、对操作数的要求、对标志位的影响 与ADD指令完全一样 指令的操作： OPRD1+OPRD2+CF ADC指令多用于多字节数相加，使用前要先将 CF清零。 OPRD1

ADC指令应用例——求两个20B数之和 34H 12H ┇ LEA SI，M1 LEA DI，M2 MOV CX，20 CLC ；使CF=0 NEXT ：MOV AL，[SI] ADC [DI]，AL INC SI INC DI DEC CX JNZ NEXT HLT ┇ M1 12H 34H M2

3）INC指令 格式： INC OPRD 操作： OPRD+1 不能是段寄存器或立即数 OPRD 常用于在程序中修改地址指针

2. 减法指令 普通减法指令SUB 考虑借位的减法指令SBB 减1指令DEC 比较指令CMP 求补指令NEG 减法指令对操作数的要求与对应的加法指令相同

1） SUB指令 格式： SUB OPRD1，OPRD2 操作： OPRD1- OPRD2 对标志位的影响与ADD指令同 OPRD1

2） SBB指令 指令格式、对操作数的要求、对标志位的影响 与SUB指令完全一样 指令的操作： OPRD1- OPRD2- CF OPRD1

3） DEC指令 格式： DEC OPRD 操作： OPRD - 1 OPRD 指令对操作数的要求与INC相同 指令常用于在程序中修改计数值

应用程序例 MOV BL，2 DEC BL HLT ; 暂停执行 NEXT1 ：MOV CX，0FFFFH NEXT2： DEC CX JNZ NEXT2 ; ZF=0转NEXT2 DEC BL JNZ NEXT1 ; ZF=0转NEXT1 HLT ; 暂停执行

4）NEG指令 格式： 操作： NEG OPRD 0 - OPRD OPRD 用0减去操作数，相当于对该操作数求补码 8/16位寄存器或存储器操作数 OPRD 用0减去操作数，相当于对该操作数求补码 两点注意请见教材p120

5）CMP指令 格式： CMP OPRD1，OPRD2 操作： OPRD1- OPRD2 指令执行的结果不影响目标操作数，仅影响 标志位！

CMP指令 用途： 用于比较两个数的大小，可作为条件转移指令转移的条件 指令对操作数的要求及对标志位的影响与SUB 指令相同

CMP指令 两个无符号数的比较： CMP AX，BX 若 AX ≥ BX 若 AX < BX CF=0 CF=1

CMP指令 两个带符号数的比较 两个数的大小由OF和SF共同决定 OF和SF状态相同 AX ≥BX OF和SF状态不同 AX < BX CMP AX，BX 两个数的大小由OF和SF共同决定 OF和SF状态相同 AX ≥BX OF和SF状态不同 AX < BX

CMP指令例 LEA BX，MAX GOON：DEC CL LEA SI，BUF JNZ NEXT MOV CL，20 MOV AL，[SI] NEXT：INC SI CMP AL，[SI] JNC GOON ；CF=0转移 XCHG [SI]，AL GOON：DEC CL JNZ NEXT MOV [BX]，AL HLT

程序功能 ┇ BUF XXH XXH XXH 在20个数中找最大的数，并将其存放在MAX单元中。 ┇ MAX ┇

3. 乘法指令 无符号的乘法指令MUL 带符号的乘法指令IMUL 注意点： 乘法指令采用隐含寻址，隐含的是存放被乘数的累加器AL或AX及存放结果的AX，DX；

无符号数乘法指令 格式： 不能是立即数 操作： MUL OPRD OPRD为字节数 OPRD为16位数 AL×OPRD AX AX×OPRD DXAX

无符号数乘法指令例 MUL BYTE PTR[BX] XXH BX AL ×XXH ┇ AX

有符号数乘法指令 格式： 指令格式及对操作数的要求与MUL指令相同。 指令执行原理： IMUL OPRD 将两个操作数取补码（对负数按位取反加1，正数 不变）； 做乘法运算； 将乘积按位取反加1。

4. 除法指令 无符号除法指令 格式： DIV OPRD 有符号除法指令 IDIV OPRD

除法指令的操作 若OPRD是字节数 执行：AX/OPRD 结果： 若OPRD是双字节数 执行： DXAX/OPRD 指令要求被除数是除数的双倍字长 若OPRD是字节数 执行：AX/OPRD 结果： AL=商 AH=余数 若OPRD是双字节数 执行： DXAX/OPRD AX=商 DX=余数

算术运算指令小结 指令执行影响状态标志位 乘法指令执行结果为相乘数的双倍字长；除法 指令要求被除数是除数的双倍字长。 例： MOV SI，1200H MOV WORD PTR[SI]，8765H MOV AL，[SI] INC SI MUL BYTE PTR[SI] MOV AX，[SI] MUL WORD PTR[SI] IMUL BYTE PTR[SI] AL×[SI] → AX=3543H AL×[SI] → AX=D043H AX×[SI] → DX AX

三、逻辑运算和移位指令

指令类型 逻辑运算 与，或，非，异或 移位操作 非循环移位，循环移位

1. 逻辑运算指令 逻辑运算指令对 操作数的要求大多与MOV指令 相同。 “非”运算指令要求操作数不能是立即数； 除“非”运算指令外： 其余指令的执行都会影响除AF 外的5个状态标志； 无论执行结果任何，都会使标志位OF=CF=0。

1）“与”指令： 格式： AND OPRD1，OPRD2 操作： 两操作数相“与”，结果送目标地址。

“与”指令的应用 实现两操作数按位相与的运算 使目标操作数的某些位不变，某些位清零 在操作数不变的 情况下使CF和OF清零 AND BL，[SI] 使目标操作数的某些位不变，某些位清零 AND AL，0FH 在操作数不变的 情况下使CF和OF清零 AND AX，AX

“与”指令应用例 从地址为3F8H 端口中读入一个字节数，如果该数 bit1位为1，则可从38FH端口将DATA为首地址的一个字输出，否则就不能进行数据传送。 编写相应的程序段。 状态字

“与”指令应用例 N Y 开 始 测试bit1位状态 取待输出数的 偏移地址 Bit1=1？ 取输入端口地址 取输出口地址 读入状态字 开 始 测试bit1位状态 取待输出数的 偏移地址 N Bit1=1？ Y 取输入端口地址 取输出口地址 读入状态字 输出一个字

“与”指令应用例 LEA SI，DATA MOV DX，3F8H WATT： IN AL，DX AND AL，02H JZ WATT ；ZF=1转移 MOV DX，38FH MOV AX，[SI] OUT DX，AX

2）“或”运算指令 格式： OR OPRD1，OPRD2 操作： 两操作数相“或”，结果送目标地址

“或”指令的应用 实现两操作数 相 “或”的 运算 使某些位不变，某些位置“1” 在不改变操作数的 情况下使OF=CF=0 实现两操作数 相 “或”的 运算 OR AX，[DI] 使某些位不变，某些位置“1” OR CL，0FH 在不改变操作数的 情况下使OF=CF=0 OR AX，AX

“或”指令的应用例 OR AL，AL JPE GOON OR AL，80H GOON：…. PF=1转移

“或”指令的应用 将一个二进制数9变为字符‘9’ 如何实现？

3）“非”运算指令 格式： 操作： 注： 例： NOT OPRD 操作数按位取反再送回原地址 指令的执行对标志位无影响 NOT BYTE PTR[BX]

4）“异或”运算指令 格式： 操作： 例： XOR OPRD1，OPRD2 两操作数相“异或”，结果送目标地址 XOR BL，80H XOR AX，AX

5）“测试”指令 格式： 操作： 应用： TEST OPRD1，OPRD2 执行“与”运算，但运算的结果不送回目标地址。 常用于测试某些位的状态

例： 从地址为3F8H的 端口中读入一个字节数，当该数的 bit1， bit3， bit5位同时为1时，可从38FH端口将DATA为首地址的一个字输出，否则就不能进行数 据传送。 编写相应的程序段。

源程序代码： LEA SI，DATA AND AL，2AH AND AL，2AH CMP AL，2AH XOR AL，2AH MOV DX，3F8H WATT：IN AL，DX MOV DX，38FH MOV AX，[SI] OUT DX，AX TEST AL，02H JZ WATT ；ZF=1转移 TEST AL，08H JZ WATT TEST AL，20H AND AL，2AH XOR AL，2AH JNZ WATT AND AL，2AH CMP AL，2AH JNZ WATT

2. 移位指令 非循环移位指令 循环移位指令 注： 移动一位时由指令直接给出； 移动两位及以上，则移位次数由CL指定。

1）非循环移位指令 逻辑左移 算术左移 逻辑右移 算术右移

算术左移和逻辑左移 算术左移指令： SAL OPRD，1 SAL OPRD，CL 逻辑左移指令： SHL OPRD，1 SHL OPRD，CL 有符号数 无符号数

逻辑右移 格式： SHR OPRD，1 SHR OPRD，CL 无符号数的右移 CF

逻辑右移例： MOV AL，68H MOV CL，2 SHR AL，CL 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 CF 0 1 1 0 1 0 AL CF 移动1次 0 0 1 1 0 1 0 0 AL CF 移动2次 0 0 0 1 1 0 1 0

算术右移 格式： SAR OPRD，1 SAR OPRD，CL 有符号数的右移 CF

非循环移位指令的应用 左移可实现乘法运算 右移可实现除法运算 教材p127例

2）循环移位指令 不带进位位的循环移位 带进位位的循环移位 指令格式、对操作数的要求与非循环移位指令相同 左移 ROL 右移 ROR 左移 RCL 右移 RCR 指令格式、对操作数的要求与非循环移位指令相同

不带进位位的循环移位 CF CF

带进位位的循环移位 CF CF

循环移位指令的应用 用于对某些位状态的测试； 高位部分和低位部分的交换； 与非循环移位指令一起组成32位或更长字 长数的移位。 与非循环移位指令一起组成32位或更长字 长数的移位。 P130例3-34 P130例3-35

程序功能 将1000H开始存放的 4个压缩BCD码转换 为ASCII码存放在 3000H开始的单元中 去。 ┇ ┇ ┇ 12H 1000H

程序例 MOV SI,1000H PUSH CX MOV CL,4 MOV DI,3000H SHR AL,CL MOV CX,4 Next：MOV AL,[SI] MOV BL,AL AND AL,0FH OR AL,30H MOV [DI],AL INC DI MOV AL,BL PUSH CX MOV CL,4 SHR AL,CL OR AL,30H MOV [DI],AL INC DI INC SI POP CX DEC CX JNZ Next HLT

四、串操作指令

串操作 实现两个字符串或数据块的操作 源操作数称为源串，目标操作数称为目标串

串操作指令要求 目标操作数必须在附加段，源操作数默认在数据段 （允许段重设）。 源串和目标串指针分别为SI和DI 串长度值必须由CX给出 需要设置数据的操作方向 确定DF的状态 串操作指令前可以加重复前缀。使用时应注意： 传送类指令前加无条件重复前缀 串比较类指令前加条件重复前缀，但前缀不影响ZF状态

串操作指令流程 取源串地址 完成一个字节或字操作 取目标串地址 修改地址指针 设串长度 修改串长度值 N 设操作方向 传送完否？ Y 虚线框内部分可由1条带重复前缀的串操作指令实现 串操作指令流程 取源串地址 完成一个字节或字操作 取目标串地址 修改地址指针 设串长度 修改串长度值 N 设操作方向 传送完否？ Y

1. 串传送指令 格式： MOVS OPRD1，OPRD2 MOVSB MOVSW 串传送指令常与无条件重复前缀连用

串传送指令 对比用MOV指令和MOVS指令实现将200个 字节数据从内存的一个区域送到另一个 区域的程序段。 P110例3-12

串传送指令例 用串传送指令实现200个字节数据的传送： LEA SI，MEM1 LEA DI，MEM2 MOV CX，200 CLD REP MOVSB HLT

2. 串比较指令 格式： CMPS OPRD1，OPRD2 CMPSB CMPSW 串比较指令常与条件重复前缀连用，指令的执 行不改变操作数，仅影响标志位。 前缀的操作对标志位不影响

串比较指令例 测试200个字节数据是否传送正确： LEA SI，MEM1 JZ STOP LEA DI，MEM2 DEC SI MOV CX，200 CLD REPE CMPSB TEST CX，00FFH JZ STOP DEC SI MOV AL，[SI] MOV BX，SI STOP：HLT

3. 串扫描指令 格式： SCAS OPRD SCASB SCASW 执行与CMPS指令相似的操作，只是这里的源 操作数是AX或AL 目 标 目 标 操作数 格式： SCAS OPRD SCASB SCASW 执行与CMPS指令相似的操作，只是这里的源 操作数是AX或AL

串扫描指令的应用 常用于在指定存储区域中寻找某个关键字。 教材p133例

4. 串装入指令 格式： LODS OPRD LODSB LODSW 操作： 源操作数 对字节： 对 字： AL [DS:SI] AX 对 字： AL [DS:SI] AX [DS:SI]

4. 串装入指令 用于将内存某个区域的数据串依次装入累加 器，以便显示或输出到接口。 LODS指令一般不加重复前缀。

5. 串存储指令 格式： STOS OPRD STOSB STOSW 操作： 目 标 操作数 对字节： AL 对 字： AX [ES:DI] 目 标 操作数 格式： STOS OPRD STOSB STOSW 操作： 对字节： AL 对 字： AX [ES:DI] [ES:DI]

串存储指令的应用 常用于将内存某个区域置同样的值 此时： 将待送存的数据放入AL（字节数）或AX（字数据）； 确定操作方向（增地址/减地址）和区域大小（串 长度值）； 使用串存储指令+无条件重复前缀，实现数据传送。

串存储指令例 将内存某单元清零 P135例3-40

串操作指令应用注意事项 需要定义附加段 需要设置数据的操作方向 源串和目标串指针分别为SI和DI 串长度值必须由CX给出 目标操作数必须在附加段 需要设置数据的操作方向 确定DF的状态 源串和目标串指针分别为SI和DI 串长度值必须由CX给出 注意重复前缀的使用方法 传送类指令前加无条件重复前缀 串比较类指令前加条件重复前缀，但前缀不影响ZF状态

随堂练习（1） 字符串在内存中的存放如图所示。 执行完上述程序段后： ┇ DATA1 ‘H’ LEA SI，DATA1 LEA DI，DATA2 MOV CX，6 CLD REPZ CMPSB 执行完上述程序段后： SI=（ ） DI=（ ） CX=（ ） ZF=（ ） ‘E’ ‘L’ ‘L’ ‘O’ ‘!’ DATA2 ‘H’ ‘E’ ‘L’ ‘L’ ‘o’ ‘!’ ┇

随堂练习（2） 判断以下程序段完成的功能 上述程序执行完后，SI=? MOV AX，2100H LEA SI，M1 MOV DS，AX MOV ES，AX LEA SI，M1 LEA DI，M2 MOV AL，’0’ MOV CX，100 L1：MOV [SI]，AL INC SI DEC CX JNZ L1 LEA SI，M1 CLD MOV CX，100 REP MOVSB HLT 上述程序执行完后，SI=?

五、程序控制指令 转移指令 循环控制 过程调用 中断控制

程序的执行方向 程序控制类指令的本质是： 决定程序执行方向的因素： 控制程序执行方向的方法： 控制程序的执行方向 CS，IP

一、转移指令 通过修改指令的偏移地址或段地址及偏移地址 实现程序的转移 无条件转移指令 无条件转移到目标地址，执行新的指令 有条件转移指令 在具备一定条件的情况下转移到目标地址

1. 无条件转移指令 格式： JMP OPRD 目标地址 与JMP在同一代码段 与JMP不在同一代码段 原则上可实现在整个内存空间的转移

无条件段内转移 转移的目标地址在当前代码段内，段地址不改变。 即：目标地址是16位偏移地址。 由指令中的寄存器或存储器操作数指出目标地址 指令中直接给出目标地址 由指令中的寄存器或存储器操作数指出目标地址 段内直接转移 段内间接转移

段内直接转移 转移的目标地址由指令直接给出 格式： JMP Label 近地址标号

段内直接转移示图 JMP Label ┇ IP JMP 代码段 位移量 ┇ Label ┇ 下一条要执行指令的偏移地址=当前IP+位移量

段内间接转移 段内间接转移 例： 执行完上述指令后： 转移的目标地址存放在某个16位寄存器或存储器 的某两个单元中 MOV BX，1200H JMP BX 执行完上述指令后： IP=1200H ┇ JMP 代码段 ┇ 1200H MOV

段内间接转移例 MOV BX，1200 JMP WORD PTR[BX] ┇ ┇ ┇ JMP 代码段 指令码 IP BX=1200 数据段 XXH XXH ┇

无条件段间转移 转移的目标地址不在当前代码段内。 目标地址为32位，包括段地址和偏移地址。 指令中直接给出目标地址 由指令中的32位存储器操作数指出目标地址 段间间接转移 段间直接转移

段间直接转移 段间直接转移 格式： ┇ 转移的目标地址由指令直接给出 JMP FAR Label ┇ Label ┇ JMP 代码段1 XX 远地址标号 代码段2 Label ┇

段间间接转移 段间间接寻址 例： ┇ 转移的目标地址由指令中的32 位操作数给出 32位目标地址须存放于内存中 ┇ JMP DWORD PTR[BX] 代码段1 ┇ JMP ┇ 代码段2 指令码 ┇ BX XXH XXH 数据段 IP XXH XXH CS ┇

无条件转移指令例 CS： IP (1) 2000:0100 MOV AX,1200H (2) 2000:0103 JMP NEXT ┅ (3) 2000:0120 NEXT: MOV BX,1200H (4) JMP BX (5) 2000:1200

无条件转移指令例 MOV SI，1122H MOV WORD PTR[SI]，0120H ADD SI，2 JMP 1122H ┇ 代码段 数据段 01H 22H 20H JMP WORD PTR[SI] JMP DWORD PTR[SI-2] IP IP CS

2. 条件转移指令 在满足一定条件下，程序转移到目标地 址继续执行 条件转移指令均为段内短转移，即转移 范围为： 在满足一定条件下，程序转移到目标地 址继续执行 条件转移指令均为段内短转移，即转移 范围为： -128------+127 p138

条件转移指令的应用 几种条件转移指令的应用 JC/JNC JZ/JNZ JO/JNO JP/JPE JA/JAE/JB/JBE 判断CF的状态。常用于比大小 JZ/JNZ 判断ZF的状态。常用于循环体的结束判断 JO/JNO 判断OF的状态。常用于有符号数溢出的判断 JP/JPE 判断PF的状态。用于判断运算结果低8位中1的个数是否为偶数 JA/JAE/JB/JBE 判断CF或CF+ZF的状态。常用于无符号数的大小比较

转移指令例 统计内存数据段中以TABLE为首地址的100 个8位带符号数中正数、负数和零元数的个 数。

转移指令例（流程图） Y 将存放各元素个数的单元清零 为零？ N 取首地址 设串长度 正数个数加1 取一个字节数 负数个数加1 N 为负？ 零元素加1 Y

二、循环控制指令 循环范围： 循环次数由CX寄存器指定。 循环指令： 以当前IP为中心的-128～+127范围内循环。 LOOP *LOOPZ *LOOPNZ 无条件循环指令 条件循环指令

无条件循环指令 格式： LOOP LABEL 循环条件： CX ≠ 0 操作： DEC CX JNZ 符号地址 完全相当于

三、过程调用和返回 过程调用指令 与转移指令的比较 用于调用一个子过程 子过程执行结束后要返回 原调用处 调用程序 子程序 必须保护返回地址 入口地址 断点

调用指令的执行过程 保护断点 获取子过程的入口地址 执行子过程，含相应参数的保存及恢复 恢复断点，返回原程序。 将调用指令的下一条指令的地址（断点）压入堆栈 获取子过程的入口地址 子过程第1条指令的偏移地址 执行子过程，含相应参数的保存及恢复 恢复断点，返回原程序。 将断点偏移地址由堆栈弹出

过程调用 段内直接调用 段内间接调用 段内调用 段间调用 段间直接调用 段间间接调用

1. 段内调用 被调用程序与调用程序在同一代码段 格式： 执行过程： 调用前只需保护断点的偏移地址 CALL NEAR PROCC 将断点的偏移地址压入堆栈 根据过程名找子程序入口 被调用程序 调用程序 近过程名 代码段1 代码段1

段内调用例 （1）CALL TIMRE 直接调用 （2）CALL WORD PTR[SI] 间接调用 设：SI=1200H CS=6000H 代码段 ┇ 执行第（2）条指令后： 44H 数据段 1200H CS = 6000H 33H IP = 3344H

2. 段间调用 子过程与原调用程序不在同一代码段 先将断点的CS压栈，再压入IP。 调用前需保护断点的段基地址和偏移地址

段间调用对堆栈区的影响 堆栈段 IPL SP IPH CSL SP CSH SP ┇

段间调用例 格式： 格式例： CALL FAR PROCC CALL FAR TIMRE CALL DWORD PTR[SI] ┇ CALL 代码段 ┇ XXH SI XXH 数据段 CS IP XXH XXH

3. 返回指令 功能： 从堆栈中弹出断点地址，返回原程序 格式： RET 子程序的最后一条指令必须是RET

四、中断指令 中断 中断源 中断的类型 中断指令 引起CPU产生一次中断的指令

中断与过程调用： 中断是随机事件或异常事件引起，调用则是事 先已在程序中安排好 ； 中断是随机事件或异常事件引起，调用则是事 先已在程序中安排好 ； 响应中断请求不仅要保护断点地址，还要保护 FLAGS内容； 调用指令在指令中直接给出子程序入口地址， 中断指令只给出中断向量码，入口地址则在向 量码指向的内存单元中。

1. 中断指令 格式： 说明： INT n n х4 nх4 ┇ 存放中断服务子程序入口地址的单元的偏移地址 ┇ 中断类型码 n=0 〜 255 格式： INT n 说明： nх4 n х4 XXH 数据段 XXH 入口的偏移地址 XXH XXH 入口的段地址 ┇ 存放中断服务子程序入口地址的单元的偏移地址 代码段 ┇ 该单元在数据段，段地址=DS

中断指令的执行过程 将FLAGS压入堆栈； 将INT指令的下一条指令的CS、IP压栈； 由n×4得到存放中断向量的地址； 转入中断服务程序。

中断指令的执行过程 n×4 ┇ ┇ 22H IPL SP IP 11H IPH 00H CSL SP 67H CSH CS FLAGSL 数据段 11H IPH 00H 堆栈段 CSL SP 67H CSH CS ┇ FLAGSL SP FLAGSH MOV 代码段 68122H SP ┇ 当前FLAGS的值

中断指令例 执行程序段： ┇ 执行INT指令后 CS IP 6200H:010DH MOV SP，1200H 6200H:0110H INT 21H 6200H:0112H MOV AX，BX SP=11FAH 12H 01H SP=11FCH 00H 堆栈段 62H SP=11FEH FLAGSL FLAGSH SP=1200H

中断指令例 执行INT 21H指令后 ┇ ┇ ┇ IP=[21Hх4] 0084H CS==[（21Hх4）+2] 23H 11H IP 数据段 00H CS 20H ┇ 21123H XX 代码段 中断服务子程序 ┇

2. 中断返回指令 格式： IRET 中断服务程序的最后一条指令，负责 恢复断点 恢复标志寄存器内容

六、处理器控制指令 对标志位的操作 与外部设备的同步 说明见p145表

本章课外自学内容： BCD码调整指令 远地址指针指令LDS，LES 条件循环指令LOOPZ，LOOPNZ Pentium新增指令

结束语： 掌握： 指令的格式及意义； 指令对操作数的要求及对标志位的影响； 指令的应用。 谢谢！