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计算机原理_3 寻址方式和指令系统
第三章寻址方式和指令系统 第一节基本概念 第二节寻址方式 第三节指令系统 附录DEBUG软件的使用说明 第一节基本概念 指令控制与存储程序是计算机的基本特征 CPU根据指令的要求执行相应的操作,指令从存储器中获取。 程序:使计算机完成一个任务的一组命令或指令序列。 指令:使计算机执行某一特定操作的二进制编码。 (为了记忆和表示的方便,通常使用助记符来表示) 指令系统:CPU所能够执行的指令的全集。 机器语言:二进制指令编码 汇编语言:用指令助记符和伪指令组成 高级语言:接近于自然语言,使用方便 (汇编语言和高级语言都需要使用编译器,翻译成机器语言,才能够被计算机识别并执行) 寻址方式 操作码:规定所要执行的操作类型 指令 操作数:所要处理的数据或数据的位置信息 在操作数部分通常不是直接给出操作数的数据本身,而是给出该数据的位置信息,我们把如何获得数据的方式称为寻址方式。 例如:指令MOVAX,1234H 在这条指令里有两个操作数,按照指令中所处的位置,将前者称为目的操作数,后者称为源操作数。该指令的作用是把数据1234H传送到AX中。源操作数是“立即”寻址方式,目的操作数是“寄存器”寻址方式。 第二节寻址方式 8086微处理器指令系统中有133条指令,寻址方式灵活多样。通常可以分为两大类:数据的寻址和程序的寻址。 一、数据的寻址方式 (一)固定寻址 指令中已经默认对微处理器中的某寄存器进行操作,不用在指令中指明使用的寄存器。 例如:AAA指令,只有操作码,没有操作数,但是已经规定是进行BCD码加法运算以后对AL进行调整。 (二)立即寻址 操作数直接写在指令中,在指令译码执行时,可以立即得到, 同时把操作数也称为“立即数”。 (三)寄存器寻址 操作数放在微处理器内部的寄存器中,在指令中直接指出寄存器的名字。 立即寻址和寄存器寻址的例子在前面已经举过。 这三种寻址方式直接在处理器内部获得数据,操作速度快。 (四)存储器操作数的寻址方式 操作数存放在存储器中,指令执行时必须通过总线在存储器中存取操作数。EU根据指令中给出的寻址方式计算出16位的偏移量,称为有效地址(EA)送到BIU,经过地址加法器生成20位实际物理地址后对存储器进行操作。一般在表示EA时,用[操作数]表示。 计算EA要费时,进行总线操作较慢,所以存储器操作数寻址比前三种要慢。 1、直接寻址 MOVAX,[1234H] ;在源操作数中直接给出EA。 在上例中,默认使用的是数据段,如果要使用其它段,可以使用段超越前缀声明。例如:MOV AX,ES:[1234H] 在指令中,有四个段超越前缀:CS、DS、ES、SS 2、间接寻址 MOV AX,[BX];在源操作数中给出一个表示EA的寄存器名。 可以表示EA的寄存器有4个BX、SI、DI、BP。 BP默认使用堆栈段 BX SI默认使用数据段 DI 3、相对寻址 MOV AX,[BX+1000H];在源操作数中给出的是寄存器和立即 数,EA是它们的和。 有时也写成:MOV AX,BX[1000H] 或 MOV AX,1000H[BX] 在C语言中常使用的全局数组,一般写成x[0],x[1],x[2]等形式,实际上x在编译的时候就换成具体的在数据段中分配的位置,例如是1000H。 那么就是1000H[BX]这种形式。 4、基址变址寻址 MOVAX,[BX+SI];用基址寄存器和变址寄存器的和表示EA。 5、相对基址变址寻址 MOV AX,[BX+SI+1000H] 用基址寄存器、变址寄存器和立即数的和表示EA。 在对存储器中操作数寻址中,如果表示的EA中有BP,默认使用堆栈段;否则默认使用数据段。也可以使用段超越前缀来指明要使用的段。 (五)I/O端口操作数的寻址方式 操作数存放在I/O端口中,指令执行时必须通过累加器(AX或AL)存取操作数。在8086中端口地址是独立编址的,需要使用专门的指令来进行操作。共有2条:输入指令 IN 和 输出指令 OUT。 1、直接寻址 IN AL,60H;在端口寻址时,地址不需要加[ ]。 当端口地址可以用一个字节表示时,可以使用直接寻址。 2、间接寻址 MOVDX,1000H OUTDX,AL;实际上就是用DX来间接表示端口地址。 比较: MOV DX,AX;把寄存器AX中的数据传送到寄存器DX中。 OUT DX,AL ;把寄存器AL
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