第3章 8086CPU指令系统.docx

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第3章8086CPU指令系统

第三章8086CPU指令系统

一  8086指令的一般格式

⒈概述

①指令：

是计算机用以控制各部件协调动作的命令； 

②指令系统：

CPU可执行的指令的集合；

③机器指令：

是CPU仅能识别的指令的二进制代码，也称机器码；

⒉指令格式

1组成

由操作码和操作数两部分组成，有些指令无操作数。

操作码规定了指令的操作性质，用助记符表示；操作数规定了指令的操作对象。

2分类

指令可分为无操作数指令、单操作数指令、双操作数指令。

例：

HLT无操作数

DAA约定或隐含操作数

INCAL单操作数

MOVAL，BL双操作数，其中逗号前的操作数AL为目的操作数，逗号后的操作数BL为源操作数。

3操作数类型

立即数：

出现在指令中的常数；

寄存器操作数：

操作数在寄存器中；

存储器操作数：

操作数在存储器中。

④一般格式

[标号：

]操作码操作数；注释

二8086寻址方式

是指CPU在执行指令时寻找操作数或操作数地址的方式。

⒈立即寻址

直接放在指令中的常数称为立即数，立即数只能是源操作数，立即数存放在指令操作码之后的存储单元中。

例：

MOVAL，50H

⒉寄存器寻址

存放在寄存器中的数据为操作数，寄存器操作数可以是源操作数，也可以是目的操作数。

例：

MOVAL，BL

以下寻址方式3～8，操作数都在存储器中。

存储器操作数具有类型属性，如字节（BYTE）、字（WORD）、双字（DWORD）等，反映了数据占用存储单元的字节数，指令书写中，约定用方括号内容表示存储器操作数的偏移地址；用类型名PTR偏移地址的形式说明指令中存储器操作数的类型，例：

WORDPTR[1000H]；用变量名DB/DW/DD数据序列的形式分别定义具有“变量名”的字节、字或双字存储器操作数，如BUFDB10H，20H。

⒊存储器寻址

①直接寻址

存储器操作数的16位偏移地址直接包含在指令的方括号中。

例：

MOVAL，[1000H]约定由DS提供段地址

MOVAL，CS：

[1000H]；段超越，由CS提供段地址

MOVAL，SS：

[1000H]；段超越，由SS提供段地址

②寄存器间接寻址

操作数所在的存储单元的偏移地址放在指令给出的寄存器中。

可用于这种寻址方式的寄存器只能是SI、DI、BP和BX。

其中，SI、DI、BX约定的段寄存器是DS，而BP约定的段寄存器SS。

例：

MOVAX，[SI]；AX←DS：

[SI]

MOV[BX]，AX；DS：

[BX]←AX

③基址寻址

操作数的有效地址是指令给定的位移量（8位或16位）与BX、BP内容之和，段寄存器约定同寄存器间接寻址，允许段超越。

例：

MOVAX，[BX+3AH]；AX←DS：

[BX+3AH]

MOV[BP+4EB3H]，AX；SS：

[BP+4EB3H]←AX

④变址寻址

操作数的有效地址是指令给定的位移量与寄存器SI或DI内容之和，段寄存器约定在DS中，允许段超越。

例：

MOV[DI+12H]，AX；DS：

[DI+12H]←AX

MOVBX，SS：

[DI+45H]；BX←SS：

[DI+45H]

⑤基址变址寻址

操作数的有效地址是指令给定的位移量和一个基址寄存器（BX或BP）及一个变址寄存器（SI或DI）的内容之和，段寄存器约定由基址寄存器决定，若为BX，段寄存器约定为DS；若为BP，段寄存器约定为SS，允许段超越。

例：

MOVBX，[DI+BP+45H]；BX←SS：

[DI+BP+45H]

MOVAX，ES：

[SI+BX+76H]；AX←ES：

[SI+BX+76H]

注意：

基址寄存器BX和BP不能同时出现在一个方括号内，变址寄存器DI和SI亦如此。

⑥串寻址

用于数据串操作指令，它隐含地运用：

SI指出源串偏移地址，DI指出目的串偏移地址，指令执行后，SI和DI的内容自动加1或减1（操作数为字节类型时）、加2或减2（操作数为字类型时）；约定源串段地址在DS中，目的串段地址在ES中。

不允许段超越。

例：

MOVSB；ES：

[DI]←DS：

[SI]，SI←SI

1，DI←DI

1

MOVSW；ES：

[DI]←DS：

[SI]，SI←SI

2，DI←DI

2

⑦端口寻址

操作数在外设端口中。

●直接端口寻址：

指令中直接给出的8位常数是外设端口地址。

例：

INAL，34H；AL←[34H]

OUT34H，AL；[34H]←AL

●间接端口寻址：

指令中外设端口的16位地址在DX中。

例：

MOVDX，280H

INAL，DX；AL←[280H]

OUTDX，AL；[280H]←AL

⑧隐含寻址

指令中没有给出操作数，但却隐含在固定对象中。

        例：

AAA；隐含对AL操作，

三数据传送指令

⒈通用数据传送指令

① MOVdst，src

指令功能：

dst←src，

标志寄存器：

不影响，

操作数：

src：

通用寄存器、段寄存器、存储器操作数、立即数；

dst：

通用寄存器、段寄存器、存储器操作数。

注意：

src和dst必须类型一致（都是8位或者是16位）；

dst不能是立即数；

当操作数不是立即数时，两个操作数不能都是存储器操作数；

源操作数是立即数时，目的操作数不能是段寄存器；

CS不得作目的操作数。

例：

MOVBX，CX；BX←CX

MOV[2000H]，BL；DS：

[2000H]←BL

② XCHGdst，src

指令功能：

dst←→src

标志寄存器：

不影响，

操作数：

两操作数可以是通用寄存器和存储器。

注意：

两操作数不能都是存储器操作数；

两操作数类型必须一致。

例：

XCHGAX，BX；AX←→BX

③PUSHsrc

指令功能：

SP←SP-1，[SP]←srcH，SP←SP-1，[SP]←srcL

标志寄存器：

不影响

操作数：

寄存器（IP除外）或存储单元。

注意：

源操作数只能是16位，而不能是8位的。

④ POPdst

指令功能：

dstL←[SP]，SP←SP+1，dstH←[SP]，SP←SP+1

标志寄存器：

不影响，POPF除外

操作数：

同PUSH指令，但CS不能作为目的操作数。

注意：

目的操作数只能是16位的，而不能是8位的。

⑤XLAT（查表指令）

指令功能：

AL←DS：

[BX+AL]；

标志寄存器：

不影响；

用途：

用于查表，表首地址的偏移地址在BX中，表长度可达256字节。

⒉地址传送指令

用来传送操作数的地址。

①LEAreg16，src取偏移地址指令

指令功能：

将源操作数的偏移地址送16位通用寄存器；

标志寄存器：

不影响；

操作数：

目的操作数是16位通用寄存器，源操作数是存储器操作数。

②LDSreg16，src和LESreg16，src取地址指针指令

指令功能：

将源操作数的有效地址所对应的双字存储单元的高16位内容送入DS（LES指令送入ES），低16位内容送入指令指定的16位通用寄存器；

标志寄存器：

不影响。

例：

设某双字存储单元偏移地址为3000H，双字数据为H，则

LDSSI，[3000H]；DS=1234H，SI=5678H

LESDI，[3000H]；ES=1234H，DI=5678H

⒊标志传送指令

专门用于对标志寄存器进行操作

① LAHF；AH←FL，标志寄存器低8位送AH

② SAHF；FL←AH，AH的内容送标志寄存器低8位

③ PUSHF；标志寄存器内容压栈

④ POPF；栈顶内容送标志寄存器

注意：

SAHF和POPF指令将直接影响标志位，而其他传送均不会对标志位产生影响。

⒋输入/输出指令

用于主机与外设端口间的数据传送。

INAL，n；INAL，DX；INAX，n；INAX，DX

指令功能：

从端口（地址为n或在DX中）输入8位数据到AL中或输入16位数据到AX中；

标志寄存器：

不影响。

OUTn，AL；OUTDX，AL；OUTn，AX；OUTDX，AX

指令功能：

从AL中输出8位数据到端口（地址为n或在DX中）或从AX中输出16位数据到端口（地址为n或在DX中）。

标志寄存器：

不影响。

四算术运算指令

⒈加法指令

①  ADDdst，src

指令功能：

dst←（src）+（dst）

标志寄存器：

影响AF、CF、PF、OF、ZF、SF

操作数：

目的操作数：

通用寄存器、存储器；

源操作数：

通用寄存器、存储器、立即数；

注意：

两操作数必须类型一致；

两操作数不能同时为存储器操作数。

例：

ADDAX，BX；AX←AX+BX

ADD[BX+DI+64H]，AX；[BX+DI+64H]←AX

②  ADCdst，src

指令功能：

dst←（dst）+（src）+CF

其余同ADD指令。

③ INCdst

指令功能：

dst←（dst）+1

标志寄存器：

影响OF、SF、ZF、AF、PF；

操作数：

8位/16位通用寄存器或存储器；

注意点：

不影响CF。

⒉减法指令

① SUBdst，src

指令功能：

dst←（dst）-（src）；

其余同ADD指令。

例：

SUBBX，CX；BX←BX-CX

②SBBdst，src

指令功能：

dst←（dst）-（src）-CF；

其余同SUB指令。

例：

SBB[BX+SI]，AL；[BX+SI]←[BX+SI]-AL-CF

③ DECdst

指令功能：

dst←（dst）-1

其余同INC指令。

④ NEGdst

指令功能：

dst←0-（dst）或det←

+1

标志寄存器：

影响AF、CF、PF、OF、ZF、SF；

操作数：

8位/16位通用寄存器或存储器。

例：

MOVAH，5

NEGAH；AH=B，是-5（补码）

MOVAX，-6

NEGAX；AX=0006H，是+6

⑤CMPdst，src

指令功能：

（dst）-（src）

其余同SUB指令；

注意：

指令执行后，目的操作数保持原值不变。

3.乘法指令

①MULsrc无符号数乘法指令

指令功能：

AX←AL*（src）（字节乘法）

DXAX←AX*（src）（字乘法）

标志寄存器：

字节乘：

若乘积高8位AH

0，则CF=1，OF=1，

若乘积高8位AH=0，则CF=0，OF=0；

字乘：

若乘积高16位DX

0，则CF=1，OF=1，

若乘积高16位DX=0，则CF=0，OF=0；

操作数：

可以是通用寄存器、存储器，不能是立即数。

例：

MULBX；DXAX←AX*BX

MULBYTEPTR[SI]；AX←AL*（DS：

[SI]）

②IMULsrc带符号数乘法指令

指令功能：

同MUL指令；

标志寄存器：

若乘法结果AH或DX包含有效值，则OF=1、CF=1，

若乘法结果AH或DX只是低半部分的符号扩展，则

OF=0、CF=0

操作数：

同MUL指令。

例：

IMULWORDPTR[DI]；DXAX←AX*（DS：

[DI]）

⒋除法指令

①DIVsrc无符号除法指令

指令功能：

字节除：

AL←AX/（src），余数在AH中，

字除：

AX←DXAX/（src），余数在DX中。

若商超过AL（字节除）或AX（字除）所能存放的最大值（FFH或FFFFH）时，系统会自动产生0类中断，且商和余数都不确定。

操作数的规定与乘法指令相同。

例：

DIVBX；DX，AX←DXAX/BX，DX←余数，AX←商

②IDIVsrc带符号数除法指令

需强调的是余数的符号必须和被除数的符号相同。

当商超过AL或AX所能存放的最大值+127（字节除）或+32767（字除），以及所能存放的最小值-127（字节除）或-32767（字除）时，系统会自动产生0类中断。

操作数的规定与乘法指令相同。

⒌符号扩展指令

扩展带符号数的字节数

① CBW

指令功能：

将AL中数的符号位扩展到整个AH中。

② CWD

指令功能：

将AX中数的符号位扩展到整个DX中。

例：

MOVAL，-16；AL=0F0H（-16）

CBW；AX=0FFF0H（-16）

CWD；DXAX=0FFFFFFF0H（-16）

IDIVBX；DX←余数，AX←商

⒍BCD数调整指令

压缩型BCD数（也称组合BCD数）：

一个字节表示两位BCD数；

非压缩型BCD数（也称非组合BCD数）：

一个字节表示一位BCD数，有效位在低4位，高4位为零。

①加法的BCD数调整

a．AAA：

加法的非压缩型BCD数调整指令

指令功能：

对在AL中两个非压缩型BCD数相加的结果，调整成非压缩型BCD数在AL中；若AL低4位大于9或AF=1，则AL+6，AH+1，CF和AF置1，AL高4位清0；否则AL高4位清0，CF和AF置0，

标志寄存器：

该指令不影响PF、ZF、SF、OF，只影响AF、CF。

注意：

必须紧跟在加法指令之后且只能对AL中的内容进行调整。

b.DAA：

压缩型BCD数调整指令

指令功能：

对在AL中两个压缩型BCD数相加的结果，调整成压缩型BCD数在AL中；如果AL中的低4位大于9或AF=1，那么，AL←AL+06H，AF←1；如果AL中的高4位大于9或CF=1，那么，AL←AL+60H，CF←1；

标志寄存器：

影响CF、PF、AF、ZF、SF，其中CF=1说明结果大于99。

注意：

必须紧跟在加法指令之后且只能对AL中的内容进行调整。

例：

MOVBL，35H

MOVAL，85H

ADDBL，AL

DAA

结果AL=20H，CF=1，AF=1，PF=0，ZF=0，SF=0

②减法的BCD数调整

a．AAS：

减法的非压缩型BCD数调整指令

指令功能：

对在AL中两个非压缩型BCD数相减的结果，调整成非压缩型BCD数在AL中；如果AL中的低4位大于9或AF=1，那么，AL←AL-06H，AH←AH-1，AF←1,CF←1,AL的高4位清0；否则不进行操作。

标志寄存器：

影响AF、CF；

注意：

必须紧跟在减法指令之后且只能对AL中的内容进行调整。

例：

SUBAL，BL；AL和BL中的非压缩BCD数相减

AAS；调整AL为正确的非压缩BCD数

b．DAS：

减法的压缩型BCD数调整指令

指令功能：

对在AL中两个压缩型BCD数相减的结果，调整成压缩型BCD数在AL中；如果AL中的低4位大于9或AF=1，AL←AL-06H，AF←1；如果AL中的高4位大于9或CF=1，AL←AL-60H，CF←1。

标志寄存器：

同DAA指令。

注意：

必须紧跟在减法指令之后且只能对AL中的内容进行调整。

③  乘法的BCD数调整

AAM；非压缩型BCD数调整

指令功能：

对AX中两个非压缩型BCD数在相乘的结果调整成两位非压缩型BCD数，高位非压缩型BCD数在AH中，低位非压缩型BCD数在AL中；具体调整如下：

将AL中的内容除以10,商送入AH中，余数送入AL中。

标志寄存器：

影响PF、SF、ZF。

注意：

必须紧跟在乘法指令之后。

④ 除法的BCD数调整

AAD；非压缩型BCD数调整

指令功能：

用在两位非压缩型BCD数在相除之前进行调整，对AX内容进行调整，使两个未组合的十进制数相除之后可得到非组合的BCD数结果，商在AL中，余数在AH中；具体调整如下：

AL←AH×10+AL,AH←0。

标志寄存器：

影响PF、SF、ZF。

注意：

必须紧跟在除法指令之前。

五位操作指令（包括逻辑运算指令、移位指令）

⒈逻辑运算指令

① ANDdst，src

指令功能：

dst←（dst）∩（src）

标志寄存器：

影响SF、ZF、PF，OF=0、CF=0，AF不确定

操作数：

目的操作数：

通用寄存器、存储器；

源操作数：

通用寄存器、存储器、立即数；

注意：

两操作数不能都是存储器操作数。

例：

MOVBX，0F56H

ANDBL，BH；BL=06H

②ORdst，src

指令功能：

dst←（dst）∪（src）

其余同AND指令。

③NOTdst

指令功能：

dst←（

）

标志寄存器：

不影响；

操作数：

通用寄存器、存储器。

例：

MOVAL，05H

NOTAL；AL=0FAH

④ XORdst，src

指令功能：

dst←（dst）

（src）

其余同AND指令。

⑤ TESTdst，src

指令功能：

（dst）∩（src）

其余同AND指令

注意：

指令执行后，目的操作数的值保持不变。

⒉移位指令

移位次数cnt可以是1，若移位次数大于1时，必须放在CL中，移位结束后，CL值不变。

影响AF以外的各标志位，而AF不定；当cnt=1时，OF才有意义，当移位前操作数的最高两位相同时，移位后OF=0，当操作数的最高两位不同时，OF=1。

①SALdst，cnt算术左移指令

SHLdst，cnt逻辑左移指令

指令功能：

操作数：

通用寄存器或存储器的8位或16位内容。

  ②SARdst，cnt算术右移指令

指令功能：

操作数：

通用寄存器或存储器的8位或16位内容。

  ③SHRdst，cnt逻辑右移指令

指令功能：

操作数：

通用寄存器或存储器的8位或16位内容。

⒊循环移位指令

只影响CF和OF，同样只有当cnt=1时，OF才有意义。

操作数同移位指令

   ①ROLdsr，cnt循环左移指令

指令功能：

②RORdst，cnt循环右移指令

指令功能：

③RCLdst，cnt带进位循环左移指令

指令功能：

④RCRdst，cnt带进位循环右移指令

指令功能：

六程序控制指令

用来控制程序的执行顺序。

程序的执行顺序是由CS和IP确定的

转移指令可分为：

段间转移（也称远转移）：

目标属性为FAR，同时改变CS和IP；

段内转移（也称近转移）：

目标属性为NEAR，仅改变IP。

无论是段间转移还是段内转移都有直接转移和间接转移之分：

直接转移：

在转移指令中直接指明目标地址；

间接转移：

转移的目标地址间接存储于某一寄存器或存储单元中，若用寄存器间接转移，只能完成段内间接转移。

转移还有绝对转移和相对转移之分：

段内相对转移：

目标地址是IP当前值加一个偏移量；

段内绝对转移：

以新的值代替当前值。

在8086指令系统中，段内直接转移都是相对转移；

段内间接转移都是绝对转移；

段间转移都是绝对转移。

8086提供了四种程序控制指令，即：

无条件转移指令、条件转移指令、循环控制指令和中断指令。

除中断指令外，其它转移指令都不影响状态标志。

⒈无条件转移指令

① JMPtarget

指令功能：

无条件转移指令到目标地址target去执行程序。

目标地址的形式有五种：

短标号：

段内直接转移，范围不超过-128～+127字节，属相对转移；

近标号：

段内直接转移，范围是段内任何地方，属相对转移；

远标号：

段间直接转移，范围是存储器任何地方，属绝对转移；

通用寄存器：

段内间接转移，范围是段内任何地方，属绝对转移；

存储器变量：

当是字类型时，为段内间接转移，，属绝对转移；

当是双字类型时，为段间间接转移，，属绝对转移。

② CALLproc-name

指令功能：

保护程序断点：

段内调用：

当前IP内容压栈；

段间调用：

先把CS内容压栈，再把IP内容压栈。

无条件转移到目标地址：

段内调用：

IP←目标地址偏移地址或寄存器内容；

段间调用：

IP←目标地址偏移地址或DS：

[寄存器]低字；

CS←目标地址的段地址或DS：

[寄存器]高字。

目标地址的形式只是没有段内直接短调用，其余同JMP指令，但子程序名（过程名）必须定义类型名（近过程还是远过程）。

③ RETpop-val

指令功能：

执行与CALL指令相反的操作，从子程序返回到主程序。

若该指令不带操作数：

段内返回：

IP←栈顶字，SP←SP+2；

短间返回：

IP←栈顶字，SP←SP+2；CS←栈顶字，SP←SP+2。

若该指令带有立即操作数：

在上述功能完成后，再SP←SP+立即数。

⒉条件转移指令

是以标志位的状态或者以标志位的逻辑运算结果作为转移条件，如果满足转移条件，则转移到指定的目标地址，如果不满足转移条件，则继续执行下一条指令。

全部条件转移指令都是段内直接转移，转移地址的偏移量限制在-128～+127范围内。

指令中，条件缩写字母的含义是：

A：

Above高于B：

Below低于C：

Carry进位E：

Equal等于

G：

Greater大于L：

Less小于N：

Not无O：

Over溢出

S：

Sign符号PE：

ParityEven奇偶性偶PO：

ParityOdd奇偶性奇

分为单个状态条件转移，无符号数条件转移，有符号数条件转移三种。

见表3.1

表3.1程序控制指令

分类

指令格式

功能

条件

说明

无条

件转

移

JMPtarget

CALLproc-name

RETpop-val

无条件转移

调用子程序

返回主程序

条

件

转

移

JZ/JEshort-label

JNZ/JNEshort-label

JP/JPEshort-label

JNP/JPOshort-label

JOshort-label

JNOshort-label

JCshort-label

JNCshort-label

JSshort-label

JNSshort-label

JB/JNAEshort-label

JNB/JAEshort-label

JA/JNBEshort-label

JNA/JBEshort-label

JL/JNGEshort-label

JNL/JGEshort-label

JG/JNLEshort-label

JNG/JLEshort-label

相等转移

不相等转移

结果为偶转移

结果为奇转移

溢出转移

无溢出转移

有进（借）位转移

无进（借）位转移

符号位为1转

符号位为0转

低于/不高于等于转

不低于/高于等于转