1、数的反码也不唯一(3)补码定义:若X0,则X补= 反= X原0,则X补= 反+1注意:机器字长为8时,数的补码唯一,同为000000002、位二进制的表示范围:原码:-17+127反码:12+127补码:-128+1273、特殊数1000000该数在原码中定义为: -0在反码中定义为: -127在补码中定义为: -128对无符号数:(10000000)= 12三、信息的编码1、十进制数的二进制数编码用4位二进制数表示一位十进制数。有两种表示法:压缩BD码和非压缩C码。()压缩C码的每一位用4位二进制表示,000001表示09,一个字节表示两位十进制数。(2)非压缩CD码用一个字节表示一位十进制
2、数,高4位总是0,低位的0001001表示092、字符的编码计算机采用7位二进制代码对字符进行编码(1)数字9的编码是0110000001,它们的高3位均是011,后4位正好与其对 应的二进制代码(D码)相符。(2)英文字母AZ的ASCII码从10000(41)开始顺序递增,字母az的CII码从100001(1H)开始顺序递增,这样的排列对信息检索十分有利。第二章微机组成原理第一节、微机的结构1、计算机的经典结构冯.诺依曼结构(1)计算机由运算器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成(运算器和控制器又称为CPU)(2)数据和程序以二进制代码形式不加区分地存放在存储器总,存放位置由地址指定,数
3、制为二进制。(3)控制器是根据存放在存储器中的指令序列来操作的,并由一个程序计数器控制指令的执行。3、系统总线的分类(1)数据总线(aaBus),它决定了处理器的字长。()地址总线(Address us),它决定系统所能直接访问的存储器空间的容量。(3)控制总线(Corl Bus)第二节、80微处理器1、808是一种单片微处理芯片,其内部数据总线的宽度是16位,外部数据总线宽度也是16位,片内包含有控制计算机所有功能的各种电路。8086地址总线的宽度为20位,有1MB(2)寻址空间。2、80PU由总线接口部件I和执行部件E组成。IU和U的操作是异步的,为06取指令和执行指令的并行操作体统硬件支
4、持。3、08处理器的启动4、寄存器结构8086微处理器包含有3个16位的寄存器和位标志位。4个通用寄存器(A,B,CX,X)个段寄存器(CS,DS,S,E)4个指针和变址寄存器(SP,BP,I,DI)指令指针(P)1)、通用寄存器)806含4个6位数据寄存器,它们又可分为8个位寄存器,即: AH,ALBXBH,BLX,DXDH,DL常用来存放参与运算的操作数或运算结果(2)数据寄存器特有的习惯用法AX:累加器。多用于存放中间运算结果。所有IO指令必须都通过AX与接口传送信息;:基址寄存器。在间接寻址中用于存放基地址;CX:计数寄存器。用于在循环或串操作指令中存放循环次数或重复次数;X:数据寄存
5、器。在32位乘除法运算时,存放高6位数;在间接寻址的IO指令中存放I/O端口地址。2)、指针和变址寄存器SP:堆栈指针寄存器,其内容为栈顶的偏移地址;BP:基址指针寄存器,常用于在访问内存时存放内存单元的偏移地址。:源变址寄存器DI:目标变址寄存器变址寄存器常用于指令的间接寻址或变址寻址。)、段寄存器S:代码段寄存器,代码段用于存放指令代码S:数据段寄存器S:附加段寄存器,数据段和附加段用来存放操作数S:堆栈段寄存器,堆栈段用于存放返回地址,保存寄存器内容,传递参数)、指令指针(IP)16位指令指针寄存器,其内容为下一条要执行的指令的偏移地址。5)、标志寄存器()状态标志:进位标志位(CF):
6、运算结果的最高位有进位或有借位,则CF=1辅助进位标志位(AF):运算结果的低四位有进位或借位,则F=溢出标志位(OF):运算结果有溢出,则OF=1零标志位(ZF):反映指令的执行是否产生一个为零的结果符号标志位(S):指出该指令的执行是否产生一个负的结果奇偶标志位(PF):表示指令运算结果的低8位“1”个数是否为偶数(2)控制标志位中断允许标志位(I):表示CPU是否能够响应外部可屏蔽中断请求跟踪标志(T):C单步执行5、8086的引脚及其功能(重点掌握以下引脚)10:双向三态的地址总线,输入/输出信号INR:可屏蔽中断请求输入信号,高电平有效。可通过设置F的值来控制。NMI:非屏蔽中断输入
7、信号。不能用软件进行屏蔽。RESE:复位输入信号,高电平有效。复位的初始状态见P21MN/X:最小最大模式输入控制信号。第三章8指令系统第一节8086寻址方式一、数据寻址方式1、立即寻址操作数(为一常数)直接由指令给出 (此操作数称为立即数)立即寻址只能用于源操作数例:MV A, 1C8HMOV YTE PTR20H, 8FH错误例: MV A0H,AX ;错误!指令操作例:MO AX,302H; A12H执行后,(AH)=31H,(L) =02H2、寄存器寻址(1)操作数放在某个寄存器中(2)源操作数与目的操作数字长要相同()寄存器寻址与段地址无关例: MOV AX, B MOV 3F00,
8、 X MV CL, 错误例: MOV AX,BL ; 字长不同 MOV S:AX, ; 寄存器与段无关3、直接寻址(1)指令中直接给出操作数的16位偏移地址偏移地址也称为有效地址(A,Effecve dds)()默认的段寄存器为DS,但也可以显式地指定其他段寄存器称为段超越前缀()偏移地址也可用符号地址来表示,如ADDR、VAROV X ,2A00 MV X,S:20HMOV SI,TBLE_PTR4、间接寻址操作数的偏移地址(有效地址A)放在寄存器中只有S、I、BX和BP可作间址寄存器例:MOV X,X MOV ,S:DI OV A, DX MOV CL, AX5、寄存器相对寻址EA=间址寄
9、存器的内容加上一个8/16位的位移量例: MV AX, BX+8 MV CX, TABESI MOV AX, P; 默认段寄存器为SS指令操作例:MOV AX,DTABX若(DS)=600H, (X)=100H,ATA=2A00H, (6A0H)=66H, (63A01H)5H则物理地址 = 60H+1000H + H= 6A00H指令执行后:(A)=566H6、基址变址寻址若操作数的偏移地址:由基址寄存器(BX或BP)给出基址寻址方式由变址寄存器(SI或D)给出变址寻址方式由一个基址寄存器的内容和一个变址寄存器的内容相加而形成操作数的偏移地址,称为基址-变址寻址。=(X)+(SI)或(I);
10、EA=(P)+(SI)或(I)同一组内的寄存器不能同时出现。除了有段跨越前缀的情况外,当基址寄存器为X时,操作数应该存放在数据段D中,当基址寄存器为BP时,操作数应放在堆栈段SS中。 MV X, X I MOV AX, B+S MOV A, D:BP D MOV AX, BX P MOV X, DI SIMVX,XSI假定:(S)=80H, (B)=20H, SI=100H则物理地址= 8000H+ 000H+ 1000H = 8300H(AL)83000(AH)=001H、相对基址变址寻址在基址-变址寻址的基础上再加上一个相对位移量EA=()+(S)或(D)+8位或位位移量;A(BP)(SI
11、)或(DI)+8位或位位移量指令操作例:O A,DTADIB若(S)800H,(BX)=00H, (D)1000H, DA=20H则指令执行后(AH)02, (AL)=83020H寄存器间接、寄存器相对、基址变址、相对基址变址四种寻址方式的比较:寻址方式指令操作数形式寄存器间接 只有一个寄存器(BPI/DI之一)寄存器相对一个寄存器加上位移量基址变址 两个不同类别的寄存器相对基址-变址 两个不同类别的寄存器加上位移量二、地址寻址方式(了解有类,能判断)简要判断依据(指令中间的单词):段内直接 shr,nar段内间接 od段间直接fr段间间接 word第二节 886指令系统一、数据传送指令、通用
12、传送指令() M dest,rc;destsrc传送的是字节还是字取决于指令中涉及的寄存器是8位还是16位。具体来说可实现:1MV memreg1,mrg2指令中两操作数中至少有一个为寄存器 MOV reg,dta ;立即数送寄存器MOV m,da ;立即数送存储单元MOV acc,mm ;存储单元送累加器 OV em,acc ;累加器送存储单元 MOV geg,me/reg ;存储单元/寄存器送段寄存器 MOV em/reg,segre ;段寄存器送存储单元/寄存器MV指令的使用规则I不能作目的寄存器不允许mmm不允许segsere立即数不允许作为目的操作数不允许segreg立即数源操作数与
13、目的操作数类型要一致当源操作数为单字节的立即数,而目的操作数为间址、变址、基址+变址的内存数时,必须用TR说明数据类型。如:MOVBX,2H 是错误的。(2)、堆栈指令什么是堆栈?按“后进先出(LIFO)”方式工作的存储区域。堆栈以字为单位进行压入弹出操作。规定由SS指示堆栈段的段基址,堆栈指针S始终指向堆栈的顶部,SP的初值规定了所用堆栈区的大小。堆栈的最高地址叫栈底。1压栈指令PUHUSH r ; src为16位操作数PUSHAX;将AX内容压栈执行操作:(S)1高字节AH(S)-2低字节L(SP)(S)- 2注意进栈方向是高地址向低地址发展。2弹出指令PPPOPdet POP BX;将栈
14、顶内容弹至BX执行操作:(BL)(SP)(BH)(S)+1(SP)(SP)+2堆栈指令在使用时需注意的几点:1堆栈操作总是按字进行2不能从栈顶弹出一个字给CS3堆栈指针为:P,SP永远指向栈顶SP自动进行增减量(-,+2)(3)、交换指令XH格式:XHG re,mem/reg功能:交换两操作数的内容。要求:两操作数中必须有一个在寄存器中;操作数不能为段寄存器和立即数;源和目地操作数类型要一致。举例: XCAX,BXXCHG2000,L(4)查表指令T执行的操作:A()+(AL)又叫查表转换指令,它可根据表项序号查出表中对应代码的内容。执行时先将表的首地址(偏移地址)送到X中,表项序号存于A中。
15、、输入输出指令只限于用累加器AL或AX来传送信息。 (累加器)/O端口(1)输入指令IN格式:INac,POT ;PORT端口号0255HIN acc,DX ;表示的端口范围达64KINA,80H ;(AL)(8H端口)N AL,DX ;(A)(D)()输出指令OUTO pot,accOUT DX,cOUT68H,A ;(6H,68H)(AX)OU DX,L ;(X)(AL)在使用间接寻址的N/OT指令时,要事先用传送指令把/O端口号设置到DX寄存器如:O DX,220HIN ,DX;将220端口内容读入AL、目标地址传送指令(1)LEA传送偏移地址E rg,mem ;将指定内存单元的偏移地址
16、送到指定寄存器1)源操作数必须是一个存储器操作数;2)目的操作数必须是一个6位的通用寄存器。LE BX,S+10H设:()=000则执行该指令后,(BX)=01H注意以下二条指令差别:LEA BX,BFFRMO BX,BFER前者表示将符号地址为BFFE的存储单元的偏移地址取到 BX中;后者表示将BFFER存储单元中的内容取到 B中。下面两条指令等效:LEA X,BFFERMOV BX, OFSET BUFER其中OFT BUFFR表示存储器单元BFFER的偏移地址。二者都可用于取存储器单元的偏移地址,但LE指令可以取动态的地址,FFSE只能取静态的地址。二、算术运算指令1、加法指令(1)不带
17、进位的加法指令DD D acc,dataDDmemeg,aADD mem/re,mm/reg2实例:D,0ADDS,BX+20ADC,IADDI,20ADD指令对6个状态标志均产生影响。已知()=D75FH指令ADD BX,8046H执行后,状态标志各是多少?75F = 110 011 10 111804H 100000 0100 0101 111 1 00 011 101 010结果:C=1, Z=0,P=0, A=1, O=,S=判断溢出与进位从硬件的角度:默认参与运算的操作数都是有符号数,当两数的符号位相同,而和的结果相异时有溢出,则OF1,否则OF=(2)带进位的加法ADCAD指令在形
18、式上和功能上与D类似,只是相加时还要包括进位标志F的内容,例如:DC L,6H ;L(AL)68+(C)ADC AX,CX ;X(AX)+(C)+(CF)ADC BX,D ;B(BX)+1D+(C)(3)加1指令INCC reg/mm类似于C语言中的操作:对指定的操作数加1 INC ALN SIINC BYE R+4注:本指令不影响F标志。(4)非压缩C码加法调整指令AAAAAA指令的操作:如果L的低4位或AF=1,则:A(A)+6,(H)(AH)+,AF1 L高4位清零 CFAF否则A高位清零(5)压缩CD码加法调整指令AA两个压缩B码相加结果在AL中,通过DAA调整得到一个正确的压缩C码指
19、令操作(调整方法):若的低位9或AF=则()(AL),AF1若AL的高4位9或CF1则(L)(L)+60,F除OF外,DAA指令影响所有其它标志。DA指令应紧跟在D或AD指令之后。2、减法指令(1)不考虑借位的减法指令SUBSUB dest,c操作: dst(est)-(rc)1.源和目的操作数不能同时为存储器操作数.立即数不能作为目的操作数指令例子:SU AL,60HU BX+0H,XUB X,X(2)考虑借位的减法指令SBBB指令主要用于多字节的减法。BB det, rc dest(et)-(sr)(C)指令例子:SB AX,CXSB WD PTRS,200HSBBI,DX(3)减指令DE
20、C作用类似于C语言中的”操作符。DC opop(opr)-1EC DEC BYE PRDI2DEC S (4)求补指令NEG NEG opr操作: opr -(opr)对一个操作数取补码相当于用减去此操作数,故利用N指令可得到负数的绝对值。若(AL)=0CH,则执行 NE后,(L)=,CF=1()比较指令CMPMP det,sc (dt)-(c)CMP也是执行两个操作数相减,但结果不送目标操作数,其结果只反映在标志位上。P AL,0AHCMP CX,ICP DI,BX+03(6)非压缩BC码减法调整指令AS对AL中由两个非压缩的CD码相减的结果进行调整。调整操作为:若A的低位9或A=1,则:
21、A(L),AH(A)-,AF1AL的高4位清零否则:AL的高4位清零(7)压缩CD码减法调整指令DAS对中由两个压缩C码相减的结果进行调整。9或=1,则:A(AL)-6,且F1若A的高4位9或CF=1,则:L(L)0H,且F1DAS对F无定义,但影响其余标志位。DAS指令要求跟在减法指令之后。3、乘法指令进行乘法时:8位*8位16位乘积16位*16位32位乘积()无符号数的乘法指令MUL(M/REG) MUL sc字节操作数 (A)(AL) (s)字操作数 (DX, A)(A) (sc)M B ;(L)(B),乘积在A中U CX ;(X)(X),乘积在DX,X中MUL B PRX()有符号数乘
22、法指令IL格式与MUL指令类似,只是要求两操作数均为有符号数。MU BL ;(X)(AL)(B)IM R PSI;(DX,AX)(AX)(SI+1S)MLIL指令中(A)为隐含的乘数寄存器; X(DX,A)为隐含的乘积寄存器;RC不能为立即数;除C和OF外,对其它标志位无定义。4、除法指令进行除法时:1位/8位8位商3位/6位6位商对被除数、商及余数存放有如下规定:被除数 商余数字节除法 AXAL AH字除法 DX:AAXDX(1)无符号数除法指令DIVD rc字节操作 (AL)(AX) / (SRC)的商(AH)(AX)(R)的余数字操作(AX) (DX, A)/ (SRC)的商(DX) (
23、DX, A) / (SRC) 的余数DI CLDI WORD TBX(2)有符号数除法指令IIV IDIV src操作与DIV类似。商及余数均为有符号数,且余数符号总是与被除数符号相同。 对于IV/II指令X(DX,AX)为隐含的被除数寄存器。AL(AX)为隐含的商寄存器。A(X)为隐含的余数寄存器。rc不能为立即数。对所有条件标志位均无定关于除法操作中的字长扩展问题除法运算要求被除数字长是除数字长的两倍,若不满足则需对被除数进行扩展,否则产生错误。对于无符号数除法扩展,只需将A或D清零即可。对有符号数而言,则是符号位的扩展。可使用前面介绍过的符号扩展指令BW和C三、逻辑运算和移位指令1、逻辑运算指令()逻辑与AND对两个操作数进行按位逻辑“与”操作。ANDdest,src用途:保留操作数的
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