微型計算機組成與接口(高職)第3章指令系統(tǒng)

第3章指令系統(tǒng)

3.180X86/Pentium指令格式和尋址

方式

3.28086/8088指令系統(tǒng)

3.3匯編語言程序設(shè)計

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第3章指令系統(tǒng)

3.1.1指令格式

每臺計算機都有一套反映該計算機全部功能的指令，

它構(gòu)成了該計算機的指令系統(tǒng)。通常指令以二進制編碼的

形式存放在存儲器中，用二進制編碼形式表示的指令稱為

機器指令。CPU可以直接識別機器指令。對于使用者來

說，機器指令記憶、閱讀比較困難，為此將每一條指令都

用統(tǒng)一規(guī)定的符號和格式來表示。用符號表示的指令稱為

符號指令。符號指令具有直觀、易理解、可幫助記憶的

特點。匯編語言程序中的指令就是符號指令。在計算機

中，符號指令與機器指令具有一一對應(yīng)的關(guān)系。

每條符號指令都由操作碼和操作數(shù)兩部分組成，操作碼

表示計算機執(zhí)行某種指令功能，操作數(shù)表示操作中所需要的

數(shù)據(jù)或者所需數(shù)據(jù)與輸出數(shù)據(jù)的存放位置（又稱地址碼）。

80X86/Pentium系列CPU采用變字節(jié)指令格式，由1?16個

字節(jié)組成一條指令，指令的一般格式如圖3-1所示。

字段1字段2字段3字幽字段5字段6

PrefixOPcodemodr/ms-i-bdispdata

1?41?20」,2,停0,1,2,4^

1字節(jié)

字節(jié)子13節(jié)節(jié)

圖3-1指令格式

一條指令的6個字段中，字段1是附加字段，字段2到

字段6是基本字段。各字段的含義如下：

(1)操作碼字段OPcodeo

操作碼字段規(guī)定指令的操作類型，說明指令所要完成

的操作。同時還指出操作數(shù)類型、操作數(shù)傳送方向、寄存

器編碼或符號擴展等。

(2)尋址方式字段modr/m和s-1-b。尋址方式字段規(guī)定

寄存器/存儲器操作數(shù)的尋址方式。modr/m為主尋址字

節(jié)，它規(guī)定操作數(shù)存放的位置(r/m)以存儲器操作數(shù)有效

地址EA的計算方法。s-1-b為比例-變址-基址尋址字節(jié)。一

般所有訪問存儲器指令中都有主尋址字節(jié)，是否需翼H例-

?變址-基址字節(jié)由主尋址字節(jié)的編碼決定。

(3)位移量字段disp。

位移量是存儲器操作數(shù)段內(nèi)偏移地址的一部分。disp字

段指出位移量的大小，其長度為0、1、2或4個字節(jié)。

(4)立即數(shù)字段data。

立即數(shù)字段指明立即操作數(shù)的大小，其長度也是0、1、

2或4個字節(jié)。8位立即數(shù)與16或32位操作數(shù)一起使用時，

CPU自動將它擴展為符號相同的16或32位數(shù)，也可以將16

位擴展為32位。

(5)前綴字段Prefix。

前綴字段用于修改指令操作的某些性質(zhì)。常用前翠有

五種：工?

①段超越前綴：將前綴中指明的段寄存器取代指令中

默認的段寄存器。

②操作數(shù)寬度前綴：改變當前操作數(shù)寬度的默認值。

③地址寬度前綴：改變當前地址寬度的默認值。

④重復前綴：重復串的基本操作，以提高CPU處理

串數(shù)據(jù)的速度。

⑤總線鎖存前綴：產(chǎn)生鎖存信號，以防止其他總線主

控設(shè)備中斷CPU在總線上的傳輸操作。

每個前綴的編碼為一個字節(jié)。在一條指令前可同時使

用多個指令前綴，不同前綴的前后順序無關(guān)緊要。

上述指令格式的6個字段中，操作碼字段是必要的，

其他字段均可有可無，這取決于特定的操作功能。

3.1.2尋址方式

尋址方式是尋找操作數(shù)或操作數(shù)地址的方式。根據(jù)尋址

方式，可以方便地訪問各類操作數(shù)。

80X86/Pentium指令中的操作數(shù)有三種可能的存放位置:

①操作數(shù)在指令中，即指令的操作數(shù)部分就是操作數(shù)

本身，這種操作數(shù)叫立即操作數(shù)。

②操作數(shù)包含在CPU的某個內(nèi)部寄存器中，這時指令

的操作數(shù)部分是CPU內(nèi)部寄存器的一個編碼。

③操作數(shù)在內(nèi)存的數(shù)據(jù)區(qū)中，這時指令的操作數(shù)部分

包含此操作數(shù)所在的內(nèi)存地址。

80X86/Pentium系列CPU中，任何內(nèi)存單元的實際地址

都由兩部分組成：段基地址和段內(nèi)偏移地址。例如，內(nèi)存

中某一單元的邏輯地址用ES：TABLE來表示。'卜

其中ES是段基地址，TABLE為段內(nèi)偏移地址。段內(nèi)偏

移地址有16位或32位地址，段基地址和段內(nèi)偏移地址相加

形成線性地址。選用頁功能時，線性地址由管理部件換算

為32位物理地址；不用頁功能時，線性地址就是物理地址。

在存儲器尋址時，指令的操作數(shù)部分給出的地址是段內(nèi)偏

移地址。為了適應(yīng)處理各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的需要，段內(nèi)偏移量

由幾個基本部分組合而成，所以也稱為有效地址EA。

組成有效地址EA的基本部分包括：基址寄存器內(nèi)容、

變址寄存器內(nèi)容、位移量、比例因子等。其中，基址、變

址寄存器中通常為某局部存儲區(qū)的起點，位移量是指令中

的disp字段，比例因子是32位尋址方式中特有的一種地址分

量。有效地址EA的計算公式如下：

EA［基址寄存器］+（［變址寄存器］X比例因子）+

位移量

對于基址、變址寄存器和比例因子、位移量的取值規(guī)定

有所不同。表3-1給出了這兩種尋址方式的四個分量的規(guī)

定，由此可組合出多種存儲器尋址方式。

表3-116位尋址和32位尋址方式的四個分量

有效地址分量16位尋址方式32位尋址方式

基址寄存器BX、BP任何32位通用寄存器

變址寄存器SI、DI除ESP外的任何32位通用寄存器

比例因子11、2、4、8

位移量0、8、160、8、32

8086/8088提供了八種尋址方式，它們是立即尋址方式、

寄存器尋址方式、直接尋址方式、寄存器間接尋址方式、

變址尋址方式、基址尋址方式、基址加變址尋址方式和帶有

位移量的基址加變址尋址方式。80X86/Pentium有11種尋址

方式。與8086/8088相比增加的三種尋址方式是比例變址尋

址方式、基址加比例變址尋址方式和帶位移量的比例變址

尋址方式。

1.立即尋址方式

在立即尋址方式下，操作數(shù)作為立即數(shù)包含在指令的操

作碼之后，與操作碼一起存放在代碼段區(qū)域。立即數(shù)總是和

操作碼一起被取入CPU的指令隊列，在指令執(zhí)行時，不再需

要訪問存儲器。-一

立即數(shù)可以是8位、16位或32位操作數(shù)。若是16位，

低位字節(jié)存放在相鄰兩個字節(jié)存儲單元的低地址單元中；

若是32位，則低位字存放在相鄰兩個字存儲單元的低地址

單元中。

立即數(shù)可以用二進制數(shù)、八進制數(shù)、十進制數(shù)以及十

六進制數(shù)來表示。在非十進制的立即數(shù)末尾需要使用字母

加以標識。必要情況下，十進制數(shù)用字母D加以標識，通

常情況下不需要標識。如：

MOVAL,10；十進制數(shù)（D）

MOVAL,00100101B；二進制數(shù)（B）

MOVAL,OAH；十六進制（H）黑：,

2.寄存器尋址方式

在寄存器尋址方式下，操作數(shù)存在于指令規(guī)定的8位、

16位或32位寄存器中。寄存器可用來存放源操作數(shù)，也可

用來存放目的操作數(shù)。寄存器尋址方式是CPU內(nèi)部的操

作，不需要使用訪問總線周期，因此指令的執(zhí)行速度比較

快。以上兩種尋址方式中，操作數(shù)是從指令或寄存

器中獲得的。而在實際的程序運行中，大多數(shù)操作數(shù)需從

內(nèi)存中獲得。對于內(nèi)存的尋址方式有多種，不管哪一種尋

址方式，最終都將得到存放操作數(shù)的物理地址。指令的操

作數(shù)部分是此操作數(shù)的有效地址EA。

3.直接尋址方式

直接尋址方式是存儲器直接尋址方式的簡稱，是一種

針對內(nèi)存的尋址方式。在這種尋址方式下，指令代碼中給

出操作數(shù)的偏移地址，即有效地址(EA)。它是一個16位或

32位的位移量數(shù)據(jù)，與操作碼一起放在代碼段中。在默認

方式下，操作數(shù)存放在數(shù)據(jù)段(DS)。如果要對除DS段

之外的其他段(CS、ES、SS、FS、GS)中的數(shù)據(jù)尋址，

應(yīng)在指令中增加前綴，指出段寄存器名，這就是段跨越。

在實地址方式下，對內(nèi)存進行尋址時，需計算物理地址。

物理地址的計算公式為：;

物理地址16dx段地址(DS)+偏移地址(EA)「

不同的段地址存放在不同段的段寄存器中。如數(shù)據(jù)段

的段地址存放在數(shù)據(jù)段寄存器DS中。有些機器允許將數(shù)據(jù)

存放在非數(shù)據(jù)段中，這時需要在指令中使用段跨越前綴標

識出相應(yīng)的段寄存器。在直接尋址方式的指令中，直接給

出了有效地址EA,那么操作數(shù)的物理地址就是

16dX(DS)+EAo

直接尋址的指令如：MOVAX,[1000H]

當(DS)2000H時，根據(jù)物理地址計算公式，得物理地

址16dx2000H+1000H21000H

j

存儲器

AHAL

圖3-2直接尋址不意圖

指令的執(zhí)行結(jié)果是：(AX)(21000H),即內(nèi)存21000H

單元的內(nèi)容已傳送到寄存器AX中。指令的執(zhí)行情況如圖3

-2所示。

下面的指令表示在附加段獲得操作數(shù)。如：

MOVAX,ES:

指令對應(yīng)的物理地址計算公式為：

16dX(ES)+1000H

在匯編語言中，可以用符號地址代替數(shù)值地址來表示

有效地址。如：

MOVAX,[VALUE]

其中VALUE為存放操作數(shù)單元的有效地址，符號地址的

方括號[]可以省略。飛卜，

4.寄存器間接尋址方式

寄存器間接尋址方式也是對內(nèi)存的尋址方式之一，操

作數(shù)的有效地址EA在指定的寄存器中，即EA［寄存器］。

在16位尋址和32位尋址方式中，寄存器的使用規(guī)定有所

不同。

16位尋址時，EA放在基址寄存器BX、BP或變址寄存

器SI、DI中，所以該方式下的操作數(shù)的物理地址計算公式

有以下幾個：

物理地址16dX(DS)+(BX)

物理地址16dX(DS)+(DI)

物理地址16dx(DS)+(SI)

物理地址16dX(SS)+(BP)

前三個式子表示操作數(shù)在數(shù)據(jù)段，最后一個式子表示操

作數(shù)在堆棧段。

例如：MOVAX,[BX]

當(DS)IOOOH,(BX)2000H時，物理地址為

16dX1000H+2000H12000H

指令的執(zhí)行結(jié)果將

內(nèi)存12000H單元的內(nèi)容傳送到寄存器AX中，指令的執(zhí)行情

況如圖3-3所示。類似于直接尋址方式，在該方式下，當指

令中指定的寄存器為BX、SI、DI時，操作數(shù)存放在數(shù)據(jù)段

中，因此段地址是寄存器DS的內(nèi)容。若指令中指定的寄存器

為BP時，操作數(shù)存放在堆棧段中，段地址是寄存器SS的內(nèi)容。

若指令中指定了跨越前綴，則可以從指定的段中獲得梯作數(shù)。

圖3-3寄存器間接尋址示意圖

例如對于ADDAX,ES:(SI),

物理地址為

16dX(ES)+(SI)

利用寄存器間接尋址方式可以非常方便地通過改變寄

存器的內(nèi)容來改變內(nèi)存地址，比起直接尋址方式，其在使

用時更為靈活，如圖3-3所示。

32位尋址時，八個32位通用寄存器均可用來進行寄存

器間接尋址。這時，EBP、ESP的默認段寄存器為SS,其

余六個寄存器均默認段寄存器為DS。同樣可以采用加段超

越前綴的方法對其他段進行尋址。

當直接尋址時，有效地址EA在指令中，它是一［個常

量。當間接尋址時，有效地址EA在寄存器中，寄存器的內(nèi)

容由它之前的指令確定，因而是一個變量。

5.變址尋址方式

在變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址是變址寄存器

(SI或DI)的內(nèi)容與指令中指定的位移量的和。即有效地址

EA［變址寄存器］+位移量。

當進行16位尋址時，SI和DI作為變址寄存器。這

時，物理地址計算公式為物理地址16dx(DS)+(SI)+8位

(16位)位移量或物理地址16dX(DS)+(DI)+8位(16位)位移量

例如：MOVAX,100H(SI)

當(DS)2000H,(SI)IOOOH時，物理地址為

位移量

16dx(DS)+(SI)+20000H+1000H+100H21100H■

執(zhí)行指令的結(jié)果將內(nèi)存21100H單元和21101H單元的內(nèi)

容傳送到寄存器AX中。在用變址尋址方式進行有效地址

的計算中，位移量可為正數(shù)，也可為負數(shù)，同樣可以使用

段跨越前綴標識段寄存器的使用情況。

當進行32位尋址時，除ESP外的任何32位通用寄存器

均可作變址寄存器。其中，EBP以SS為默認段寄存器，其

余寄存器以DS為默認寄存器。

6.基址尋址方式

在基址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址是基址寄存器

的內(nèi)容與指令中指定的位移量的和。

當進行16位尋址時，BP和BX作為基址寄存器。在缺

省段超越前綴時，BX以DS作為默認段寄存器，BP以SS

作為默認段寄存器，位移量可以是8位或16位。該方式下

物理地址計算公式為

物理地址16dX(DS)+(BX)+8位(或16位)位移量

或物理地址16dX(SS)+(BP)+8位(或16位)位移量

當進行32位尋址時，八個32位通用寄存器均可作為

基址寄存器。其中EBP、ESP以SS為默認段寄存器，其

余六個寄存器以DS作為默認段寄存器。

存儲器

DSBXSI

AX

12150

12151

圖3-4基址變址尋址示意圖

7.基址加變址尋址方式

在基址加變址尋址方式中，有效地址EA基址寄存器+變

址寄存器，即兩個寄存器的內(nèi)容之和為操作數(shù)的有效地址。

它有16位和32位兩種尋址方式。在每種情況下，基址寄存

器、變址寄存器的使用規(guī)定以及段寄存器的默認規(guī)定與基

址尋址方式相同。在尋址方式中，當基址寄存器和變址寄

存器的默認段寄存器不同時，一般由基址寄存器來決定默

認用哪一個段寄存器作為段基址指針。若在指令中規(guī)定了

段跨越，則可以用其他寄存器作為段基地址。基址加變址

尋址方式的物理地址計算公式為：

物理地址16dX(DS)+(BX)+(SI)

或物理地址16dx(SS)+(BP)+(DI)

如：

MOVAX,[BX][SI]或MOVAX,[BX+SI]

若(DS)1200H,(BX)100H,(SI)5OH,則操作數(shù)地址為

16dX(DS)+(BX)+(SI)16dX1200H+100H+50H12150H

指令的執(zhí)行結(jié)果將內(nèi)存12150H單元的內(nèi)容傳送到寄存

器AX中。指令的執(zhí)行情況如圖3-4所示。

基址變址尋址方式中，可以使用段跨越前綴標識操作

數(shù)所在的段。

如：OVAX,ES:[BX+DI]

則物理地址16dX(ES)+(BX)+(DI)"

8.帶有位移量的基址加變址尋址方式

在帶位移量的基址加變址尋址方式中，操作數(shù)的有

效地址是基址寄存器和變址寄存器以及8位（或16位）的

位移量之和，即

EA［基址寄存器］+［變址寄存器］+位移量

它有16位和32位尋址方式。

每種尋址方式下，基址寄存器、變址寄存器的使用

規(guī)定和段寄存器的默認規(guī)定與基址加變址尋址方式相同。

若基址寄存器是BX,則使用DS為段寄存器；若基址寄存

'AV

器是BP,則使用SS為段寄存器。二；

相應(yīng)地，

物理地址16dx(DS)+(BX)+(DI)+8位(或16位)位移

量或物理地址16dX(SS)+(BP)+(SI)+8位(或16位)位移量

例如：MOVAX,100[BX+DI]或MOVAX,

[BX+DI+100H]

^(DS)2000H,(BX)1000H?(DI)1OOH,則

物理地址16dx2000H+1000H+100H+100H21200H

指令的執(zhí)行結(jié)果將內(nèi)存單元21200H和21201H的內(nèi)容

傳送到寄存器AX中。除了上面介紹的八種方式外，坦下

三種尋址方式適合于32位尋址的情況，它們是32位特希的

?尋址方式。

9.比例變址尋址方式

比例變址尋址方式的有效地址為

EA［變址寄存器］X比例因子+位移量

這里，乘比例因子的操作在CPU內(nèi)部由硬件完成。

10.基址加比例變址尋址方式

基址加比例變址尋址方式的有效地址為

EA［基址寄存器］+［變址寄存器］X比例因子

11.帶位移量的基址加比例變址尋址方式

帶位移量的基址加比例變址尋址方式的有效地址為

EA［基址寄存器］+［變址寄存器］X比例因子+位

移量在尋址過程中，變址寄存器內(nèi)容乘以比例因子的拆作在

CPU內(nèi)部由硬件完成。7匕1

3.L3存儲器尋址時的段約定

在進行存儲器操作數(shù)訪問時，除了要計算偏移地址

EA外，還必須確定段寄存器，即操作數(shù)所在的段。一般

情況下，指令中不特別指出段寄存器。因為在

80X86/Pentium中，對于各種不同操作類型的存儲器尋址

的段寄存器有一個基本默認約定。只要在指令中不特別

說明要超越這個約定，則一般情況下就按這個基本約定

來尋找操作數(shù)。這些基本約定如表3-2所示。

表3-2中，除了程序只能在代碼段，堆棧操作數(shù)只

能在堆棧段，目的串操作數(shù)只能在附加數(shù)據(jù)段外，其帙操

作雖然有默認段，但都是允許超越的。1

表3-2存儲器操作時段和偏移地址寄存器的約定

存儲器操作類型默認段寄存器允許超越的段寄存器偏移地址寄存器

取指令代碼CS無(E)IP

堆棧操作SS無(E)SP

源串數(shù)據(jù)訪問DSCS、ES、SS、FS、GS(E)SI

目的串數(shù)據(jù)訪問ES無(E)DI

通用數(shù)據(jù)訪問DSCS、ES、SS、FS、GS偏移地址

以（E）BP、（E）SP間

SSCS、ES、SS、FS、GS偏移地址

接尋址的指令

3.28086/8088指令系統(tǒng)

8086/8088指令系統(tǒng)是80X86/Pentium的基本指令集。指令

的操作數(shù)是8位或16位操作數(shù)，偏移地址是16位地址。按功

能可將指令分成六類，即數(shù)據(jù)傳送類、算術(shù)運算類、邏輯運

算與移位類、串操作類、控制轉(zhuǎn)移類和處理器控制類。

為便于理解指令的形式和功能，對指令中操作數(shù)符號的

約定如下：

OPRD：操作數(shù)；

OPRD1,OPRD2：多操作數(shù)指令中，OPRD1為目標操

作數(shù)，OPRD2為源操作數(shù)；

reg：8位或16位的通用寄存器；

sreg：段寄存器；

reg8：8位通用寄存器；

regl6：16位通用寄存器；

mem：8位或16位存儲器;

mem8：8位存儲器；

meml6：16位存儲器；

imm：8位或16位立即數(shù);

imm8：8位立即數(shù)；

imml6：16位立即數(shù)。

321數(shù)據(jù)傳送類指令

數(shù)據(jù)傳送類指令是計算機中最基本、最常用、最重要

的一類操作。它用來在寄存器與存儲單元、寄存器與寄存

器、累加器與I/O端口之間傳送數(shù)據(jù)、地址等信息，也可以

將立即數(shù)傳送到寄存器或存儲單元中。為此，指令中必須

指明數(shù)據(jù)起始存放的源地址和數(shù)據(jù)傳送的目標地址。

數(shù)據(jù)傳送類指令共有14條，分成4組。如表3-3所示。

其中，除了SAHF、POPF指令外，其他指令執(zhí)行后對標志

位沒有影響。

表3-3數(shù)據(jù)傳送類指令

指令類型指令功能指令格式

字節(jié)或字傳送MOV目標，源

字壓入堆棧PUSH源

通用數(shù)據(jù)傳送字彈出堆棧POP目標

字節(jié)或字交換?XCHG目標，源

字節(jié)翻譯XLAT

裝入有效地址LEA目標，源

地址傳送裝入DS寄存器LDS目標，源

裝入ES寄存器LES目標，源

將FR低字節(jié)裝入AH寄存器LAHF

將AH內(nèi)容裝入FR低字節(jié)SAHF

標志位傳送

將FR內(nèi)容壓入堆棧PUSHF

從堆棧中彈出FR內(nèi)容POPF

輸入字節(jié)或字IN累加器，端口

I/O數(shù)據(jù)傳送

輸出字節(jié)或字OUT端口，累加器

1.通用數(shù)據(jù)傳送指令

(1)傳送指令MOV。

指令格式：MOVOPRD1,OPRD2

指令功能：將源操作數(shù)傳送給目標操作數(shù)，即

OPRD2-OPRDloOPRD1和OPRD2可以是字節(jié)或字，

但是必須等長。

具體指令形式:

MOVreg/sreg,reg；reg/sreg*-reg

MOVreg,sreg；reg-sreg

MOVreg/sreg,mem；reg/sreg^-mem

MOVmem,reg/sreg；mem-reg/sreg

MOVreg,imm；reg-imm

MOVmem,imm；mem-imm[HT5]

源操作數(shù)可以是通用寄存器、段寄存器、存儲器以及

立即操作數(shù)，目標操作數(shù)可以是通用寄存器、段寄存器

（CS除外）或存儲器。各種數(shù)據(jù)傳送關(guān)系如圖3-5所示。

使用MOV指令進行數(shù)據(jù)傳送時應(yīng)注意：段寄存器CS及

立即數(shù)不能作為目標操作數(shù)；兩個存儲單元之間不允許直

接傳送數(shù)據(jù)；立即數(shù)不能直接傳送到段寄存器；兩個段寄

存器之間不能直接傳送數(shù)據(jù)。

通用寄存器

（AX、BX、CX、DX、BP、

SP、SLDI）

111)1

存

立

.

儲

器即

數(shù)

11

段寄存器

（CS、SS、DS、ES）

圖3-5數(shù)據(jù)傳送關(guān)系示意圖

（2）堆棧操作指令PUSH/POP。

堆棧是按照后進先出原則組織的一段內(nèi)存數(shù)據(jù)區(qū)域。

80X86/Pentium規(guī)定堆棧設(shè)置在堆棧段SS內(nèi)。堆棧的棧底是

固定不變的，這塊存儲器只有一個出入口，稱之為棧頂棧指

針SP始終指向堆棧的棧頂。隨著PUSH和POP指令的執(zhí)行，

棧頂?shù)奈恢脤l(fā)生變化，進棧棧頂向低地址方向擴展，退棧

棧頂向高地址（棧底）方向擴展，即SP的內(nèi)容被修改，并始

終指向的是棧頂。在子程序調(diào)用或中斷時，堆棧用于保護當

前的斷點地址和現(xiàn)場數(shù)據(jù)，以便子程序執(zhí)行完畢后正確返回

到主程序。斷點地址的保存由子程序調(diào)用指令或中斷晌座來

完成，現(xiàn)場數(shù)據(jù)保存可通過堆棧操作指令來實現(xiàn)。

、"UI\I）匕審

指令格式：PUSHOPRD

POPOPRD

指令功能：進棧指令PUSH使SP-2—SP,然后將16位

的源操作數(shù)壓入堆棧，先高位后低位。源操作數(shù)可以是

通用寄存器、段寄存器和存儲器。

POP退棧指令的執(zhí)行過程與PUSH相反。它從當前棧

頂彈出16位操作數(shù)到目標操作數(shù)，同時SP+2—SP,使SP

指向新的棧頂。目標操作數(shù)可以是通用寄存器、段寄存

器（CS除外）或存儲器。

進棧和退棧的操作數(shù)要求以字為單位。PUSH和POP

指令不影響標志位?！?/p>

具體指令形式:

PUSHreg16；SPSP-2,[SP]-regl6

POPreg16；regl6<-[SP],SPSP+2

PUSHSreg；SPSP-2,[SP]<-Sreg16

POPSreg16；Sreg16[SP],SPSP+2

PUSHmem16；SPSP-2,[SP]-meml6

POPmem16；meml6-[SP],SPSP+2

(3)交換指令XCHG。

指令格式：XCHG0PRD1,0PRD2

指令功能：將一個字節(jié)或一個字的源操作數(shù)與目標操

作數(shù)進行交換。

具體指令形式：[HT5〃]

XCHGreg,reg[WB]；reg<-->reg

XCHGmem,reg[DW]；mem^-->reg

XCHGreg,mem[DW]；reg^-->mem[HT5]

XCHG可實現(xiàn)寄存器之間或寄存器與存儲器之間單信息

交換。但是，不能在兩個存儲單元之間直接交換數(shù)據(jù)漆段

寄存器和立即數(shù)不能作為操作數(shù)。一s,

(4)查表轉(zhuǎn)換指令XLAT。

指令格式：XLAT

XLATOPRD；AL-[BX+AL]

指令功能：完成一個字節(jié)的查表轉(zhuǎn)換。它將數(shù)據(jù)段中

偏移地址為BX與AL寄存器之和的存儲單元的內(nèi)容送入AL

寄存器。

在使用該指令時，應(yīng)首先在數(shù)據(jù)段中建立一個長度小

于256B的表格，表的首地址置于BX中，AL中存放查找對

象在表中的下標。指令執(zhí)行后，所查找的對象存于A1中，

BX內(nèi)容保持不變。；

2.地址傳送指令

⑴有效地址傳送指令LEA。

指令格式：LEA0PRD1,0PRD2

指令功能：將源操作數(shù)的有效地址送到目的操作數(shù)。

具體指令形式：

LEAreg16,mem；reg16-Addr(mem)

(2)地址指針傳送指令LDS/LES。

指令格式:LDS0PRD1,0PRD2

LES0PRD1,OPRD2

指令功能：這兩條指令的功能類似，都是將源操作數(shù)

偏移地址決定的雙字單元中的第一個字的內(nèi)容傳送到指令

指定的16位通用寄存器，第二個字的內(nèi)容傳送給段寄存器

DS或ES。

3.標志字傳送指令

標志字傳送指令用于對標志寄存器(FR)的保護和更

新操作。指令的操作數(shù)由隱含方式給出。

(1)標志字讀寫指令LAHF/SAHFo

指令格式：LAHF

SAHF

LAHF指令可將標志寄存器的低字節(jié)(含符號標志SF、

零標志ZF、輔助進位標志AF、奇偶標志PF和進位標志CF)

傳送到AH寄存器中。這條指令不影響標志位。,

SAHF指令的功能與LAHF相反，它將寄存器AH的內(nèi)

容傳送到標志寄存器的低字節(jié)中。

(2)標志進棧/出棧指令PUSHF/POPFo

指令格式：PUSHF

POPF

PUSHF指令把標志寄存器的內(nèi)容壓入堆棧，同時堆棧

指針SP-SP-2。

POPF指令將堆棧指針SP所指的一個字傳送到標聲寄存

器中，同時堆棧指針SP-SP+2。

4.輸入/輸出數(shù)據(jù)傳送指令I(lǐng)N/OUT

在計算機中，輸入/輸出操作是由CPU利用輸入、輸

出指令并通過累加器AL,AX進行的。輸入指令完成由輸入

端口到CPU的信息傳送，輸出指令完成從CPU到輸出端口的

信息傳送。

指令格式:INOPRD1,OPRD2

OUTOPRD1,OPRD2

指令功能:在AL或AX寄存器與I/O端口之間傳送數(shù)據(jù)。

具體指令形式:

INAL,imm8；AL*-(imm8)

OUTimm8,AL；(imm8)—AL

INAX,imm8AX—(imm8+l)(imm8)

OUTimm8,AX(imm8+l)(imm8)—AX

INAL,DXAL-(DX)

OUTDX,AL(DX)-AL

INAX,DXAX-(DX+1)(DX)

OUTDX,AX(DX+1)(DX)-AX

j

3.2.2算術(shù)運算類指令

算術(shù)運算指令可完成加、減、乘、除運算以及在算術(shù)運

算過程中進行進制及編碼調(diào)整操作。在進行這些操作時，可

針對字節(jié)或字運算，也可對帶符號數(shù)和無符號數(shù)進行運算。

算術(shù)運算類指令如表3-4所示。

1.加法指令

(1)加法指令ADD。

指令格式：ADD0PRD1,0PRD2

指令功能：將源操作數(shù)與目的操作數(shù)相加，結(jié)果存放于

目的操作數(shù)。即0PRD1+0PRD2-0PRD1。

類另1」指令名稱指令格式

加法（字節(jié)/字）ADD目標，源

加法帶進位加法（字節(jié)/字）ADC目標，源

加1（字節(jié)/字）INC目標

減法（字節(jié)/字）SUB目標，源

帶借位減法（字節(jié)/字）SBB目標，源

減法減1（字節(jié)/字）DEC目標

取負NEG目標

比較CMP目標，源

不帶符號乘法MUL源

乘法

帶符號整數(shù)乘法IMUL源

不帶符號除法DIV源

帶符號整數(shù)除法IDIV源

除法

字節(jié)轉(zhuǎn)換成字CBW

字轉(zhuǎn)換成雙字CWD

加法的ASCII碼調(diào)整（非壓縮BCD數(shù)）AAA

加法的十進制調(diào)整（壓縮BCD數(shù)）DAA

減法的ASCII碼調(diào)整（非壓縮BCD數(shù)）AAS

十進制調(diào)整

減法的十進制調(diào)整（壓縮BCD數(shù)）DAS

乘法的ASCII碼調(diào)整（非壓縮BCD數(shù)）AAM

除法的ASCII碼調(diào)整（非壓縮BCD數(shù)）AAD

具體指令形式：ADDreg,reg[WB]；reg<-reg+reg

ADDreg,mem；reg-reg+mem

ADDreg,imm；reg-reg+imm

ADDmem,reg；mem-mem+reg

ADDmem,imm；mem-mem+imm[HT5]

要求源操作數(shù)和目的操作數(shù)同時為帶符號的數(shù)或無符

號數(shù)，且長度相等。

⑵帶進位加法指令ADC。

指令格式：ADC0PRD1,0PRD2

指令功能：將源操作數(shù)與目的操作數(shù)以及進位標志位

CF的值相加，并將結(jié)果存放于目的操作數(shù)，即

0PRD1+0PRD2+CF-0PRD1。

具體指令形式:

ADCreg,reg；regreg+reg+CF

ADCreg,mem；regreg+mem+CF

ADCreg,imm；reg-reg+imm+CF

ADCmem,reg9mem—mem+reg+CF

ADCmem,imm9mem-mem+imm+CF

(3)加1指令I(lǐng)NC。

指令格式：INCOPRD

指令功能：將指定操作數(shù)內(nèi)容加1。INC指令不影響進

位標志CF。

具體指令形式：

INCmem；mem-mem+1

INCreg；reg<-reg+l[HT]

2.減法指令

減法指令有SUB減法、SBB帶借位的減法、DEC減1、

NEG求補和CMP比較等指令。:

⑴減法指令SUB。

指令格式：SUB0PRD1,0PRD2

指令功能：將目的操作數(shù)減去源操作數(shù)，結(jié)果存放于

目的操作數(shù)，即0PRD1-0PRD2-0PRD1。

具體指令形式:

SUBreg,reg;reg-reg-reg

SUBreg,mem；reg—reg-mem

SUBreg,imm；reg-reg-imm

SUBmem,reg；mem*-mem-reg

SUBmem,imm；mem-mem-imm

*

(2)帶借位減法指令SBB。

指令格式：SBB0PRD1,0PRD2

指令功能：將目的操作數(shù)減去源操作數(shù)，再減去借

位CF的值，結(jié)果存放于目的操作數(shù)。即0PRD1-0PRD2-

CF-0PRD1。

具體指令形式：

SBBreg,regreg*-reg-reg-CF

SBBreg,memreg-reg-mem-CF

SBBreg,immreg^reg-imm-CF

SBBmem,regmem-mem-reg-CF

SBBmem,immmem-mem-imm-CF

(3)減1指令DEC。

指令格式：DECOPRD

指令功能：對指定操作數(shù)減1。DEC指令不影響進位

志。

具體指令形式：KHT5〃X

DECmem[DW]；mem-mem-1

DECreg[DW]；reg-reg-1[HT]

(4)求補指令NEG。

指令格式：NEGOPRD

指令功能：對指定操作數(shù)求補運算。在機器內(nèi)部.，

對操作數(shù)的求補操作是對操作數(shù)進行

求反后末位加1。通過求補可使正數(shù)變?yōu)樨摂?shù)或使負

數(shù)變?yōu)檎龜?shù)。這樣使得一個正數(shù)減去一個正數(shù)的減法運

算，轉(zhuǎn)化為一個正數(shù)加上一個負數(shù)的加法運算。

具體指令形式：

NEGmem；mem-O-mem

NEGreg；reg^O-reg[HT]

(5)比較指令CMP。

指令格式：CMPOPRD1,OPRD2

指令功能：將目的操作數(shù)減去源操作數(shù)，結(jié)果不予保

存。只是根據(jù)結(jié)果的狀態(tài)設(shè)置條件標志位，設(shè)置狀態(tài)標志

位與SUB指令含義相同?！?/p>

CMPreg,reg；reg-reg

CMPreg,mem；reg-mem

CMPreg,imm；reg-imm

CMPmem,reg；mem-reg

CMPmem,imm；mem-imm

比較指令通常用于比較兩個操作數(shù)的大小。由受影響

的標志位狀態(tài)來判斷兩個操作數(shù)比較的結(jié)果。不論是無符

號數(shù)比較還是有符號數(shù)比較，若在比較指令后，ZF1,則

兩者相等，否則不相等。若兩者不相等，則可在比較兩個

數(shù)之后，利用其他標志位的狀態(tài)來確定兩者中哪個大。

如果是兩個無符號數(shù)比較，則可根據(jù)進位標志CF的狀

態(tài)來判斷：

若CF1,貝I」0PRDK0PRD2；若CFO,貝”

OPRDl>OPRD2o

如果是兩個有符號數(shù)比較，則要根據(jù)SF和OF兩個標志

的關(guān)系來判斷：

若SFOFO,則OPRD1>OPRD2；若SFOF1,貝

OPRDl<OPRD2o

在程序中，比較指令常用于條件轉(zhuǎn)移之前，條件轉(zhuǎn)移指

令根據(jù)CMP操作之后的狀態(tài)標志決定程序轉(zhuǎn)移或不轉(zhuǎn)移。

二7憶

3.乘法指令

乘法指令包括無符號數(shù)乘法、帶符號數(shù)乘法兩種。

(1)無符號數(shù)乘法指令MUL。

指令格式：MULOPRD

指令功能：完成兩個無符號數(shù)的乘法運算。要求被

乘數(shù)放在AL或AX累加器中，用于字節(jié)運算和字運算，另

一乘數(shù)可通過指令中的OPRD(除立即數(shù)方式以外的尋址

方式)獲得。

具體指令形式：

MULreg；AX-ALXreg8或DX,

AX<-AXXregl6

具體指令形式:

IMULreg；AX-ALXreg8或DX,

AX-AXXregl6

IMULmem；AX-ALXmem8或DX,

AX-AXXmem16

乘法指令的執(zhí)行結(jié)果會使標志位發(fā)生變化。只有進位

標志CF、溢出標志OF有意義，其它標志位無定義。CF、

OF定義如下：當進行字節(jié)運算時，其結(jié)果超過字節(jié)長度成

為字(AHW0)，

CF和OF置、'1〃；當進行字運算時，其結(jié)果超過字長

度成為雙字(DXWO),CF和OF置這樣就可以用OF及

CF來檢查和判斷字節(jié)或字操作的結(jié)果。對MUL指令，當

進行字節(jié)操作時，乘積結(jié)果的高一半為O(AHO),或當進行

字操作時，乘積結(jié)果高一半為O(DXO),CF和OF均為0。對

于IMUL指令，如果乘積結(jié)果的高一半為低一半的符號位的

擴展，那么CF和OF均置''0〃，否則置、'1〃。

乘法指令為乘積保留了兩倍于原來操作數(shù)的存儲空

間，因而不會出現(xiàn)溢出現(xiàn)象。

1

4.除法指令

除法指令包括無符號數(shù)除法指令DIV,帶符號數(shù)除法指

令I(lǐng)DIV,以及在除法運算中輔助DIV、IDIV指令的字節(jié)轉(zhuǎn)

換為字指令CBW和字轉(zhuǎn)換為雙字指令CWB。

(1)無符號數(shù)除法指令DIV。

指令格式：DIVOPRD

指令功能：完成兩個無符號數(shù)的除法運算，除法操作

可作字節(jié)或字操作。在進行字節(jié)操作時，要求被除數(shù)為16

位、并存放在AX累加器，除數(shù)8位由指令中的源操作數(shù)指

定，結(jié)果的8位商存放于AL中，8位余數(shù)存放于AH中。在

進行字操作時，要求被除數(shù)為32位，存放在DX,AX寄存器

中，16位除數(shù)由指令中源操作數(shù)指定，結(jié)果的16位闔薦放

于AX中，16位余數(shù)存放于DX中.巡，

⑵帶符號數(shù)除法指令I(lǐng)DIV。

指令格式：IDIV源操作數(shù)

指令功能：完成兩個帶符號數(shù)的除法操作。在執(zhí)行該指

令時，要求操作數(shù)為帶符號數(shù)，商及余數(shù)也為帶符號數(shù)，

余數(shù)與被除數(shù)的符號相同。

除法指令的使用需要說明：

①源操作數(shù)不允許使用立即尋址方式。

②除法指令執(zhí)行后，標志位無定義。

③除數(shù)為零時，則產(chǎn)生一個0類型中斷。

在除法運算中常常使用CBW和CWD對除法所需操作數(shù)

進行長度擴展。.

IT產(chǎn)

(3)字節(jié)轉(zhuǎn)換為字指令CBW。

指令格式：CBW

指令功能：將AL中的符號擴展到AH中。

如：當(AL)04H,執(zhí)行CBW指令后，(AH)OO；

當(AL)FOH,執(zhí)行CBW指令后，(AH)OFFH

(4)字轉(zhuǎn)換為雙字節(jié)指令CWD。

指令格式：CWD

指令功能：將AX中的符號擴展到DX中。它只是增加

了操作數(shù)長度，其操作數(shù)的大小沒有改變。CBW和CWD

指令的執(zhí)行對標志位無影響。.$.

5.十進制調(diào)整指令

在算術(shù)運算中操作數(shù)可以采用BCD碼，但是運算后的

結(jié)果必須經(jīng)過調(diào)整，否則結(jié)果是錯誤的。BCD碼是一種用

二進制編碼表示的十進制數(shù)，每個BCD碼都是由4位二進

制代碼來表示的，故稱為壓縮BCD碼。例如，10000101可

看作十進制的85。使用BCD碼進行算術(shù)運算，一方面符

合計算機只能處理二進制數(shù)的要求，另一方面BCD碼也給

編寫和閱讀程序帶來了直觀效果。為此指令系統(tǒng)提供了必

須用在ADD、ADC指令后面的加法十進制調(diào)整指令DAA

和必須用在SUB、SBB指令后面的減法十進制調(diào)整指令

DASo經(jīng)過調(diào)整后的結(jié)果才是正確的BCD碼。

（1）壓縮BCD數(shù)加法調(diào)整指令DAA。

指令格式：DAA

指令功能：將AL寄存器中的和調(diào)整為壓縮的BCD碼。

由于一個字節(jié)可以表示兩位BCD碼，因此該指令的調(diào)整將

根據(jù)標志位CF、AF以及AL寄存器的值自動地進行。

DAA指令的操作依據(jù)以下兩條原則進行：

①當輔助進位標志AF1或者AL寄存器的低4位為A?

FH時，AL寄存器的內(nèi)容加上06H,并將標志AF置''1〃（調(diào)

整低4位）。

②當CF1或者AL寄存器的高4位為A?FH時，A*尚存

器的內(nèi)容加上60H,并將標志CF置''1〃（調(diào)整高4位）。

1

例如，當(AL)26,(CL)26時，執(zhí)行以下指令:

ADDAL,CL；(AL)4C,CFOAFO

DAA；(AL)52,CFOAFI

可以看到DAA指令是將(AL)-(AL)+06,得到(AL)52,

使結(jié)果調(diào)整為正確的BCD碼，并將標志AF置

(2)壓縮BCD數(shù)減法調(diào)整指令DAS。

指令格式：DAS

指令功能：將AL寄存器中的差調(diào)整為壓縮的BCD碼。

DAS指令的使用要求與DAA指令一樣。DAS指令也是根據(jù)

標志位CF、AF以及AL寄存器的值自動進行調(diào)整。

DAS指令的操作依據(jù)以下兩條原則進行:

①當輔助進位標志AF1或者AL寄存器的低4位為A?

FH時，AL寄存器的內(nèi)容減06H,并將AF置、'1〃。

②當CF1或者AL寄存器的高4位為A?FH時，AL寄存

器的內(nèi)容減60H,并將標志CF置

DAA、DAS指令對壓縮BCD碼在運算之后進行自動調(diào)

整。在算術(shù)運算中也可以使用非壓縮的BCD碼。同樣，非

壓縮的BCD碼在運算之后，其結(jié)果也需要進行調(diào)整。非壓

縮的BCD碼用8位二進制代碼表示一個十進制數(shù)，即占用一

個字節(jié)，其中低4位的含義與壓縮BCD碼相同，而高4位為

“0”。如：十進制數(shù)8表示為非壓縮的BCD碼即為00001000。

(3)非壓縮BCD數(shù)加法調(diào)整指令AAA。

指令格式：AAA

指令功能：將寄存器AL中的和調(diào)整為非壓縮的BCD碼。

AAA指令用在ADD、ADC指令之后。

AAA指令調(diào)整過程如下：

①當(AL)的低4位為0?9H之間，且AF為''0〃，則執(zhí)

行③；

②當(AL)的低4位為A?FH之間，或AF為、'1〃，貝U

(AL)-(AL)+06,(AH)-(AH)+1,AF置''1〃；

③AL寄存器的高4位被清除；

④將AF的值送CF標志位。/工40

例如，當(AX)0008H,(BL)09H時執(zhí)行下列指令：

ADDAL,BL；(AX)0011H,(BL)09H

AAA；(AL)07H,(AH)OIH,或(AX)0107H,CF1

(4)非壓縮BCD數(shù)減法調(diào)整指令AAS。

指令格式：AAS

指令功能：將AL中的差調(diào)整為非壓縮的BCD碼，AAS

指令用在SUB、SBB指令之后。

AAS指令調(diào)整過程如下：

①當(AL)的低4位為0?9H時，且AFO,則執(zhí)行③；

②當(AL)的低4位為A?FH時,，或AF1,貝lJ(AL)-(AL)-

06H,(AH)-(AH)-1,AF置''1〃；

③AL寄存器高4位被清除;

④將AF的值送CF標志位。

AAA指令和AAS指令對AF、CF標志位產(chǎn)生影響，其

它標志位均無定義。

(5)非壓縮BCD數(shù)乘法調(diào)整指令AAM。

指令格式：AAM

指令功能：將存放在寄存器AL中的積調(diào)整為非壓縮的

BCD碼。AAM指令用在MUL指令對兩個非壓縮BCD碼的數(shù)

進行乘法之后。

其調(diào)整方法是將AL寄存器中的內(nèi)容除以O(shè)AH,商放在

AH寄存器中，余數(shù)放在AL寄存器中。

例如，當(AL)08H,(CL)08H時執(zhí)行下列指令：

MULAL,CL；(AL)80H

AMM；(AH)06H(AL)04H

由此可見，調(diào)整后的結(jié)果是非壓縮BCD碼乘積結(jié)果。

由于非壓縮的BCD碼占一個字節(jié)，因此結(jié)果被分別存放在

AH、AL中。

(6)非壓縮BCD數(shù)除法調(diào)整指令AAD。

指令格式：AAD

指令功能：將AX寄存器中非壓縮的BCD碼形式的被除

數(shù)調(diào)整為二進制數(shù)，并存放在AL寄存器中。AAD指令的使

用要求與加法調(diào)整AAA、減法調(diào)整AAS、乘法調(diào)整AAM不

同，它是放在除法DIV指令的前面來使用的，其調(diào)整方法是

將