指令系统和寻址方式1.ppt

第2章指令系统和寻址方式2.1指令系统概述每条指令由两部分组成：操作码字段和地址码字段。格式如图2.1所示。根据地址码字段所给出地址的个数，指令格式可分为零地址、一地址、二地址、三地址和多地址指令。例如，停机HLT指令不需要操作数，是零地址指令；而增量指令(INCAX)和减量指令(DECAX)等只需要一个操作数，是一地址指令。大多数指令需要双操作数，对于这种指令，现代计算机多采用二地址指令，分别称两个操作数为源操作数和目的操作数，指令运算结果存入目的操作数的地址中去。这样，目的操作数的原有数据将被取代。Intel8086/8088的双操作数运算指令就采用这种二地址指令。
指令中用于确定操作数存放地址的方法，称为寻址方式。如果地址码字段直接给出了操作数，这种寻址方式称为立即寻址；如果地址码字段指出了操作数所在的寄存器编号，称为寄存器寻址；如果操作数存放在存储器中，则地址码字段通过各种方式给出存储器地址，称为存储器寻址。
指令分为机器指令和汇编指令两种形式。前一种形式由基2码(二进制)组成，它是机器所能直接理解和执行的指令。但这种指令不好记忆，不易理解，难写难读。因此，人们就用一些助记符来代替这种基2码表示的指令，这就形成了汇编指令。汇编指令中的助记符通常用英文单词的缩写来表示，如加法用ADD，减法用SUB，传送用MOV等等。这些符号化了的指令使得书写程序、阅读程序和修改程序变得简单、方便，但计算机不能直接识别和执行，在把它交付给计算机执行之前，必须翻译成计算机所能识别的机器指令。这个翻译过程由一个被称为“汇编程序”的工具软件自动实现。汇编指令与机器指令是一一对应的，本书中的指令都使用汇编指令形式书写，便于读者学习和理解。
2.28086/8088CPU的寻址方式操作数及操作结果存放的地点有三处：存放在指令的地址码字段中；存放在寄存器中；存放在存储器的数据段、堆栈段或附加数据段中。与其对应的有三种操作数：立即操作数、寄存器操作数和存储器操作数。寻找这些操作数有三种基本寻址方式：立即寻址方式、寄存器寻址方式和存储器寻址方式。其中，存储器寻址又包括多种寻址方式。下面分别介绍这些寻址方式。
1.立即寻址
在立即寻址方式中，寻找的操作数紧跟在指令操作码之后。这种寻址方式在汇编语言格式中表示为
数字表达式
这个数字表达式的值可以是一个8位整数，也可以是一个16位整数。
【例2-1】MOVAX，267
其中，“267”就是数字表达式，也就是立即寻址方式。
【例2-2】MOVAL，10010011BAND0FEH
其中，“10010011BAND0FEH”是一个数字表达式，是立即寻址方式。
【例2-3】MOVAL，PORT1
其中，PORT1是一个用EQU定义的符号名，属于常数，因此它也是立即寻址方式。
【例2-4】MOVAX，DATA1
其中，DATA1是定义的段名，实际上就是段地址，是一常数， 因此它也是立即寻址方式。
汇编时，汇编程序首先计算出数字表达式的值, 然后将其写入指令的地址码字段，称其为立即数。格式如图2.2所示。
当机器执行这种寻址方式的指令时，从指令地址码字段中取出立即数，即是指令所需要的操作数。
【例2-5】MOVAL，0FFH
操作过程的示意如图2.3所示。
【例2-6】MOVAX，1234H
操作过程的示意如图2.4所示。图2.38位立即寻址操作示意图图2.416位立即寻址操作示意图由此看出，这种寻址方式不需要访问存储器而是立即从指令中取得操作数。这正是立即寻址方式名称的含义所在。
由于在这种寻址方式中操作数是指令的一部分，不能修改，而一般情况下，指令所处理的数据都是在不断变化的，比如本条指令的操作数是上一条指令的执行结果。因此，这种寻址方式只能适用于操作数固定的情况。例如，给某一寄存器赋初值或给某存储单元提供常数等。
此外要注意，这种寻址方式不能用于单操作数指令；若用于双操作数指令，也只能用于源操作数字段，不能用于目的操作数字段。
2.寄存器寻址
寻找的操作数放在某个寄存器中。这种寻址方式在汇编语言格式中表示为
寄存器名
比如：AL，BX，CX，DS，IP等等。
【例2-7】MOVAX，BX
其中，“AX”，“BX”就是寄存器寻址方式。汇编时，汇编程序将寄存器的地址编号写入指令的地址码字段，如图2.5所示。
当机器执行含有这种寻址方式的指令时，根据地址码字段的编号访问到寄存器，继而得到操作数，如图2.6所示。
图2.6寄存器寻址示意图这种寻址方式的优点是：寄存器数量一般在几个到几十个，比存储器单元少很多，因此它的地址码短，从而缩短了指令长度，节省了程序存储空间。另一方面，从寄存器里取数要比从存储器里取数的速度快得多，从而提高了指令执行速度。
3.存储器寻址
当操作数放在存储器中的某个单元时，CPU要访问存储器才能获得