1微機原理與接口技術(shù)2§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令二、算術(shù)運算指令算術(shù)運算指令可處理4種類型的數(shù)：無符號二進制整數(shù)帶符號二進制整數(shù)無符號壓縮十進制整數(shù)（PackedDecimal）無符號非壓縮十進制整數(shù)（UnpackedDecimal）一個8位二進制數(shù)可看成4種不同類型的數(shù)，所表示的數(shù)值亦不同。3§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令數(shù)的表示：二進制數(shù)：可以是8位或16位，若是帶符號數(shù)，則用補碼表示。壓縮十進制數(shù)：一個字節(jié)中存放兩個BCD碼十進制數(shù)。非壓縮十進制數(shù)：一個字節(jié)的低半字節(jié)存放十進制數(shù)，高半字節(jié)為全零。例如，對十進制數(shù)字58：壓縮十進制數(shù)表示：只需一個字節(jié)，即01011000B；非壓縮十進制數(shù)表示：需兩個字節(jié)，即00000101B和00001000B。4§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令8086／8088指令系統(tǒng)提供：加、減、乘、除運算指令：處理無符號或帶符號的8位/16位二進制數(shù)的算術(shù)運算；調(diào)整操作指令：進行壓縮的或非壓縮的十進制數(shù)的算術(shù)運算；加法和減法運算指令：帶符號數(shù)和無符號數(shù)的加法和減法的運算可以用同一條加法或減法指令來完成。乘法和除法運算：分別設(shè)置無符號數(shù)和帶符號數(shù)的乘、除法指令。絕大部分算術(shù)運算指令都影響狀態(tài)標志位！5§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令加法減法ADD加法SUB減法ADC帶進位的加法SBB帶借位的減法INC增量DEC減量AAA加法的ASCII調(diào)整NEG取負DAA加法的十進制調(diào)整CMP比較除法AAS減法的ASCII調(diào)整DIV無符號數(shù)除法DAS減法的十進制調(diào)整IDIV整數(shù)除法乘法AAD除法的ASCII調(diào)整MUL無符號數(shù)乘法CBW把字節(jié)轉(zhuǎn)換成字IMUL整數(shù)乘法CWD把字轉(zhuǎn)換成雙字AAM乘法的ASCII調(diào)整算術(shù)運算指令61.加法指令（Addition）⑴ADD加法指令(Addition)

指令格式：ADD目的，源指令功能：目的←源十目的⑵ADC帶進位的加法指令(AdditionwithCarry)

指令格式：ADC目的，源指令功能：目的←源十目的十CF注意：源操作數(shù)可以是寄存器、存儲器、立即數(shù)；目的操作數(shù)：只能用寄存器、存儲單元。源、目的操作數(shù)不能同時為存儲器，且類型必須一致，均為字節(jié)或字；這兩條指令影響的標志位為：CF、OF、PF、SF、ZF和AF?！?-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令7§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令例：兩種加法指令的實例

ADDAL，18H ；AL←

AL十18HADCBL，CL ；BL←

BL十CL十CFADCAX，DX ；AX←

AX十DX十CFADDAL，COST[BX]；AL內(nèi)容和地址＝DS:(COST+BX）；的存儲字節(jié)相加，結(jié)果送ALADDCOST[BX]，BL；將BL與物理地址＝DS:(COST十BX)

；的存儲字節(jié)相加，結(jié)果留在該存儲單元中例：用加法指令對兩個8位16進制數(shù)5EH和3CH求和，并分析加法運算指令執(zhí)行后對標志位的影響。解：MOVAL，5EH ；AL＝5EH（94）

MOVBL，3CH ；BL＝3CH（60）

ADDAL,BL ；結(jié)果AL＝9AH8§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令討論ADD對標志位的影響：▲兩個數(shù)的相加過程：

010111105EH=94

+00111100即：

+3CH=60100110109AH=154運算后標志位：ZF＝0,AF＝1,CF＝0,SF＝1,PF＝1,OF＝1。思考：23467821H+4221A012H怎么寫程序？9§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令⑶INC增量指令(Increment)

指令格式：INC目的指令功能：目的←目的十1

操作數(shù)的要求：通用寄存器、內(nèi)存。注意：▲這條指令主要用在循環(huán)程序中，對地址指針和循環(huán)計數(shù)器等進行修改；▲指令執(zhí)行后影響AF、OF、PF、SF和ZF，但不影響進位標志CF?！绻箖?nèi)存單元的內(nèi)容增1，程序中必須說明該存儲單元是字還是字節(jié)。例INCBYTEPTR[BX]；內(nèi)存字節(jié)單元內(nèi)容增1INCWORDPTR[BX]；內(nèi)存字單元內(nèi)容增110§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令⑷AAA加法的ASCII調(diào)整指令(ASCIIAdjustforAddition)指令格式：AAA指令功能：在用ADD或ADC指令對兩個非壓縮十進制數(shù)或ASCII碼表示的十進制數(shù)作加法后，運算結(jié)果已存在AL中，用此指令將AL寄存器中的運算結(jié)果調(diào)整為一位非壓縮十進制數(shù)，仍保留在AL中。如果AF＝1，表示向高位有進位，則進到AH寄存器中。調(diào)整過程：若AL低4位＞9或AF＝1

則：①AL←AL十6；②用與操作(∧)將AL高4位清0③AF置1，CF置1，AH←AH十1

否則，僅將AL寄存器的高4位清0。11§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令例若AL＝BCD9，BL＝BCD5，求兩數(shù)之和。解：設(shè)AH＝0，則運算過程如下：ADDAL，BL;00001001…9;+00000101…5

AAA;00001110…低4為>9;+00000110…加6調(diào)整；00010100

；^00001111…清高4位；00000100…AL=4

；CF=1,AF=1,AH=1;結(jié)果為AX＝0104H，表示非壓縮十進制數(shù)14

12§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令例

求ASCII碼表示的數(shù)9（39H）與5（35H）之和。

設(shè)AH＝0，則運算過程如下：MOVAL,‘9’;AL=39HMOVBL,‘5’;BL=35HADDAL,BL;00111001…’9’;+00110101…’5’AAA;01101110…低4為>9;+00000110…加6調(diào)整；01110100

；^00001111…清高4位；00000100…AL=4

；CF=1,AF=1,AH=1;結(jié)果為AX＝0104H，表示非壓縮十進制數(shù)14

13§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令⑸DAA加法的十進制調(diào)整指令(DecimalAdjustforAddition)

指令格式：DAA

指令功能：將兩個壓縮BCD數(shù)相加后的結(jié)果調(diào)整為正確的壓縮BCD數(shù)。注意：相加后的結(jié)果必須在AL中，才能使用DAA指令。

調(diào)整過程：①若AL的低4位＞9或AF＝1，則AL←AL十6，對低4位進行調(diào)整；②若此時AL的高4位＞9或CF＝1，則AL←AL十60H，對高4位進行調(diào)整，并使CF置1，否則CF置0。14§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令例若AL＝BCD88，BL＝BCD49，求兩數(shù)之和。解運算過程為：MOVAL,88H;AL=88HMOVBL,49H;BL=49HADDAL,BL;10001000…88;+01001001…49DAA;11010001…AF=1;+00000110…加6調(diào)整；11010111…調(diào)整后高半字節(jié)>9

；+01100000…加60H調(diào)整；00110111…結(jié)果為AL＝BCD37,CF=1

15§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令2.減法指令(Subtration)

⑴SUB減法指令(Subraction)

指令格式：SUB目的，源指令功能：目的←目的－源

例

SUBAX，BX ；AX←AX-BXSUBDX，1850H；DX←DX-1850HSUBBL，[BX] ；BL中內(nèi)容減去物理地址＝DS:(BX)處的字節(jié)，結(jié)果存入BL

⑵SBB帶借位的減法指令(SubtractwithBorrow)

指令格式：SBB目的，源

指令功能：目的←目的－源－CF

（SBB主要用于多字節(jié)減法中）例

SBBAL，CL

；AL←AL－CL－CF16§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令⑶DEC減量指令(Decrement)

指令格式：DEC目的指令功能:目的←目的－1

例

DECBX ；BX←BX-1DECWORDPTR[BP] ；堆棧段中位于[BP]偏置處的字減1⑷NEG取負指令（Negate）指令格式：NEG目的指令功能：目的←0－目的，即對目的操作數(shù)取負

例

NEGAX ；將AX中的數(shù)取負

NEGBYTEPTR[BX]；對數(shù)據(jù)段中位于[BX]偏置處的字節(jié)取負

17§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令⑸CMP比較指令(Compare)

指令格式：CMP目的，源指令功能：目的－源,結(jié)果不回送到目的操作數(shù)中，僅反映在標志位上。用途：用在比較兩個數(shù)大小又不破壞原操作數(shù)的場合。18§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令減法指令小結(jié)：①對于雙操作數(shù)指令（SUB、SBB、CMP）：▲源操作數(shù)可以是寄存器、存儲器或立即數(shù)；▲目的操作數(shù)可以是寄存器、存儲器，但不能為立即數(shù)；▲兩個操作數(shù)不能同時為存儲器。②對于單操作數(shù)指令（DEC、NEG）：▲目的操作數(shù)可以是寄存器、存儲器，但不能為立即數(shù)；▲如果是存儲器操作數(shù)，還必須說明其類型是字節(jié)還是字。③運算之后，除DEC指令不影響CF標志外，其它均影響OF、SF、ZF、AF、PF和CF標志。④在減法操作后，如果源操作數(shù)大于目的操作數(shù)，需要借位時，進位/借位標志CF將被置1。

19§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令

例

設(shè)AL＝10110001B，DL＝01001010B，求AL－DL。解：SUBAL，DL

；與加法操作一樣，對結(jié)果的解釋取決于參與運算的數(shù)的性質(zhì)，運算過程如下：

二進制減法當成無符號數(shù)當成帶符號數(shù)

10110001177－79(11001111B）－01001010－74－）＋7401100111103＋103

運算后標志位ZF＝0，AF＝1，CF＝0，SF＝0，PF＝0，OF＝1。討論：▲兩數(shù)為無符號數(shù)：表示177與74的差是103。CF＝0表示沒有借位，SF和OF無意義。▲兩數(shù)為帶符號數(shù)：表示－79－(＋74)，結(jié)果應(yīng)為－153。但結(jié)果卻為正數(shù)(103)，這是由于－153溢出造成的。此時，SF和OF有重要意義。

20§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令⑹AAS減法的ASCII調(diào)整指令(ASCIIAdjustforSubtraction)

指令格式：AAS

指令功能：將AL寄存器中的運算結(jié)果調(diào)整為正確的非壓縮十進制數(shù)之差，仍保留在AL中。使用前提：用SUB或SBB指令對兩個非壓縮十進制數(shù)或ASCII碼表示的十進制數(shù)作減法，運算結(jié)果已存在AL。

調(diào)整過程：若AL寄存器的低4位＞9或AF＝1，則：①AL←AL－6，AF置1②將AL寄存器高4位清零③AH←AH－1，CF置1

否則，不需要調(diào)整21§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令⑺DAS減法的十進制調(diào)整指令(DecimalAdjustforSubtracion)

指令格式：DAS

指令功能：將AL中兩個壓縮BCD數(shù)相減后的結(jié)果調(diào)整為正確的壓縮BCD數(shù)。高4位和低4位分別進行調(diào)整。使用前提：在兩個壓縮十進制數(shù)用SUB或SBB相減后，結(jié)果在AL中。

調(diào)整過程：①如果AL寄存器的低4位＞9或AF＝1

則：AL←AL－6，AF置1②如果此時AL高半字節(jié)＞9或標志位CF＝1

則：AL←AL－60H，CF置122§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令

例

設(shè)AL＝BCD56，CL＝BCD98，求兩數(shù)之差。解：運算過程如下：SUBAL,CL;01010110…BCD56;－10011000…BCD98DAS;10111110…低4位>9,CF=AF=1;－00000110…減6調(diào)整；10111000…調(diào)整后高半字節(jié)>9

；－01100000…減60H調(diào)整；01011000…BCD58，CF=1

；結(jié)果為：AL=BCD58,CF=1,表示有借位23§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令

3．乘法指令(Multiply)⑴MUL無符號數(shù)乘法指令(Multiply)

指令格式：MUL源指令功能：把源操作數(shù)和累加器中的數(shù)都當成無符號數(shù)，然后將兩個數(shù)相乘，操作數(shù)可以是字節(jié)或字。

▲源操作數(shù)是一個字節(jié)：源操作數(shù)與累加器AL中的內(nèi)容相乘，乘積為雙倍長的16位數(shù)，高8位送到AH，低8位送AL。即

AX←AL×源。

▲源操作數(shù)是一個字：源操作數(shù)與累加器AX的內(nèi)容相乘，結(jié)果為32位數(shù)，高位字放在DX寄存器中，低位字放在AX寄存器中。即

（DX，AX）←

AX×源24§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令操作數(shù)要求：可以是寄存器、存儲單元，但不能是立即數(shù)；源操作數(shù)是存儲單元時，必須在操作數(shù)前加BYTE或WORD說明是字節(jié)還是字。

例

MULDL ;AX←AL×DLMULCX；(DX，AX)←AX×CXMULBYTEPTR[SI]；AX←AL×(內(nèi)存中某字節(jié))，B說明字節(jié)乘法

MULWORDPTR[BX]；(DX，AX)←AX×(內(nèi)存中某字)，W說明字乘法25§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令注意：▲MUL指令執(zhí)行后影響CF和OF標志。如果結(jié)果的高半部分不為零，表明其內(nèi)容是結(jié)果的有效位，則CF和OF均置1。否則，CF和OF均清0。

據(jù)此可檢測并去除結(jié)果中的無效前導(dǎo)零。▲乘法指令使AF、PF、SF和ZF的狀態(tài)不定。

26§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令

例試計算FFH×FFH。解：用二進制表示成如下形式：

11111111×111111111111111000000001▲作為無符號數(shù)：表示255×255＝65025，結(jié)果正確?！鳛閹Х枖?shù)：表示(－1)×(－1)＝－511，顯然結(jié)果不正確?！肕UL指令作帶符號數(shù)的乘法，會得到錯誤的結(jié)果，必須用IMUL指令，才能使(－1)×(－1)得到正確的結(jié)果0000000000000001。

27§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令⑵IMUL整數(shù)乘法指令(IntegerMultiply)指令格式：IMUL源指令功能：把源操作數(shù)和累加器中的數(shù)都作為帶符號數(shù)，進行相乘。

▲存放結(jié)果的方式與MUL相同：源操作數(shù)為字節(jié)：與AL相乘，雙倍長結(jié)果送到AX中；源操作數(shù)為字：與AX相乘，雙倍長結(jié)果送到DX和AX中，最后給乘積賦予正確的符號?！鴮酥疚坏挠绊懀撼朔e的高半部分不是低半部分的符號擴展（不是全0或全1），則高位部分為有效位，表示它是積的一部分，于是置CF＝OF＝1；結(jié)果的高半部分為全0或全1，表明它僅包含了符號位，那么使CF=OF＝0。AF、PF、SF和ZF不定。28§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令⑶AAM乘法的ASCII調(diào)整指令(ASCIIAdjustforMultiply)指令格式：AAM指令功能:對AL中的兩個非壓縮十進制數(shù)相乘的乘積進行十進制數(shù)的調(diào)整，在AX中得到正確的非壓縮十進制數(shù)的乘積，高位在AH中，低位在AL中。調(diào)整過程:把AL寄存器內(nèi)容除以10，商放在AH中，余數(shù)在AL中。即：AH←AL/10所得的商AL←AL/10所得的余數(shù)

29§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令注意：▲兩個ASCII碼數(shù)相乘之前，先屏蔽掉每個數(shù)字的高半字節(jié)，使每個字節(jié)包含一個非壓縮十進制數(shù)（BCD數(shù)），再用MUL指令相乘，乘積放到AL寄存器中，然后用AAM指令進行調(diào)整。▲標志位的影響：影響ZF、SF和PF，但AF、CF和OF無定義。▲8086的指令系統(tǒng)中，十進制乘法運算不允許采用壓縮十進制數(shù)，故調(diào)整指令僅此一條。

30§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令例求兩個非壓縮十進制數(shù)09和06之乘積。

解：MOVAL，09H ；置初值

MOVBL，06HMULBL ；AL

09與06之乘積36HAAM ；調(diào)整得AH＝05H(十位)，AL＝04H(個位)

結(jié)果：AX＝0504H，即BCD數(shù)54。

例如果AL和BL中分別存放9和6的ASCII碼，求兩數(shù)之積。解：用以下指令實現(xiàn)：

ANDAL，0FH ；屏蔽高半字節(jié)

ANDBL，0FHMULBL ；相乘

AAM ；調(diào)整如要將結(jié)果轉(zhuǎn)換成ASCII碼，可用指令ORAX，3030H實現(xiàn)，使AX＝3534H。31§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令

4．除法指令(Division)⑴DIV無符號數(shù)除法指令(Division，unsigned)

指令格式：DIV源指令功能：對兩個無符號二進制數(shù)進行除法操作。

▲源操作數(shù)為字節(jié)：16位被除數(shù)必須放在AX中，8位除數(shù)為源操作數(shù)。

AL←AX／源（字節(jié)）的商

AH←AX／源（字節(jié)）的余數(shù)

若被除數(shù)只有8位，必須把它放在AL中，并將AH清0。32§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令▲源操作數(shù)為字：32位被除數(shù)在（DX，AX）中，16位除數(shù)作源操作數(shù)。

AX←

（DX，AX）／源（字）的商

DX←

（DX，AX）／源（字）的余數(shù)

若被除數(shù)、除數(shù)都是16位，則將16位被除數(shù)送到AX中，再將DX清0。

注意：●源操作數(shù)可以是寄存器、存儲單元；

●DIV指令執(zhí)行后，所有標志位均無定義。

33§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令⑵IDIV整數(shù)除法指令(IntegerDivision)

指令格式：IDIV源指令功能：對兩個帶符號二進制數(shù)進行除法操作（也稱為帶符號數(shù)除法）

注意：

▲操作與DIV相同；▲商和余數(shù)都是帶符號數(shù)，且規(guī)定余數(shù)的符號和被除數(shù)的相同；▲指令執(zhí)行后，所有標志位均無定義。34§3-38086的指令系統(tǒng)

——算術(shù)運算指令⑶CBW把字節(jié)轉(zhuǎn)換為字指令(ConvertBytetoWord)

指令格式：CBW