微機(jī)原理第03章4程序控制類.ppt

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第3章（4）,第3章：3.6 控制轉(zhuǎn)移類指令,控制轉(zhuǎn)移類指令用于實現(xiàn)分支、循環(huán)、過程等程序結(jié)構(gòu)，是僅次于傳送指令的常用指令 重點(diǎn)掌握： JMP/Jcc/LOOP/JCXZ CALL/RET INT n/IRET 常用系統(tǒng)功能調(diào)用,控制轉(zhuǎn)移類指令通過改變IP（和CS）值，實現(xiàn)程序執(zhí)行順序的改變,第3章：目標(biāo)地址的尋址方式,相對尋址方式 指令代碼中提供目的地址相對于當(dāng)前IP的位移量，轉(zhuǎn)移到的目的地址（轉(zhuǎn)移后的IP值）就是當(dāng)前IP值加上位移量 直接尋址方式 指令代碼中提供目的邏輯地址，轉(zhuǎn)移后的CS和IP值直接來自指令操作碼后的目的地址操作數(shù) 間接尋址方式 指令代碼中指示寄存器或存儲單元，目的地址從寄存器或存儲單元中間接獲得,用標(biāo)號表達(dá),用標(biāo)號表達(dá),用寄存器或存儲器操作數(shù)表達(dá),第3章：目標(biāo)地址的尋址范圍：段內(nèi)尋址,段內(nèi)轉(zhuǎn)移——近轉(zhuǎn)移（near） 在當(dāng)前代碼段64KB范圍內(nèi)轉(zhuǎn)移（ 32KB范圍） 不需要更改CS段地址，只要改變IP偏移地址 段內(nèi)轉(zhuǎn)移——短轉(zhuǎn)移（short） 轉(zhuǎn)移范圍可以用一個字節(jié)表達(dá)，在段內(nèi)－128～＋127范圍的轉(zhuǎn)移,第3章：目標(biāo)地址的尋址范圍：段間尋址,段間轉(zhuǎn)移——遠(yuǎn)轉(zhuǎn)移（far） 從當(dāng)前代碼段跳轉(zhuǎn)到另一個代碼段，可以在1MB范圍 需要更改CS段地址和IP偏移地址 目標(biāo)地址必須用一個32位數(shù)表達(dá)，叫做32位遠(yuǎn)指針，它就是邏輯地址,代碼段,,,代碼段,實際編程時，匯編程序會根據(jù)目標(biāo)地址的屬性，自動處理成短轉(zhuǎn)移、近轉(zhuǎn)移或遠(yuǎn)轉(zhuǎn)移 程序員可用操作符short、near ptr 或far ptr 強(qiáng)制成為需要的轉(zhuǎn)移類型,第3章：3.6.1 無條件轉(zhuǎn)移指令,只要執(zhí)行無條件轉(zhuǎn)移指令JMP，就使程序轉(zhuǎn)到指定的目標(biāo)地址，從目標(biāo)地址處開始執(zhí)行指令 操作數(shù)label是要轉(zhuǎn)移到的目標(biāo)地址（目的地址、轉(zhuǎn)移地址） JMP指令分成4種類型： ⑴ 段內(nèi)轉(zhuǎn)移、相對尋址 ⑵ 段內(nèi)轉(zhuǎn)移、間接尋址 ⑶ 段間轉(zhuǎn)移、直接尋址 ⑷ 段間轉(zhuǎn)移、間接尋址,JMP label ；程序轉(zhuǎn)向label標(biāo)號指定的地址,第3章：無條件轉(zhuǎn)移指令JMP（jump）,JMP label ;段內(nèi)轉(zhuǎn)移、相對尋址 ;IP←IP＋位移量 JMP r16/m16 ;段內(nèi)轉(zhuǎn)移、間接尋址 ;IP←r16/m16 JMP far ptr label ;段間轉(zhuǎn)移、直接尋址 ;IP←偏移地址,CS←段地址 JMP far ptr mem ;段間轉(zhuǎn)移，間接尋址 ;IP←[mem],CS←[mem＋2],演示,演示,演示,演示,演示,第3章：3.6.2 條件轉(zhuǎn)移指令,條件轉(zhuǎn)移指令Jcc根據(jù)指定的條件確定程序是否發(fā)生轉(zhuǎn)移。其通用格式為： Jcc label ；條件滿足,發(fā)生轉(zhuǎn)移 ；IP←IP＋8位位移量； ；否則，順序執(zhí)行 label是一個標(biāo)號、一個8位位移量，表示Jcc指令后的那條指令的偏移地址，到目標(biāo)指令的偏移地址的地址位移 label只支持短轉(zhuǎn)移的相對尋址方式,第3章：Jcc指令的分類,Jcc指令不影響標(biāo)志，但要利用標(biāo)志 根據(jù)利用的標(biāo)志位不同，分成三種情況： ⑴ 判斷單個標(biāo)志位狀態(tài) ⑵ 比較無符號數(shù)高低 ⑶ 比較有符號數(shù)大小,Jcc指令實際雖然只有16條，但卻有30個助記符 采用多個助記符，目的是為了方便記憶和使用,第3章：1. 判斷單個標(biāo)志位狀態(tài),⑴ JZ/JE和JNZ/JNE 利用零標(biāo)志ZF，判斷結(jié)果是否為零（或相等） ⑵ JS和JNS 利用符號標(biāo)志SF，判斷結(jié)果是正是負(fù) ⑶ JO和JNO 利用溢出標(biāo)志OF，判斷結(jié)果是否產(chǎn)生溢出 ⑷ JP/JPE和JNP/JPO 利用奇偶標(biāo)志PF，判斷結(jié)果中“1”的個數(shù)是偶是奇 ⑸ JC/JB/JNAE和JNC/JNB/JAE 利用進(jìn)位標(biāo)志CF，判斷結(jié)果是否進(jìn)位或借位,第3章：1. 判斷單個標(biāo)志位狀態(tài),英文解釋,第3章：例題3.22,題目：將AX中存放的無符號數(shù)除以2，如果是奇數(shù)則加1后除以2 問題：如何判斷AX中的數(shù)據(jù)是奇數(shù)還是偶數(shù)？ 解答：判斷AX最低位是“0”（偶數(shù)），還是“1”（奇數(shù)）?？梢杂梦徊僮黝愔噶?1：用邏輯與指令將除最低位外的其他位變成0，保留最低位不變。判斷這個數(shù)據(jù)是0，AX就是偶數(shù)；否則，為奇數(shù) 2：將最低位用移位指令移至進(jìn)位標(biāo)志，判斷進(jìn)位標(biāo)志是0，AX就是偶數(shù)；否則，為奇數(shù) 3：將最低位用移位指令移至最高位（符號位），判斷符號標(biāo)志是0，AX就是偶數(shù)；否則，為奇數(shù),第3章：例題3.22解答1 用JZ指令實現(xiàn),test ax,01h ；測試AX的最低位D0（不用AND指令，以免改變AX） jz even ；標(biāo)志ZF＝1，即D0＝0：AX內(nèi)是偶數(shù)，程序轉(zhuǎn)移 add ax,1 ；否則標(biāo)志ZF＝0，即D0＝1：AX為奇數(shù)且加1 even: shr ax,1 ；AX←AX2,用右移一位的方法實現(xiàn)除以2。 本例中用RCR指令比SHR指令更好。,第3章：例題3.22解答2 用JNC指令實現(xiàn),mov bx,ax shr bx,1 ；將AX的最低位D0移進(jìn)CF jnc even ；標(biāo)志CF＝0，即D0＝0：AX內(nèi)是偶數(shù)，程序轉(zhuǎn)移 add ax,1 ；標(biāo)志CF＝1，即D0＝1：AX內(nèi)的奇數(shù)，加1 even: shr ax,1 ；AX←AX2,還可用SAR、ROR和RCR指令,第3章：例題3.22解答3 用JNS指令實現(xiàn),mov bx,ax ror bx,1 ；將AX的最低位D0移進(jìn)最高位（符號位SF） jns even ；標(biāo)志SF＝0，即D0＝0：AX內(nèi)是偶數(shù)，程序轉(zhuǎn)移 add ax,1 ；標(biāo)志SF＝1，即D0＝1：AX內(nèi)的奇數(shù)，加1 even: shr ax,1 ；AX←AX2,錯誤！循環(huán)指令不影響SF等標(biāo)志,第3章：例3.23 判斷是否為字母Y,；寄存器AL中是字母Y（含大小寫），則令A(yù)H＝0，否則令A(yù)H＝－1 cmp al,’y’ ；比較AL與小寫字母y je next ；相等，轉(zhuǎn)移 cmp al,’Y’ ；不相等， ；繼續(xù)比較AL與大寫字母Y je next ；相等，轉(zhuǎn)移 mov ah,-1 ；不相等，令A(yù)H＝－1 jmp done ；無條件轉(zhuǎn)移指令 next: mov ah,0 ；相等的處理：令A(yù)H＝0 done: ……,第2章：例3.24 偶校驗,；對DL寄存器中8位數(shù)據(jù)進(jìn)行偶校驗 ；校驗位結(jié)果存入CF標(biāo)志 test dl,0ffh ；使CF＝0，同時設(shè)置PF標(biāo)志 jpe done ；DL中“1”的個數(shù)為偶數(shù) ；正好CF＝0，轉(zhuǎn)向done stc ；DL中“1”的個數(shù)為奇數(shù)，設(shè)置CF＝1 done: …… ；完成,第3章：2. 比較無符號數(shù)高低,無符號數(shù)的大小用高（Above）、低（Below）表示，需要利用CF確定高低、利用ZF標(biāo)志確定相等（Equal） 兩數(shù)的高低分成4種關(guān)系，對應(yīng)4條指令 JB（JNAE）：目的操作數(shù)低于（不高于等于）源操作數(shù) JNB（JAE）：目的操作數(shù)不低于（高于等于）源操作數(shù) JBE（JNA）：目的操作數(shù)低于等于（不高于）源操作數(shù) JNBE（JA）：目的操作數(shù)不低于等于（高于）源操作數(shù),第3章：3. 比較有符號數(shù)大小,判斷有符號數(shù)的大（Greater）、小（Less），需要組合OF、SF標(biāo)志、并利用ZF標(biāo)志確定相等與否 兩數(shù)的大小分成4種關(guān)系，分別對應(yīng)4條指令 JL（JNGE）：目的操作數(shù)小于（不大于等于）源操作數(shù) JNL（JGE）：目的操作數(shù)不小于（大于等于）源操作數(shù) JLE（JNG）：目的操作數(shù)小于等于（不大于）源操作數(shù) JNLE（JG）：目的操作數(shù)不小于等于（大于）源操作數(shù),第3章：例3.25 求較大值,cmp ax,bx ；比較AX和BX jae next ；若AX≥BX，轉(zhuǎn)移 xchg ax,bx ；若AX＜BX，交換 next: mov wmax,ax,如果AX和BX存放的是有符號數(shù)， 則條件轉(zhuǎn)移指令應(yīng)采用JGE指令,第3章：例3.25 求較大值（另解）,cmp ax,bx ；比較AX和BX jae next mov wmax, bx ；若AX＜BX，wmax←BX jmp done next: mov wmax,ax ；若AX≥BX，wmax←AX done: ……,第3章：例3.25 求較大值（另解對比）,cmp ax,bx ；比較AX和BX jbe next mov wmax, ax ；若AX＞BX，wmax←AX jmp done next: mov wmax,bx ；若AX≤BX，wmax←BX done: ……,第3章：3.6.3 循環(huán)指令,一段代碼序列多次重復(fù)執(zhí)行就是循環(huán) 8088設(shè)計有針對CX計數(shù)器的計數(shù)循環(huán)指令 LOOP label ；循環(huán)指令 ；首先CX←CX－1；然后判斷；若CX≠0，轉(zhuǎn)移 JCXZ label ；為0循環(huán)指令 ：如果CX＝0，則轉(zhuǎn)移 label操作數(shù)采用相對短尋址方式 還有LOOPZ/LOOPE和LOOPNZ/LOOPNE兩條指令,第3章：例3.26 數(shù)據(jù)塊傳送（字節(jié)）,mov cx,400h ；設(shè)置循環(huán)次數(shù)：1K＝1024＝400H mov si,offset sbuf ；設(shè)置循環(huán)初值：SI指向數(shù)據(jù)段源緩沖區(qū)開始 mov di,offset dbuf ；DI指向附加段目的緩沖區(qū)開始（附加段） again: mov al,[si] ；循環(huán)體：實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送 mov es:[di],al ；每次傳送一個字節(jié) inc si ；SI和DI指向下一個單元 inc di loop again ；循環(huán)條件判定：循環(huán)次數(shù)減1，不為0轉(zhuǎn)移（循環(huán)）,第3章：例3.26 數(shù)據(jù)塊傳送（字）,mov cx,200h ；設(shè)置循環(huán)次數(shù)：1K2＝200H mov si,offset sbuf ；設(shè)置循環(huán)初值：SI指向數(shù)據(jù)段源緩沖區(qū)開始 mov di,offset dbuf ；DI指向附加段目的緩沖區(qū)開始（附加段） again: mov ax,[si] ；循環(huán)體：實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送 mov es:[di],ax ；每次傳送一個字 add si,2 ；指向下一個（字）單元 add di,2 loop again ；循環(huán)條件判定：循環(huán)次數(shù)減1，不為0轉(zhuǎn)移（循環(huán)）,第3章：3.6.4 子程序指令,子程序是完成特定功能的一段程序 當(dāng)主程序（調(diào)用程序）需要執(zhí)行這個功能時，采用CALL調(diào)用指令轉(zhuǎn)移到該子程序的起始處執(zhí)行 當(dāng)運(yùn)行完子程序功能后，采用RET返回指令回到主程序繼續(xù)執(zhí)行,演示,轉(zhuǎn)移指令有去無回 子程序調(diào)用需要返回， 其中利用堆棧保存返回地址,第3章： 1. 子程序調(diào)用指令CALL,CALL指令分成4種類型（類似JMP） CALL label ；段內(nèi)調(diào)用、直接尋址 CALL r16/m16 ；段內(nèi)調(diào)用、間接尋址 CALL far ptr label ；段間調(diào)用、直接尋址 CALL far ptr mem ；段間調(diào)用、間接尋址 CALL指令需要保存返回地址： 段內(nèi)調(diào)用——入棧偏移地址IP SP←SP－2，SS:[SP]←IP 段間調(diào)用——入棧偏移地址IP和段地址CS SP←SP－2，SS:[SP]←CS SP←SP－2，SS:[SP]←IP,第3章： 2. 子程序返回指令RET,根據(jù)段內(nèi)和段間、有無參數(shù)，分成4種類型 RET ；無參數(shù)段內(nèi)返回 RET i16 ；有參數(shù)段內(nèi)返回 RET ；無參數(shù)段間返回 RET i16 ；有參數(shù)段間返回 需要彈出CALL指令壓入堆棧的返回地址 段內(nèi)返回——出棧偏移地址IP IP←SS:[SP]， SP←SP＋2 段間返回——出棧偏移地址IP和段地址CS IP←SS:[SP]，SP←SP＋2 CS←SS:[SP]，SP←SP＋2,第3章：例3.27 十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為ASCII碼的子程序,；子程序：將DL低4位的一位16進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成ASCII碼 htoasc proc and dl,0fh ；只取DL的低4位 or dl,30h ；DL高4位變成3 cmp dl,39h ；是0～9，還是0Ah～0Fh ? jbe htoend ；是0～9，轉(zhuǎn)移 add dl,7 ；是0Ah～0Fh，加上7 htoend: ret ；子程序返回 htoasc endp,轉(zhuǎn)換原理,；主程序：調(diào)用子程序 mov dl,28h call htoasc,第3章：3.6.5 中斷指令,中斷（Interrupt）是又一種改變程序執(zhí)行順序的方法 8088CPU支持256個中斷，每個中斷用一個編號（中斷向量號）區(qū)別 中斷指令有3條： INT i8 IRET INTO 本節(jié)主要掌握類似子程序調(diào)用指令的中斷調(diào)用指令I(lǐng)NT i8，進(jìn)而掌握系統(tǒng)功能調(diào)用,第3章：中斷指令,INT i8 ；中斷調(diào)用指令：產(chǎn)生i8號中斷 ；主程序使用，其中i8表示中斷向量號 IRET ；中斷返回指令：實現(xiàn)中斷返回 ；中斷服務(wù)程序使用,第3章：3.7 處理器控制類指令,處理器控制類指令用來控制CPU的狀態(tài)，使CPU暫停、等待或空操作等 對標(biāo)志位進(jìn)行設(shè)置的指令 CLC STC CMC CLD STD CLI STI 對CPU狀態(tài)進(jìn)行控制的指令 NOP CS: SS: DS: ES: LOCK HLT ESC WAIT,空操作指令NOP,不執(zhí)行任何操作，但占用一個字節(jié)存儲單元，空耗一個指令執(zhí)行周期 NOP常用于程序調(diào)試 在需要預(yù)留指令空間時用NOP填充 代碼空間多余時也可以用NOP填充 還可以用NOP實現(xiàn)軟件延時 事實上，NOP和XCHG AX,AX的指令代碼一樣，都是 90H,封鎖前綴指令LOCK,LOCK ；封鎖總線 這是一個指令前綴，可放在任何指令前 這個前綴使得在這個指令執(zhí)行時間內(nèi)，8086 處理器的封鎖輸出引腳有效，即把總線封鎖，使別的控制器不能控制總線；直到該指令執(zhí)行完后，總線封鎖解除,暫停指令HLT,HLT ；進(jìn)入暫停狀態(tài) 暫停指令使CPU進(jìn)入暫停狀態(tài)，這時CPU不進(jìn)行任何操作。當(dāng)CPU發(fā)生復(fù)位或來自外部的中斷時，CPU脫離暫停狀態(tài) HLT指令可用于程序中等待中斷。當(dāng)程序中必須等待中斷時，可用HLT，而不必用軟件死循環(huán)。然后，中斷使CPU脫離暫停狀態(tài)，返回執(zhí)行HLT的下一條指令,交權(quán)指令 ESC,ESC 6位立即數(shù),reg/mem ；把浮點(diǎn)指令交給浮點(diǎn)處理器執(zhí)行 浮點(diǎn)協(xié)處理器8087指令是與8086的整數(shù)指令組合在一起的，當(dāng)8086發(fā)現(xiàn)是一條浮點(diǎn)指令時，就利用ESC指令將浮點(diǎn)指令交給8087執(zhí)行 實際編寫程序時，一般采用易于理解的浮點(diǎn)指令助記符格式 ESC 6,[SI] ；實數(shù)除法指令：FDIV dword ptr [SI] ESC 20H,AL ；整數(shù)加法指令：FADD ST(0),ST,等待指令WAIT,WAIT ；進(jìn)入等待狀態(tài) 8086利用WAIT指令和測試引腳實現(xiàn)與8087同步運(yùn)行 浮點(diǎn)指令經(jīng)由8086處理發(fā)往8087，并與8086本身的整數(shù)指令在同一個指令序列；而8087執(zhí)行浮點(diǎn)指令較慢，所以8086必須與8087保持同步,第3章：總結(jié),本章展開了8088CPU16位指令系統(tǒng)的常用指令 希望大家就如下幾個方面進(jìn)行一下總結(jié)： 操作數(shù)尋址方式和目的地址尋址方式 指令支持的操作數(shù)形式 常用指令的助記符和功能 指令對標(biāo)志的影響 通過復(fù)習(xí)整理，形成指令系統(tǒng)的整體概念，進(jìn)而掌握常用指令,指令執(zhí)行,第3章：教學(xué)要求,了解微處理器基本結(jié)構(gòu)、8088/8086的功能結(jié)構(gòu) 掌握8088/8086的寄存器結(jié)構(gòu)、存儲器結(jié)構(gòu)和尋址方式 熟悉匯編語言的語句格式，掌握8088/8086基本指令： 數(shù)據(jù)傳送：MOV／XCHG／XLAT、PUSH／POP、LEA 加減運(yùn)算：ADD／SUB、ADC／SBB、CMP、INC／DEC 位操作：AND／OR／XOR／NOT／TEST、SHL／SHR／SAR、ROL／ROR／RCL／RCR 控制轉(zhuǎn)移：JMP／Jcc／LOOP、CALL／RET、INT n 掌握DOS字符／字符串輸出功能調(diào)用方法,目的地址相對尋址方式,,目的地址寄存器段內(nèi)間接尋址方式,,目的地址存儲器段內(nèi)間接尋址方式,,目的地址段間直接尋址方式,,目的地址存儲器段間間接尋址方式,,條件轉(zhuǎn)移指令的含義,JZ/JE Jump on Zero/Equal JNZ/JNE Jump on Not Zero/Equal JS Jump on Sign JNS Jump on Not Sign JP/JPE Jump on Parity/Parity Even JNP/JPO Jump on Not Parity/Parity Odd JO Jump on Overflow JNO Jump on Not Overflow JC/JB/JNAE Jump on Carry/Below/Not Above or Equal JNC/JNB/JAE Jump on Not Carry/Not Below/Above or Equal JBE/JNA Jump on Below or Equal/Not Above JNBE/JA Jump on Not Below or Equal/Above JL/JNGE Jump on Less/Not Greater or Equal JNL/JGE Jump on Not Less/Greater or Equal JLE/JNG Jump on Less or Equal/Not Greater JNLE/JG Jump on Not Less or Equal/Greater,,奇偶校驗,奇偶校驗是計算機(jī)中最常使用的校驗方法，因為不論用硬件還是用軟件都很容易實現(xiàn) 偶校驗：如果數(shù)據(jù)中“1”的個數(shù)不是偶數(shù)，則校驗位是1，使得包括校驗位在內(nèi)的數(shù)據(jù)中“1”的個數(shù)為偶數(shù)；否則，校驗位為0 奇校驗：如果數(shù)據(jù)中“1”的個數(shù)不是奇數(shù)，則校驗位是1，使得包括校驗位在內(nèi)的數(shù)據(jù)中“1”的個數(shù)為奇數(shù)；否則，校驗位為0,,主程序與子程序,CALL label,主程序,,,,,RET,子程序,,回到CALL指令后的指令處——返回地址,,十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為ASCII碼的原理,,主程序與中斷服務(wù)程序,,主程序,,,,,IRET,中斷服務(wù)程序,,斷點(diǎn),,中斷請求,中斷請求可以來自處理器外部的中斷源， 也可以由處理器執(zhí)行指令引起： 例如執(zhí)行INT i8指令。,8088的指令執(zhí)行,,