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1、计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST 计算机硬件技术基础 凌青华 江苏科技大学 计算机科学与工程学院 电子信箱：lingee_2000 联系电话：15805283908 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 关于作业关于作业 微型机硬件系统包括哪些主要部件？微型机硬件系统包括哪些主要部件？ 冯诺依曼型计算机体系的基本思想是什么？冯诺依曼型计算机体系的基本思想是什么？ 存储程序存储程序+ +执行程序执行程序 十进制数转换为二进制数：整数部分注意逆序取十进制数转换为二进制数：整数部分注意逆序取 余，小数不要丢掉小数点余，小数不要丢掉小数点 1616位负数的补码表示：位负数的补码表示： +
2、65=0 100 0001+65=0 100 0001，-65=1 011 0000-65=1 011 0000 补码的运算补码的运算 注意仅有二进制数才有补码的概念注意仅有二进制数才有补码的概念 JUST 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 复习复习 计算逻辑地址计算逻辑地址1234H1234H：ABCDHABCDH对应的物理地址。对应的物理地址。 80868086内部的寄存器有哪些？内部的寄存器有哪些？ 什么是指令？指令的格式一般是什么？什么是指令？指令的格式一般是什么？ 指令指令MOV AXMOV AX，DSDS：1234H1234H的含义？的含义？ JUST 计算机硬件技术基础计算机
3、硬件技术基础 第第3 3章章 微处理器的指令系统微处理器的指令系统 1. 1. 80868086的寻址方式的寻址方式 2. 2. 数据传送类指令数据传送类指令 3. 3. 算术运算类指令算术运算类指令 4. 4. 逻辑运算和移位循环类指令逻辑运算和移位循环类指令 5. 5. 串操作类指令串操作类指令 6. 6. 程序控制类指令程序控制类指令 7. 7. 处理器控制类指令处理器控制类指令 8. 8. CPUCPU指令集指令集 JUST 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 3.1 80863.1 808680888088的寻址方式的寻址方式 8086808680888088的寻址方式分为两种不同
4、的类型：的寻址方式分为两种不同的类型：数据数据 寻址寻址方式和方式和程序存储器寻址程序存储器寻址方式。前者是寻址操作方式。前者是寻址操作 数地址，后者是寻址程序地址（在代码段中数地址，后者是寻址程序地址（在代码段中） 在8086指令系统中，数据寻址方式可分为8种： 立即寻址 寄存器相对寻址 直接寻址 基址-变址寻址 寄存器寻址 相对的基址-变址寻址 寄存器间接寻址 隐含寻址 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST 一一. . 立即寻址立即寻址 操作数直接由指令给出立即数 立即寻址只能用于源操作数 例： MOV AX, 1C8FH MOV BYTE PTR2A00H, 8FH MOV 2
5、A00H, AX ; 错误！ 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST 立即数 操作码 低8位 高8位 代码段 立即寻址指令在存储器中的 存放形式 存储器 MOV操作码 02H 31H AHAL 代码段 AX 例3-1 MOV AX，3102H 执行后，AH = 31H，AL = 02H 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST 二. 直接寻址 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(EA, Effective Address) 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 例： MOV AX
6、, 2A00H MOV DX , ES: 2A00H MOV SI , TABLE_PTR 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST 例3-2 MOV AX，3102H AL (3102H) , AH (3103H) 如果DS=2000H 则操作数的物理地址为： 20000H+3102H = 23102H 指令执行后：AX = MOV操作码 02H 31H AHAL 23102H CDH ABH 存储器 代码段 数据段 . . ABCDH 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST 字长不同 寄存器与段无关 三三. . 寄存器寻址寄存器寻址 操作数在寄存器中 源操作数与目的操作数字长
7、要相同 寄存器寻址与段地址无关 例： MOV AX, BX MOV 3F00H, AX MOV CL, AL MOV AX, BL MOV ES: AX, DX 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST AX SI 2233H2233H 例3-4 MOV SI，AX ; SI AX 指令执行前：AX=2233H 指令执行后：AX=2233H，SI=2233H 2233H 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST 四四. . 寄存器间接寻址寄存器间接寻址 操作数的偏移地址操作数的偏移地址(EA)(EA)放在间址寄存器中放在间址寄存器中 只有只有SISI、DIDI、BXBX和和BPBP
8、可作间址寄存器可作间址寄存器 物理地址物理地址DSDS左移四位左移四位+BX+BX或或SISI 物理地址物理地址=ES=ES左移四位左移四位+DI+DI 物理地址物理地址SSSS左移四位左移四位+BP+BP 例：例： MOV AX, BXMOV AX, BX MOV CL, CS:DI MOV CL, CS:DI；MOV CX, CS:DIMOV CX, CS:DI MOV AX, DX MOV AX, DX MOV CL, AX MOV CL, AX EA = BX BP SI DI 默认可以被超越至其他 段，用：表示 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST 例例3-5 MOV AX
9、3-5 MOV AX，SISI 若若 DS=6000H, DS=6000H, SI=1200HSI=1200H 则指令执行后，则指令执行后，AX=AX= 44H 33H 60001200 DSSI 60000 61200 61200H AX 存储器 数据段 +) 1200 44H33H 3344H3344H 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST EA=间址寄存器的内容加上一个8/16位的位移量 寄存器相对寻址常用于存取表格或一维数组中的元素把 表格的起始地址作为位移量，元素的下标值放在间址寄存器 中 EA = BX BP SI DI + 8位 16位 位移量(相对值) 五. 寄存器相
10、对寻址 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST 物理地址物理地址DSDS左移四位左移四位BXBX或或SI+SI+位移量位移量 物理地址物理地址SSSS左移四位左移四位BP+BP+位移量位移量 物理地址物理地址ESES左移四位左移四位DI+DI+位移量位移量 基本格式：基本格式：MOV AX , BXXYZMOV AX , BXXYZ MOV AX , XYZBX MOV AX , XYZBX MOV AX , BX+XYZ MOV AX , BX+XYZ 例：例： MOV AX , SI40H MOV AX , SI40H MOV AX , 40HSI MOV AX , 40HSI M
11、OV AX , SI+40H MOV AX , SI+40H 五. 寄存器相对寻址 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST 例3-7 MOV AX，DATABX 若DS=6000H, BX=1000H, DATA=2A00H, 若(63A00H)=66H, (63A01H)=55H 物理地址 = = 60000H + 1000H + 2A00H = 63A00H 指令执行后：AX= 5566H 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST 六六. . 基址基址- -变址寻址变址寻址 l 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DI)给出
12、 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。 EA = BX BP + SI DI 注意：同一组内的寄存器不能同时出现。 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST 若基址寄存器用若基址寄存器用BXBX，则段寄存器用，则段寄存器用DSDS 物理地址物理地址DSDS左移四位左移四位+BX+SI+BX+SI或或DIDI 若基址寄存器用若基址寄存器用BPBP，则段寄存器用，则段寄存器用SSSS 物理地址物理地址SSSS左移四位左移四位+BP+SI+BP+SI或或DIDI 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST 例：例： M
13、OV AX, BX SIMOV AX, BX SI MOV AX, BX+SI MOV AX, BX+SI MOV AX, DS: BP DI MOV AX, DS: BP DI MOV AX, BX BP MOV AX, BX BP MOV AX, DI SIMOV AX, DI SI 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST 例3-9 MOV AX，BXSI 假定：DS=8000H, BX=2000H, SI=1000H 则物理地址 = 指令执行后: AL= AH= 80000H + 2000H + 1000H = 83000H （83000H ）（83001H ） 83000 操作
14、码 DS 8000 BX 2000 + SI 1000 83000H AHALAX 代码段 数据段 . . . . . . . . . YY XX 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST 七七. . 相对的基址相对的基址- -变址寻址变址寻址 l 在基址-变址寻址的基础上再加上一个相对位移量 EA = BX BP + SI DI + 8位 16位 位移量 l例： MOV AX，BASE SI BX MOV AX，BX+BASE SI MOV AX，BX+SI+BASE MOV AX，BX BASE SI MOV AX，BX+SI BASE 计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础 JUST 例3-10 MOV AX，DATADIBX 若DS=8000H, BX=2000H, DI=1000H, DATA=200H 则指令执行后AH=（83201H）, AL=（83200H） 83200 83200H AHALAX + DATA 0200 操作码 代码段数据段 . . . . . . . . . YY XX DS 8000 BX 2
