【微机原理与接口 5】—— 常用指令分析1 （数据传输类指令剖析）

一、数据传输类指令

1.1 通用数据传输指令

1.1.1 MOV指令

首当其冲的就是 $MOV$ 指令了，它的形式是 ： $MOV$ 目标操作数，源操作数

下面重点看看 $MOV$ 指令对操作数的要求：

1. 目标操作数和源操作数的字长必须相同
2. 两个操作数不能同时为段寄存器
3. 两个操作数不能同时为存储器操作数（也就是说，如果我们想把内存单元的某一个数赋值到内存的另外一个单元，是不能一步到位的，必须借助中间媒介）
4. 目标操作数不能为立即数
5. 立即数不能直接传输给段寄存器
6. CS，IP 不作为目标操作数

辨析下面指令：
【1】MOV DS, 1000H （×）：立即数不能够直接赋值给段寄存器
【2】MOV CS, AX （×）：代码段寄存器不能作为目标操作数
【3】MOV VALUE1, CX （×）：这里的 VALUE1 是一个定义了的变量，那么它就是一个立即数，立即数不能够作为目标操作数
【4】MOV [BX], [SI] （×）：这里用方括号表示存储器寻址，那么 [SI] 就代表存储器里面的一个数，MOV 指令中两个操作数不能够同时为存储器操作数
【5】MOV DS, ES （×）：两个操作数不能同时为段寄存器
【6】MOV AH, BX （×）：两个操作数字长不一致，AH 是8位的，BX 是16位的
【7】迷惑题：MOV DX,09H （√）：看起来这两个操作数字长不等，但是别忘了，09H 是0开头的，既然是0开头，前面有几个0都可以，那么09H 可以写成 0009H，这样就 OK 了

1.1.2 堆栈操作指令 PUSH , POP

学完了数据结构，对于堆栈的定义应该不陌生。但是这里需要说明一件事情：就是 堆栈操作指令所操作的数必须是一个字（两个字节），也就是 16位的数！

指令： $PUSH$ 源操作数； $POP$ 目标操作数

先看看 $PUSH$，我们知道但凡堆栈，都有栈顶指针。那么在这里我们默认栈顶指针都是在高地址的（下面），在有新数据压入时，栈顶指针自减，然后会往上变成低地址。
对于 PUSH 操作，我们首先先将栈顶指针 $SP$ ： $SP - 2\to SP$，然后把数据压入（16位的！）

对于 POP 操作，类似地，我们先将栈顶指针做： $SP+2\to SP$（+代表往下，地址增大）

说明：8088/8086 对于单操作数的指令，都是不允许操作数是立即数的！！！

1.1.3 交换指令 XCHG

$XCHG$ 操作数1, 操作数2

这个指令的作用就是将两个操作数的内容互换，但是对操作数有以下要求：

1. 任何一个操作数都不能为立即数。因为这两个操作数既是源操作数，又是目标操作数。既然是目标操作数就不能是立即数。
2. 两个操作数中必须得保证有一个是寄存器操作数，例如 BX, AX之类的
3. 两个操作数不能够同时为存储器操作数。（也就是存储器寻址方式）
4. 同样不允许有段寄存器作为操作数

例如： $XCHG\quad BX, [BP+SI]$
假设 BX寄存器内存放的内容是 BX = 6F30H， $[BP+SI]$ 是基址+变址寻址方式，由于没有段超越，所以BP默认的段寄存器是 SS，假设：SS = 2F00H， BP = 0200H，SI = 0046H 那么 $[BP+SI]$ 表示的偏移地址是：0246H，对应的物理地址就是：2F000H+0246H = 2F246H。那么也就是把 内存地址为 2F246H 的数和寄存器 BX 内的数交换

1.1.4 查表指令 XLAT

这个适用于查找一维数组中的元素。使用 XLAT 的时候不用写操作数，直接 XLAT 就OK。
但是，有几点说明：

1. XLAT 规定：需要使用 BX 存放表头地址，AL 用于存放一维数组中元素距表头的距离。因此，需要查找的元素地址就是 BX+AL
2. 那么 XLAT 的工作是将地址 BX+AL 所指向的数组元素赋值给 AL

1.2 地址传输类指令

1.2.1 LEA （近地址）

LEA 指令是取近地址的，也就是说，LEA 工作的区域就是在同一个段里面，因此不用考虑段基址

LEA REG, MEM。LEA指令的功能是将变量的 16 位的偏移地址写入到目标寄存器。注意：LEA 指令的源操作数一定要是存储器操作数！！

LEA 的目标操作数一定不能是段寄存器，而一定是通用寄存器！！，通常是间址寄存器

例子：LEA BX, [BX][SI]
假如有：BX = 1000H, SI = 1000H.那么偏移地址是 3000H，结果：BX = 3000H

1.2.2 LDS & LES （远地址）

LDS 和 LES 都是取的远地址。也就是在另外一个段的地址。这样一来，就需要同时取段基地址和偏移地址了。也就是说，LDS 和 LES 的源操作数应该是一个 32 位的存储器操作数

格式如下：
LDS 通用寄存器，存储器操作数
LES 通用寄存器，存储器操作数

例子：

LDS 的作用是将存储器操作数的偏移地址赋值给 通用寄存器，将其段地址赋值给 DS 寄存器
LES 的作用是将存储器操作数的偏移地址赋值给 通用寄存器，将其段地址赋值给 ES 寄存器

1.3 标志位传输指令

这里我们将要了解 4 个指令： $LAHF, SAHF, PUSHF, POPF$
首先是： $LAHF$ 和 $SAHF$，它们的默认操作数是 $FALGS$ 和 $AH$。其中， $LAHF$ 的英文全称是：Load AH from flags. 也就是说，它的功能是将 $FLAGS$ 寄存器的第八位赋值给 AH。

$SAHF$ 的英文全称是：Store AH into flags. 意思是将 $AH$ 里面的数存入 $FLAGS$ 的低八位

$PUSHF$ 和 $POPF$ 很简单，就是将 $FLAGS$ 的内容压入堆栈或者说弹出堆栈

1.4 输入输出指令

这一类指令很重要，我们首先需要明确几个定义：1. 什么是接口？2. 什么是端口？

所谓接口，比如说，我们电脑上有一个用来插 U 盘的东西，我们称之为 “USB接口”，这类和外部设备连接的 “口”，我们就叫做接口。一个计算机里面可以有好多接口。

而端口是什么呢？比如说，你电脑通过接口连接了某一个设备，而这个设备里面又会有许许多多的寄存器，我们电脑的 CPU 可以直接访问这些寄存器。因此，在外设里面，能够被 CPU 直接访问的寄存器就是端口。

既然有那么多端口，如果要想实现对端口数据的读或写，那么势必需要对这些端口进行地址编码，这样才能准确低找到所需要控制的端口。因此，也就引申出了下面端口的寻址方式：

根据端口地址码的长度，指令具有两种不同的端口地址表现形式：

1. 假设我们的端口数目不多，小于256个，那么我们可以使用8位二进制来进行地址编码。那么这个8位的地址我们可以在指令里面直接给出来。（也就是可以寻址的端口数为： $2^8=256$）
2. 如果端口很多，端口地址是 16位时，我们在指令里面的端口地址必须要由 $DX$指定！这叫间接寻址。所能够寻址的端口数是 $2^{16}=64K$）

另外，端口的编码也分为了两种方式：1. 独立编码的方式：端口地址的编码和存储空间的编码是两个不同的独立地址空间。2. 统一编址方式：对内存单元和端口进行统一的编址

下面我们来看看这两个指令：
【1】IN acc, PORT：acc 表示累加器，PORT 顾名思义就是端口的意思。IN 操作的功能是把 PORT 所指向的端口的内容读入 acc里面 （注意：acc 只能是 AX 或 AL）

【2】 OUT PORT, acc 就是把 acc里面的内容写进 PORT 所指向的端口里面