微机原理 3-3指系统Ⅲ算术下.ppt
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1、微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第第第第3 3章章章章 指令系统指令系统指令系统指令系统 微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第第第第3 3章章章章 指令系统指令系统指令系统指令系统 第二部分第二部分 8086/80888086/8088指令系统指令系统二二 算术运算指令算术运算指令 下下 (Arithmetic)Arithmetic)(一)加法指令(一)加法指令(一)加法指令(一)加法指令(Arithmetic)Arithmetic)Arithmetic)Arithmetic)(二)减法指令(二)减法指令(二)减法指
2、令(二)减法指令(Subtraction)Subtraction)Subtraction)Subtraction)(三)乘法指令(三)乘法指令(三)乘法指令(三)乘法指令(Multiplication)Multiplication)Multiplication)Multiplication)1 1 1 1、MULMULMULMUL 2 2 2 2、IMULIMULIMULIMUL(四)除法指令(四)除法指令(四)除法指令(四)除法指令(Division)Division)Division)Division)(五)扩展指令五)扩展指令五)扩展指令五)扩展指令(六)(六)(六)(六)BCDBCDB
3、CDBCD码指令码指令码指令码指令微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第第第第3 3章章章章 指令系统指令系统指令系统指令系统 1 1、无符号数乘法指令、无符号数乘法指令MULMUL :MUL MUL MUL MUL srcsrcsrcsrc :字节乘法:字节乘法:字节乘法:字节乘法 (AX)(src)(ALAX)(src)(ALAX)(src)(ALAX)(src)(AL)字乘法字乘法字乘法字乘法 (DX:AX)(src)(AXDX:AX)(src)(AXDX:AX)(src)(AXDX:AX)(src)(AX)操作步骤操作步骤操作步骤操作步骤(src)(
4、ALsrc)(ALsrc)(ALsrc)(AL)或者或者或者或者(src)(AXsrc)(AXsrc)(AXsrc)(AX)积送入积送入积送入积送入(AX)(AX)(AX)(AX)或者或者或者或者(DX:AX)(DX:AX)(DX:AX)(DX:AX)置置置置FRFRFRFR中中中中CFCFCFCF、OFOFOFOF标志位标志位标志位标志位 :(1 1 1 1)能完成)能完成)能完成)能完成8 8 8 8位、位、位、位、16161616位乘法运算位乘法运算位乘法运算位乘法运算。被乘数都是被乘数都是被乘数都是被乘数都是隐含隐含隐含隐含操作数,操作数,操作数,操作数,乘数在指令中乘数在指令中乘数在
5、指令中乘数在指令中显式显式显式显式地写出来。地写出来。地写出来。地写出来。CPUCPUCPUCPU会根据乘数是会根据乘数是会根据乘数是会根据乘数是8 8 8 8位还是位还是位还是位还是16161616位操作数,来自动选用被乘数:位操作数,来自动选用被乘数:位操作数,来自动选用被乘数:位操作数,来自动选用被乘数:ALALALAL、AXAXAXAX。(2 2 2 2)操作数:通用寄存器、存储器,不能是立即数。)操作数:通用寄存器、存储器,不能是立即数。)操作数:通用寄存器、存储器,不能是立即数。)操作数:通用寄存器、存储器,不能是立即数。微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原
6、理与接口技术第第第第3 3章章章章 指令系统指令系统指令系统指令系统 (3 3)影响标志寄存器影响标志寄存器CFCF和和OFOF (AFAF、PFPF、ZFZF、SFSF无定义)无定义)字节乘字节乘:若乘积高:若乘积高8 8位位AH0AH0,则,则CF=1CF=1,OF=1;OF=1;若乘积高若乘积高8 8位位AH=0AH=0,则,则CF=0CF=0,OF=0OF=0;字字 乘乘:若乘积高:若乘积高1616位位DX0DX0,则,则CF=1CF=1,OF=1;OF=1;若乘积高若乘积高1616位位DX=0DX=0,则,则CF=0CF=0,OF=0OF=0;例:例:MUL BX ;(DX:AX)(
7、AX)(BX)MUL BX ;(DX:AX)(AX)(BX)MUL BYTE PTR SI MUL BYTE PTR SI ;(AX)(AL)(DS:SI);(AX)(AL)(DS:SI)微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第第第第3 3章章章章 指令系统指令系统指令系统指令系统 下面的指令是否正确下面的指令是否正确?MUL SI MUL SI MUL 2DI MUL 2DI MUL BX,SI MUL BX,SI MUL 20HMUL 20H MUL AX MUL AX ANSWERA:类型不明确类型不明确类型不明确类型不明确单操作数指令单操作数指令不为立
8、即数不为立即数微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第第第第3 3章章章章 指令系统指令系统指令系统指令系统 2 2、带符号数乘法指令、带符号数乘法指令IMULIMUL :IMUL IMUL srcsrc :(AX)(AL)AX)(AL)(src(src)(字节乘法)(字节乘法)(DX:AX)(AX)DX:AX)(AX)(src(src)(字乘法)(字乘法)如:如:MOV AXMOV AX,0001H MOV AL0001H MOV AL,01H 01H MOV BX MOV BX,0811H MOV BL0811H MOV BL,11H11H IMUL BX
9、 IMUL BL IMUL BX IMUL BL微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第第第第3 3章章章章 指令系统指令系统指令系统指令系统 :(1)1)1)1)IMUL R;8IMUL R;8IMUL R;8IMUL R;8位位位位:(:(:(:(AX)AX)AX)AX)(R)(R)(R)(R)(AL)(AL)(AL)(AL);16 16 16 16位位位位:(DX:AX):(DX:AX):(DX:AX):(DX:AX)(R)(R)(R)(R)(AX)(AX)(AX)(AX)IMUL M;8 IMUL M;8 IMUL M;8 IMUL M;8位:位:位:
10、位:(AX)(AX)(AX)(AX)(M)(M)(M)(M)(AL);(AL);(AL);(AL);16 16 16 16位位位位:(DX:AX):(DX:AX):(DX:AX):(DX:AX)(M)(M)(M)(M)(AX)(AX)(AX)(AX)(2)2)影响影响FRFR中中CFCF和和OF(AFOF(AF、PFPF、ZFZF、SFSF无定义无定义)。若结果若结果AHAH或或DXDX包含有效值,不只是低半部包含有效值,不只是低半部分的符号扩展,则分的符号扩展,则OF=1OF=1、CF=1CF=1;否则;否则OF=0OF=0、CF=0CF=0 。微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与
11、接口技术微机原理与接口技术第第第第3 3章章章章 指令系统指令系统指令系统指令系统 (3)MUL(3)MUL(3)MUL(3)MUL与与与与IMULIMULIMULIMUL唯一唯一唯一唯一区别区别区别区别在于:数据的最高位是作为在于:数据的最高位是作为在于:数据的最高位是作为在于:数据的最高位是作为“数数数数值值值值”参与运算,还是作为参与运算,还是作为参与运算,还是作为参与运算,还是作为“符号位符号位符号位符号位”参与运算参与运算参与运算参与运算例例例例1 1:计算:计算:计算:计算(254254)17=4318 17=4318 的程序。的程序。的程序。的程序。MOV ALMOV AL,0F
12、EH0FEH ;(;(;(;(ALAL)=0FEH=0FEH,无符号数,无符号数,无符号数,无符号数254254 MOV CLMOV CL,11H11H ;(;(;(;(CLCL)=11H=11H MUL CLMUL CL ;(;(;(;(AXAX)=10DEH=10DEH,即:,即:,即:,即:43184318运算过程为:运算过程为:运算过程为:运算过程为:1111 11101111 1110 0001 0001 0001 0001 1111 1110 1111 1110 +1111 1110 +1111 1110 0001 0000 1101 11100001 0000 1101 1110
13、 1 0 D E H 1 0 D E H微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第第第第3 3章章章章 指令系统指令系统指令系统指令系统 例例例例2 2:计算:计算:计算:计算(-2-2)17=-3417=-34 的程序。的程序。的程序。的程序。MOV ALMOV AL,0FEH 0FEH ;(;(;(;(ALAL)=0FEH=0FEH,是,是,是,是-2-2的补码的补码的补码的补码 MOV CLMOV CL,11H 11H ;(;(;(;(CLCL)=11H=11H IMUL CL IMUL CL ;(AXAX)=FFDEH=FFDEH,即:,即:,即:,即:
14、-34-34的补码的补码的补码的补码运算过程为:运算过程为:运算过程为:运算过程为:0000 00100000 0010 0001 0001 0001 0001 0000 0010 0000 0010 +0000 0010 +0000 0010 0000 0000 00000000 0010 0010 00100010 负负负负 正正正正=负负负负,积取反,积取反,积取反,积取反 1111 1111 11111111 1101 1101 11011101 F F D E H F F D E H该补码表示值是该补码表示值是该补码表示值是该补码表示值是-34-34 微机原理与接口技术微机原理与接口
15、技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第第第第3 3章章章章 指令系统指令系统指令系统指令系统 例例3 3:1616位乘法位乘法Num DW 8004HNum DW 8004H;定义(;定义(NumNum)=8004H=8004HMOV AXMOV AX,5 5;(AXAX)5 5MUL NumMUL Num;(DXDX)=0002H=0002H,(,(AXAX)=8014H=8014HIMUL NumIMUL Num;(DXDX)=0FFDH=0FFDH,(,(AXAX)=8064H=8064H请大家自己画出运算过程。请大家自己画出运算过程。微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接
16、口技术微机原理与接口技术第第第第3 3章章章章 指令系统指令系统指令系统指令系统 第二部分第二部分 8086/80888086/8088指令系统指令系统二二 算术运算指令算术运算指令 下下 (Arithmetic)Arithmetic)(一)加法指令(一)加法指令(一)加法指令(一)加法指令(Arithmetic)Arithmetic)Arithmetic)Arithmetic)(二)减法指令(二)减法指令(二)减法指令(二)减法指令(Subtraction)Subtraction)Subtraction)Subtraction)(三)乘法指令(三)乘法指令(三)乘法指令(三)乘法指令(Mul
17、tiplication)Multiplication)Multiplication)Multiplication)(四)除法指令(四)除法指令(四)除法指令(四)除法指令(Division)Division)Division)Division)1 1 1 1、DIVDIVDIVDIV 2 2 2 2、IDIVIDIVIDIVIDIV(五)扩展指令(五)扩展指令(五)扩展指令(五)扩展指令(六)(六)(六)(六)BCDBCDBCDBCD码指令码指令码指令码指令微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第第第第3 3章章章章 指令系统指令系统指令系统指令系统 1 1、
18、无符号数除法指令、无符号数除法指令DIVDIV :DIV DIV DIV DIV srcsrcsrcsrc :字节除法字节除法字节除法字节除法(AL)(AX)(srcAL)(AX)(srcAL)(AX)(srcAL)(AX)(src)()()()(AH)(AX)%(srcAH)(AX)%(srcAH)(AX)%(srcAH)(AX)%(src)字除法字除法字除法字除法(AX)(DX:AX)(srcAX)(DX:AX)(srcAX)(DX:AX)(srcAX)(DX:AX)(src)()()()(DX)(DX:AX)%(srcDX)(DX:AX)%(srcDX)(DX:AX)%(srcDX)(D
19、X:AX)%(src)操作步骤操作步骤操作步骤操作步骤(AX)(srcAX)(srcAX)(srcAX)(src)或者或者或者或者(DX:AX)(srcDX:AX)(srcDX:AX)(srcDX:AX)(src)商送入商送入商送入商送入(AL)(AL)(AL)(AL)或者或者或者或者(AX)(AX)(AX)(AX)余数送入余数送入余数送入余数送入(AH)(AH)(AH)(AH)或者或者或者或者(DX)(DX)(DX)(DX)置置置置FRFRFRFR中中中中CFCFCFCF、OFOFOFOF标志位标志位标志位标志位微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第第第第
20、3 3章章章章 指令系统指令系统指令系统指令系统 :(1 1)规定:)规定:字节除法字节除法:被除数被除数1616位,除数位,除数8 8位,商在位,商在ALAL,余数在,余数在AHAH字除法字除法:被除数被除数3232位,除数位,除数1616位,商在位,商在AXAX,余数在,余数在DXDX(2 2)被除数隐含在()被除数隐含在(AXAX)或者()或者(DXDX:AXAX)中。)中。除数除数srcsrc,可以是,可以是Reg/MemReg/Mem,不能是立即,不能是立即数。数。二者均为二者均为无符号数无符号数。微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第第第第3 3
21、章章章章 指令系统指令系统指令系统指令系统 (3 3 3 3)除法有)除法有)除法有)除法有“溢出溢出溢出溢出”问题:问题:问题:问题:A A A A:字节运算时商超过:字节运算时商超过:字节运算时商超过:字节运算时商超过255255255255 B B B B:字运算时商超过:字运算时商超过:字运算时商超过:字运算时商超过65535655356553565535。C C C C:除数为:除数为:除数为:除数为0 0 0 0。此时,此时,此时,此时,产生产生产生产生0 0 0 0号中断号中断号中断号中断,CPUCPUCPUCPU转入中断处理程序,转入中断处理程序,转入中断处理程序,转入中断处理
22、程序,商、商、商、商、余数都是不确定值。余数都是不确定值。余数都是不确定值。余数都是不确定值。(4 4 4 4)若)若)若)若16/816/816/816/8、32/1632/1632/1632/16位数不匹配位数不匹配位数不匹配位数不匹配,则应该在,则应该在,则应该在,则应该在DIVDIVDIVDIV之前将之前将之前将之前将被除数进行被除数进行被除数进行被除数进行高位扩展,即高位扩展,即高位扩展,即高位扩展,即AHAHAHAH、DXDXDXDX清零清零清零清零。(5 5 5 5)DIVDIVDIVDIV使使使使FRFRFRFR中各位值不确定中各位值不确定中各位值不确定中各位值不确定。微机原理
23、与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第第第第3 3章章章章 指令系统指令系统指令系统指令系统 2 2、带符号数除法指令、带符号数除法指令IDIVIDIV :IDIV IDIV IDIV IDIV srcsrcsrcsrc :字节除法字节除法字节除法字节除法(AL)(AX)(srcAL)(AX)(srcAL)(AX)(srcAL)(AX)(src)()()()(AH)(AX)%(srcAH)(AX)%(srcAH)(AX)%(srcAH)(AX)%(src)字除法字除法字除法字除法(AX)(DX:AX)(src)(DX)(DX:AX)%(srcAX)(DX:AX)(s
24、rc)(DX)(DX:AX)%(srcAX)(DX:AX)(src)(DX)(DX:AX)%(srcAX)(DX:AX)(src)(DX)(DX:AX)%(src):(1 1 1 1)被除数隐含在)被除数隐含在)被除数隐含在)被除数隐含在(AXAXAXAX)/(DXDXDXDX:AXAXAXAX)中。除数中。除数中。除数中。除数Reg/MemReg/MemReg/MemReg/Mem,均为,均为,均为,均为有符号数有符号数有符号数有符号数。(2 2 2 2)A A A A:字节运算时商超过:字节运算时商超过:字节运算时商超过:字节运算时商超过-128-128-128-128+127+127+1
25、27+127 B B B B:字运算时商超过:字运算时商超过:字运算时商超过:字运算时商超过-32768-32768-32768-32768+32767+32767+32767+32767。C C C C:除数为:除数为:除数为:除数为0 0 0 0。此时,此时,此时,此时,产生产生产生产生0 0 0 0号中断号中断号中断号中断,商、余数都是不确定值。商、余数都是不确定值。商、余数都是不确定值。商、余数都是不确定值。微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术第第第第3 3章章章章 指令系统指令系统指令系统指令系统 (3 3)规定:)规定:余数符号与被除数符号相同余
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