Процессор Intel 8086. Учебный курс.

Часть 2. Система команд микропроцессора. 2.1 Режимы адресации. 2.2 Форматы команд. 2.3 Команды микропроцессора.

Режимы адресации.

Прямая адресация		16-битный эффективный адрес данного является частью команды.
Регистровая адресация		Данное содержится в определяемом командой регистре. 16-битный операнд может находиться в регистрах AX, BX, CX, DX, SI, DI, SP или BP, а 8-битный - в регистрах AH, AL, BH, BL, CH, CL, DH, DL.
Регистровая косвенная		Эффективный адрес данного находится в базовом регистре BX или индексном регистре (SI или DI).
Непосредственная		Данное является частью команды.
Стековая адресация		Стековая адресация в i8086 применяется в командах работы со стеком PUSH и POP. Для этих команд адрес операнда находится в указателе стека SP и автоматически уменьшается или увеличивается на два при записи в стек или при чтении из стека. Заполнение стека происходит в направлении уменьшения адресов ячеек памяти. Стек может обмениваться данными с регистрами общего назначения и сегментными регистрами.
		Команды обмена данными между стеком и памятью содержат байт адресации, в котором 3-разрядное поле reg совместно с полем COP идентифицирует команду.
Базовая адресация		При базовом способе адресации исполнительный (эффективный) адрес ЕА получается путем сложения содержимого одного из регистров (BX или BP) с 8-ми или 16-ти разрядным смещением. Базовая адресация обеспечивает возможность работы со структурами данных, размещенными в памяти.
Индексная адресация		Индексная адресация в микропроцессоре i8086 отличается от базовой только использованием для получения исполнительного адреса содержимого регистров SI или DI. Этот вид адресации удобен при обработке массивов, когда смещение указывает базовый адрес массива, а содержимое индексного регистра соответствует индексу массива.
Базово-индексная		Эффективный адрес равен сумме содержимого базового (BX или BP) и индексного (SI или DI) регистров.
Относительная		При относительной адресации исполнительный адрес ЕА вычисляется как сумма текущего значения содержимого счетчика команд и смещения в команде. В i8086 в роли счетчика команд выступает указатель команд IP, а 8- или 16-разрядное смещение представляет собой числа со знаком в диапазоне от -128 до +127 или от -32768 до +32767 соответственно. Относительная адресация используется в i8086 только в командах переходов, обращения к подпрограммам и управления циклами. Для вычисления исполнительного адреса команды берется значение содержимого указателя команд, равное адресу первого байта следующей команды.

Вернуться к началу страницы.

Форматы команд.

Система команд i8086 включает 133 базовые команды и позволяет обрабатывать 8- и 16-разрядные данные. Команды могут быть безоперандными, а также содержать один или два операнда. Длина команд может составлять от 1 до 6 байт. Код операции находится в первом байте команды, а остальные байты содержат информацию об адресах операндов. Чтобы различать операции над байтами или словами, в первом байте команды используется специальный разряд W. При W=1 операции выполняются с 16-разрядными данными. В микропроцессоре используются почти все известные способы адресации, что связано с наличием большого набора регистров. При выполнении команд по умолчанию возможны дополнительные варианты адресации, которые задаются с помощью специального однобайтового префикса замены сегмента, записываемого перед командой. Он информирует микропроцессор об использовании для адресации операнда сегментного регистра, отличающегося от регистра, выбираемого по умолчанию. Сегментные регистры ES, CS, SS, DS в 2-разрядном поле reg задаются кодами 00, 01, 10, 11 соответственно.

Вид адресации в команде чаще всего задается байтом, следующим за кодом операции. Байт адресации может определять один или два операнда, его структура представлена ниже. Он содержит поле режима (mod), поле регистра (reg) и поле регистр-память (r/m). Для вычисления исполнительного адреса (ЕА) применяется поле mod или r/m, а также байты смещения (DISP), расположенные в команде непосредственно за байтом адресации.

При прямой адресации исполнительный адрес находится непосредственно в поле смещения кода команды. В командах безусловных переходов и обращения к подпрограммам прямой адрес формируется из 16-разрядного адреса сегмента (SEG) и 16-разрядного смещения (DISP) (см. ниже). В процессе выполнения команды смещение передается в указатель команд IP, а базовый адрес сегмента - в регистр CS:

В командах обработки данных прямой адрес представляется смещением, следующим за байтом адресации, в формате, изображенном ниже. Разряд d в поле кода операции cop задает направление передачи данных, определяемых полем reg в байте адресации. При d=1 передача операнда производится в регистр задаваемый полем reg в соответствии с кодировкой.

Прямая адресация используется и в командах передачи данных между аккумулятором и памятью:

В командах с регистровой адресацией операнд находится в одном из регистров общего назначения. Эти команды наиболее компактны и быстро выполнимы т.к. для адресации регистров необходимы 2-3 разряда кода команды, а выполнение этих команд полностью осуществляется внутри микропроцессора. Регистровая адресация может задаваться в байте кода операции:

или с помощью байта адресации:

В командах с двумя операндами при mod=1 используются два регистра, и второй регистр указывается кодом в поле r/m:

Непосредственная адресация позволяет задавать постоянные данные в виде составных частей команды и используется в большинстве команд с двумя операндами. Непосредственный операнд data занимает один или два байта в конце кода команды причем младший байт всегда предшествует старшему. Однобайтовый непосредственный операнд записывается в дополнительном коде и может представлять константы в диапазоне от -128 до +127. Закрашенные участки при изображении байтов указывают на возможность отсутствия их в формате команды, при выполнении определенных условий. Например, 16-разрядный непосредственный операнд используется только при w=1.

Представленные два формата команд применяются в командах передачи данных и позволяют загрузить непосредственный операнд по адресу памяти, вычисленному с помощью байта адресации, или в некоторый регистр, определяемый полем reg.
Ниже изображен формат арифметических команд, позволяющих использовать непосредственный операнд длиной в слово при sw=01, или, при s=1, непосредственный операнд в диапазоне от -128 до +127, записываемый в дополнительном коде. В этом формате 3-разрядный код ссс в поле reg служит для идентификации разновидности арифметической операции.

Формат, представленный ниже, используется в командах арифметических и логических операций, содержащих второй операнд в аккумуляторе AX:

Непосредственный операнд, представляющий константу, добавляемую к содержимому указателя стека SP, может использоваться в команде возврата из подпрограммы, формат которой представлен ниже:

В командах с регистровой косвенной адресацией 16-разрядный исполнительный адрес EA находится в одном из регистров reg, задаваемых полем r/m байта адресации (см. ниже). В этом способе адресации может использоваться только один из регистров - BX, SI или DI.

Вернуться к началу страницы.

Команды микропроцессора.

Команды передачи данных.

Арифметические команды.

Логические команды.

Логические команды можно разбить на две большие группы: команды, реализующие поразрядные логические операции, и команды сдвигов содержимого регистров и ячеек памяти.

Команды передачи управления.

Команды передачи управления можно разделить на две группы. Первая группа команд включает условные и безусловные переходы, команды обращения к подпрограммам и возврата из них, а также команды управления циклами. Выполнение этих команд приводит к изменению содержимого указателя команд IP и регистра CS. Команды безусловных переходов и обращений к подпрограммам обеспечивают как внутрисегментные, так и межсегментные переходы с прямой и косвенной адресацией. Команды управления циклами обеспечивают переход только в области текущего сегмента с коротким смещением.

Команды условных переходов обеспечивают только внутрисегментные переходы.

Команды управления процессором.

Команды управления процессором, за исключением ESC являются однобайтовыми и могут быть разделены на две группы: команды, изменяющие содержимое регистра флагов, и команды, предназначенные для работы с внешними устройствами и не воздействующие на флаги.

Команды обработки строк.

Все команды обработки строк символов имеют длину один байт и бит 0 показывает операцию с байтом (бит 0=0) или словом (бит 0=1).

Вернуться к началу страницы.