3.1 内存中自动存储—3.4 mov、add、sub 指令

第3章 寄存器(内存访问)

在第2章中，我们主要从CPU如何执行指令的角度讲解了8086CPU的逻辑结构、形成物理地址的方法、相关的寄存器以及一些指令。读者应在通过了前一章所有的检测点，并完成了实验任务之后，再开始学习当前的课程。本章中，我们将从访问内存的角度继续学习几个寄存器。

3.1 内存中字的存储

在CPU中，用16位寄存器来存储一个字。高8位存放高位字节，低8位存放低位字节。在内存中存储时，由于内存单元是字节单元（一个单元存放一个字节），则一个字需要用两个地址连续的内存单元来存放，这个字的低位字节存放在低地址单元中，高位字节存放在高地址单元中。例如：

这种情况如图3.1所示。

图3.1 内存中字的存储

在图3.1中，我们用0、1两个内存单元存放数据20000（4E20H）。0、1两个内存单元用来存储一个字，这两个单元可以看作一个起始地址为0的字单元（存放一个字的内存单元，由0、1两个字节单元组成）。对于这个字单元来说，0号单元是低地址单元，1号单元是高地址单元，因此字型数据4E20H的低位字节存放在0号单元中，高位字节存放在1号单元中。同理，将2、3号单元看作一个字单元，它的起始地址为2。在这个字单元中存放数据0012H，则在2号单元中存放低位字节12H，在3号单元中存放高位字节00H。

我们提出字单元的概念：字单元，即存放一个字型数据（16位的内存单元，由两个地址连续的内存单元组成）。高地址内存单元中存放字型数据的高位字节，低地址内存单元中存放字型数据的低位字节。在以后的课程中，我们将起始地址为N的字单元简称为N地址字单元。例如，一个字单元由2、3两个内存单元组成，则这个字单元的起始地址为2，我们可以说这是2地址字单元。

问题3.1

对于图3.1:

1. 0地址单元中存放的字节型数据是多少?
2. 0地址字单元中存放的字型数据是多少?

解答:

1. 0地址单元中存放的字节型数据是20H。
2. 0地址字单元中存放的字型数据是4E20H。

通过对内存中数据存储方式的理解，我们可以更好地掌握8086CPU的寄存器和内存访问方式。在下一节中，我们将继续探讨更多关于寄存器和内存访问的内容。

3.2 DS和[address]

CPU要读写一个内存单元的时候，必须先给出这个内存单元的地址，在8086PC中内存地址由段地址和偏移地址组成。8086CPU中有一个DS寄存器，通常用来存放要访问数据的段地址。比如我们要读取10000H单元的内容，可以用如下的程序段进行：

assembly

复制代码

mov bx, 1000H mov ds, bx mov al, [0]

上面的3条指令将10000H（01000:0）中的数据读到AL中。

指令含义说明

mov al, [0]：前面我们使用MOV指令，可以完成两种传送：①将数据直接送入寄存器；②将一个寄存器中的内容送入另一个寄存器。也可以使用MOV指令将一个内存单元中的内容送入一个寄存器中。从哪一个内存单元送到哪一个寄存器中呢？在指令中必须指明。寄存器用寄存器名来指明，内存单元则需用内存单元的地址来指明。显然，此时MOV指令的格式应该是：MOV寄存器名，内存单元地址。

[--]表示一个内存单元，[--]中的0表示内存单元的偏移地址。我们知道，只有偏移地址是不能定位一个内存单元的，那么内存单元的段地址是多少呢？指令执行时，8086CPU自动取DS中的数据为内存单元的段地址。

再来看一下，如何用MOV指令从10000H中读取数据。10000H用段地址和偏移地址表示为1000:0，我们先将段地址1000H放入DS，然后用MOV AL, [0]完成传送。MOV指令中的[说明操作对象是一个内存单元，[0]中的0说明这个内存单元的偏移地址是0，它的段地址默认放在DS中，指令执行时，8086CPU会自动从DS中取出段地址。

mov bx, 1000H
mov ds, bx
mov al, [0]

若要用MOV AL, [0]完成数据从10000H单元到AL的传送，这条指令执行时，DS中的内容应为段地址1000H，所以在这条指令之前应该将1000H送入DS。

如何把一个数据送入寄存器呢？我们以前用类似“MOV AX, 1”这样的指令来完成，从理论上讲，我们可以用相似的方式：MOV DS, 1000H，来将1000H送入DS。可是，现实并非如此，8086CPU不支持将数据直接送入段寄存器的操作，DS是一个段寄存器，所以MOV DS, 1000H这条指令是非法的。那么如何将1000H送入DS呢？只好用一个寄存器来进行中转，即先将1000H送入一个一般的寄存器，如BX，再将BX中的内容送入DS。

为什么8086CPU不支持将数据直接送入段寄存器的操作？这属于8086CPU硬件设计的问题，我们只要知道这一点就行了。

问题3.2

写几条指令，将AL中的数据送入内存单元10000H中，思考后看分析。

分析

怎样将数据从寄存器送入内存单元？从内存单元到寄存器的格式是：“MOV寄存器名，内存单元地址”，从寄存器到内存单元则是：“MOV内存单元地址，寄存器名”。10000H可表示为1000:0，用DS存放段地址1000H，偏移地址是0，则MOV [0], AL可完成从AL到10000H的数据传送。完整的几条指令是：

mov bx, 1000H
mov ds, bx

3.3 字的传送

前面我们用MOV指令在寄存器和内存之间进行字节型数据的传送。因为8086CPU是16位结构，有16根数据线，所以可以一次性传送16位的数据，也就是说可以一次性传送一个字。只要在MOV指令中给出16位的寄存器就可以进行16位数据的传送了。比如：

mov bx, 1000H
mov ds, bx
mov ax, [0] ; 1000:0处的字型数据送入AX
mov [0], ax ; AX中的16位数据送到1000:0处

问题3.3

内存中的情况如图3.2所示，写出下面的指令执行后寄存器AX, BX, ES中的值。

mov ax, 1000H
mov ds, ax
mov ax, [0]
mov bx, [2]
mov es, [1]
add bx, [1]

内存中的初始数据如下：

分析

进行单步跟踪，看一下每条指令执行后相关寄存器中的值，见表3.1。

表3.1 指令执行与寄存器中的内容

执行后的寄存器值：

• AX = 1123H
• BX = 88ABH
• ES = 2211H

问题3.4

内存中的情况如图3.3所示，写出下面的指令执行后内存中的值。

mov ax, 1000H
mov ds, ax
mov ax, 11316
mov [0], ax
mov bx, [0]
sub bx, [2]
mov [2], bx

内存中的初始数据如下：

分析

进行单步跟踪，看一下每条指令执行后相关寄存器或内存单元中的值，见表3.2。

表3.2 指令执行与寄存器中的内容

执行后的内存值：

3.4 MOV、ADD、SUB指令

前面我们用到了MOV、ADD、SUB指令，它们都带有两个操作对象。到现在为止，我们知道，MOV指令可以有以下几种形式：

• MOV 寄存器, 数据 比如：MOV AX, 8
• MOV 寄存器, 寄存器 比如：MOV AX, BX
• MOV 寄存器, 内存单元 比如：MOV AX, [0]
• MOV 内存单元, 寄存器 比如：MOV [0], AX
• MOV 段寄存器, 寄存器 比如：MOV DS, AX

图3.5 测试MOV [0], CS指令

在图3.5中，当CS

指向0B39:0105的时候，Debug显示当前的指令MOV [0000], CS。因为这是一条访问内存的指令，Debug还显示出指令要访问的内存单元中的内容。由于指令中的CS是一个16位寄存器，所以要访问（写入）的内存单元是一个字单元，它的偏移地址为0，段地址在DS中，Debug在屏幕右边显示出“DS:0000-0000”，我们可以知道这个字单元中的内容为0。

MOV [0000], CS执行后，CS中的数据（0B39H）被写入1000:0处，1000:1单元存放0BH，1000:0单元存放39H。

最后，用D命令从1000:0开始查看指令执行后内存中的情况，注意1000:0、1000:1两个单元的内容。

mov ax, 1000H
mov ds, ax
mov [0], cs

在Debug中进行试验，如图3.5所示。

MOV 段寄存器, 内存单元

MOV段寄存器可以从内存单元读取数据，比如我们可以用10000H处存放的字型数据设置DS（即将10000H处存放的字型数据送入DS），指令如下：

mov ax, 1000H
mov ds, ax
mov ds, [0]

可以自行在Debug中进行试验。

ADD和SUB指令

ADD和SUB指令与MOV一样，也有两个操作对象。它们也可以有以下几种形式：

• ADD 寄存器, 数据 比如：ADD AX, 8
• ADD 寄存器, 寄存器 比如：ADD AX, BX
• ADD 寄存器, 内存单元 比如：ADD AX, [0]
• ADD 内存单元, 寄存器 比如：ADD [0], AX
• SUB 寄存器, 数据 比如：SUB AX, 9
• SUB 寄存器, 寄存器 比如：SUB AX, BX
• SUB 寄存器, 内存单元 比如：SUB AX, [0]
• SUB 内存单元, 寄存器 比如：SUB [0], AX

它们可以对段寄存器进行操作吗？比如“ADD DS, AX”。请自行在Debug中试验。

以上内容总结了MOV、ADD、SUB指令的各种形式及其在内存和寄存器之间的数据传送操作。这些指令在8086汇编语言编程中具有广泛的应用，是理解和编写汇编程序的基础。