Bộ vi sử lí Intel 8088
Trước hết cần nói rỏ lý do tại sao ở đâyta lại chọn đích danh bộ vi zử láy 8088 để tìm hiểu mà không phải là bộ vi xử lý nào khác ( điều mà nhiều người khác phải làm ). Thứ nhất, đây là bộ vi xử lý nổi tiếng một thời thuộc họ 80x86 của Intel, nó được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, nhất là trong các máy IBM PC /XT. Các bộ vi xử lý thuộc họ này sẽ còn được sủ dụng rộng rãi trong hàng chục năm nữa, và vi...
Trang : 1
CHƯƠNG 3
BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8088
Sau khi đã tìm hiểu qua về cấu trúc của hệ vi xử lý. Trong chương này ta
sẽ đi sâu tìm hiểu mọt bộvi xử lý cụ thể và rất điển hình: bộ vi xử lý của Intel.
Trước hết cần nói rỏ lý do tại sao ở đâyta lại chọn đích danh bộ vi zử láy
8088 để tìm hiểu mà không phải là bộ vi xử lý nào khác ( điều mà nhiều người
khác phải làm ). Thứ nhất, đây là bộ vi xử lý nổi tiếng một thời thuộc họ 80x86
của Intel, nó được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, nhất là trong các máy
IBM PC /XT. Các bộ vi xử lý thuộc họ này sẽ còn được sủ dụng rộng rãi trong
hàng chục năm nữa, và vi tính kế thừa của các sản phẩm trong họ 80x86., các
chương trình viết cho8088 vẫn có thể chạy trên các hệ thống tiên tiến sau này. Thứ
hai, về góc độ sư phạm thì đây là bộ vi xử lý khá đơn giản và vì việc dạy hiểu nó
là tương đối dể đối với những người mới bắt đầu thâm nhập vào lĩnh vực này.
Thứ ba, các họvi xử lý tuy có khác nhau nhưng xét cho cùng cũng có khá nhiều
điểm chủ yếu rất giống nhau. Do đó một khi đã nắm được các vấn đề kỷ thuật
của8088, ta sẽ có cơ sở để nắm bắt các kỷ thuật của các bộ vi xử lý khác cùng
trong họ Intel 80x86 hoặc của các họ khác.
1. Giới thiệu cấu trúc bên trong vàhoạt động của bộ vi xử lý 8088.
Trước khi giới thiệu tập lệnh và cách thức lập trình cho bộvi xử lý8088
hoạt động ta cần phải tìm hiểu kỹ cấu trúc bên trong của nó.
Trên hình 3.1 là sơ đồ khối cấu trúc bên trong cảu bộ vi xử lý Intel 8088:
1.1.BIU Và EU
theo sơ đồ khối trên hình 3.1 ta thấy bên trong CPU 8088 có 2 khối
chính: khối phối ghép ( bus interface unit, BIU ) vàkhối thực hiện lệnh ( execution
unit, EU ). Việc chia CPU ra thành 2 phần làm việc đồng thời có liên hệ với nhau
qua đệm lệnh làm tăng đáng kể tốc độ xử lý của CPU. Các bus bên trong CPU có
nhiệm vụ chuyển tải tín hiệu của các khối khác. Trong số các bus đó có bus dữ
liệu 16 bit của ALU, bus các tín hiệu điều khiển ở EU và bus trong của hệ thống ở
BIU. Trước khi đi ra bus ngoài hoặc đivào bus trong của bộ vi xử l, các tín hiệu
truyền trên bus thường được cho đi qua các bộ đệm để nâng cao tính tương thích
cho nối ghép hoặc nâng cao phối ghép.
BIU đưa ra địa chỉ, đọc mã lệnh từ bộ nhớ, đọc / ghi dữ liệu từ vào cổng
hoặc bộ nhớ. Nói cách khác BIU chịu trách nhiệm đưa địa chỉ ra bus và trao đổi dữ
liệu với bus.
Trong EU ta thấy có một khối điều khiển ( control unit, CU ). Chính tại
bên trong khối điều khiển này có mạch giải mã lệnh. Mã lệnh đọc vào từ bộ nhớ
được đưa đến đầu vào của bộ giải mã, các thông tin thu được từ đầu ra của nó sẽ
được đưa đến mạch tạo xung điều khiển, kết quả là tu thu được các dãy xung khác
nhau ( tuỳ theo mã lệnh ) để điều khiển hoạt động của các bộ phận bên trong và
bên ngoài CPU. Trong khối EU còn có khối số học và lôgic ( arithmetic anh logic
unit. ALU ) dùng để thực hiện các thao tác khác nhau với các toán hạng của lệnh.
Tóm lại, khi CPU hoạt động EU sẽ cung cấp thông tin về địa chỉ cho BIU để khối
này đọc lệnh và dữ liệu, còn bản thân nó thì đọc lệnh và giải mã lệnh.
Trong BIU còn có một bộ nhớ đệm lệnh với dung lượng 4 byte dùng để
chứa các mã lệnh đọc được nằm sẵn để chờ EU xử lý ( trong tài liệu của Intel bộ
đệm lệnh này còn được gọi là hàng đợi lệnh ). Đây là một cấu trúc mới được cấy
vào bộ vi xử lý 8086x88 do việc Intel đưa cơ chế xử lý xen kẻ liên tục, dòng mã
Trang : 2
lệnh ( instruction pipelining ) vào ứng dụng trong các bộ vi xử lý thế hệ mới.
Pipeline là một cơ chế đã được ứng dụng từ những năm 60 từ các máy lớn. Nhân
đây ta sẽ giới thiệu sơ qua một chút về cơ chế này.
Trong các bộ vi xử lý ở các thế hệ trước ( như ở 8085 chẳng hạn ), thông
thường hoạt động của CPU gồm 3 giai đoạn: đọc mã lệnh ( ôpcde fetch ), giải mã
lệnh ( đecode ) và thực hiện lệnh ( execution ). Trong một thời điểm nhất định,
CPU thế hệ này chỉ có thể thực hiện một trong ba công việc nói trên và vì vậy tuỳ
theo từng giai đoạn sẽ có những bộ phận nhất định của CPU ở trạng thái nhàn rỗi.
Chẳng hạn, khi CPU giải mã lệnh hoặc khi nó đang thực hiện những lệnh không
liên quan đến bus ( thao tác nội bộ ) thì các bus không được dùng vào việc gì dẫn
đến tình trạng lãng phí khả năng của chúng ( hình 3.2 ). Trong khi đó từ bộ vi xử lý
8086/88, Intel sử dụng cơ chế xử lý xen kẻ liên tục dòng mã lệnh thì CPU được
chia thành 2 khối và có sự phân chia công việc cho từng khối: việc đọc mã lệnh là
do khối BIU thực hiện, việc giải mã lệnh và thực hiện lệnh là do khối EU đảm
nhiệm. Các khối chức năng này có khả năng làm việc đồng thời và các bus sẽ liên
tục sử dụng: trong khi EU lấy mã lệnh từ bộ đệm 4 byte để giải mã hoặc thực
hiện các thao tác nội bộ thì BIU vẫn có thể đọc mã lệnh từ bộ nhớ chính rồi đặt
chúng vào bộ nhớ đệm lệnh đã nói. Bộ đệm lệnh này làm việc theo kiểu “ vào
trước – ra trước “ (first in-first out, FIFO ), nghĩa là byte nào được cất vào đệm
trước sẽ được lấy ra xử lý trước. Nếu có sự vào/ra liên tục của dòng mã lệnh trong
bộ đệm này thì có nghĩa là có sự phối hợp hoạt động hiệu quả giữa hai khối EU và
BIU theo cơ chế xử lý xen kẻ liên tục dòng mã lệnh để làm tăng tốc độ xử lý tổng
thể. Kỹ thuật xử lý xen kẻ liên tục dòng mã lệnh sẽ không còn tác dụng tăng tốc
độ xử lý chung của CPU nữa nếu như trong đệm lệnh có chứa các mã lệnh của các
lệnh CALL ( gọi chương trình con ) hoăc JMP ( nhảy ), bởi vì lúc các lệnh này nội
dung của bộ đệm sẽ bị xoá và thay thế vào đó là nội dung mới được nạp bởi các
mã lệnh mới do lệnh nhảy hoặc gọi quyết định. Việc này tiêu tốn nhiều thời gian
hơn so với trường hợp trong đệm chỉ có mã lệnh của các lệnh tuần tự
Khon co p e
âg ù ip lining F1 D1 E1 F2 D2 E2 F3 D3 E3
Co p lining
ù ipe F1 D1 E1
F1 D1 E1
F1 D1 E1
(F : Ñoc leä , D :Giai m le h E : Thöc h ä leäh
ï nh û aû ä ,
n ï ien n )
Hình 3.2 : Do g len t ôø vaø øg len xen ke lie t c
n
ø äh hö ng don äh õ â uï
n
Trong bộ vi xử lý 8088 ta còn thắy có các thanh ghi 16 bit nằm trong cả
hai khối BIU và EU, ngoài ra cũng có một số thanh ghi 8 hoặc 16 bit tại EU. Ta sẽ
lần lượt giới thiệu các thanh ghi nói trên cùng chức năng chính của chúng.
*các thanh ghi đoạn
Khối BIU đưa ra trên bus địa chỉ 20 bit địa chỉ, như vậy 8088 có khả năng
phân biệt ra được 220 = 1.048.576 = 1M ô nhớ hay 1Mbyte, vì các bộ nhớ nói chung
Trang : 3
tổ chức theo byte. Nói cách khác: không gian địa chỉ của 8088 là 1Mbyte. Trong
không gian 1Mbyte bộ nhớ cần được chia thành các vùng khác nhau ( điều này rất
có lợi khi làm việc ở chế độ nhiều người sử dụng hoặc đa nhiệm ) dành riêng để:
Chứa mã chương trình.
Chứa dữ liệu và kết quả không gian của chương trình.
Tạo ra một vùng nhớ đặc biệt gọi là ngăn xếp ( stack ) dùng vào
việc quản lý các thông số của bộ vi xử lý khi gọi chương trình con
hoặc trở về từ chương trình con.
Trong thực tế bộ vi xử lý 8088 có các thanh ghi 16 bit liên quan đến địa chỉ
đầu của các vùng ( các đoạn ) kể trên và chúng được gọi là các thanh ghi đoạn
( Segment Registers ). Đó là thanh ghi đoạn mã CS ( Code-Segment ), thanh ghi đoạn
dữ liệu DS ( Data sement ). Thanh ghi đoạn ngăn xếp SS ( Stack segment ) và thanh
ghi đoạn dữ liệu phụ ES ( Extra segment ). Các thanh ghi đoạn 16 bit này chỉ ra địa
chỉ đầu của bốn đoạn trong bộ nhớ, dung lượng lớn nhất của mỗi đoạn nhớ này là
64 Kbyte và tại một thời điểm nhất định bộ vi xử lý chỉ làm việc được với bốn
đoạn nhớ 64 Kbyte này. Việc thay đổi giá trị của các thanh ghi đoạn làm cho các
đoạn có thể dịch chuyển linh hoạt trong phạm vi không gian 1 Mbyte, vì vậy các
đoạn này có thể nằm cách nhau khi thông tin cần lưu trong chúng đòi hỏi dung
lượng đủ 64 Kbyte hoặc cũng có thể nằm trùm nhau do có những đoạn không cần
dùng hết đoạn dài 64 Kbyte và vì vậy những đoạn khác có thể bắt đầu nối tiếp
ngay sau đó. Điều này cũng cho phép ta truy nhập vào bất kỳ đoạn nhớ ( 64 Kbyte )
nào nằm trong toàn bộ không gian 1 Kbyte.
Nội dung các thanh ghi đoạn sẽ xác định địa chỉ của ô nhớ nằm ở đầu
đoạn. Địa chỉ này còn gọi là địa chỉ cơ sở. Địa chỉ của các ô nhớ khác nằm trong
đoạn tính được bằng cách cộng thêm vào địa chỉ cơ sở một giá trị gọi là địa chỉ
lệch hay độ lệch ( Offset ), gọi như thế vì nó ứng với khoảng lệch của toạ độ một
ô nhớ cụ thể nào đó so với ô đầu đoạn. Độ lệch này được xác định bởi các thanh
ghi 16 bit khác đóng vai trò thanh ghi lệch ( Offset register ) mà ta sẽ nói đến sau.
Cụ thể, để xác định địa chỉ vật lý 20 bit của một ô nhớ nào đó trong một đoạn bất
kỳ. CPU 8088 phải dùng đến 2 thanh ghi 16 bit ( một thanh ghi để chứa địa chỉ cơ
sở, còn thanh kia chứa độ lệch ) và từ nội dung của cặp thanh ghi đó tạo ra địa chỉ
vật lý theo công thức sau:
Địachỉvậtlý=Thanhghiđoanx16+Thanhghilệch
Việc dùng 2 thanh ghi để ghi nhớ thông tin về địa chỉ thực chất để tạo ra
một loại địa chỉ gọi là địa chỉ logic và được ký hiệu như sau:
Thanhghiđoạn: Thanhghilệch hay segment: offset
Địa chỉ kiểu segment: offset là logic vì nó tồn tại dưới dạng giá trị của
các thanh ghi cụ thể bên trông CPU và ghi cần thiết truy cập ô nhớ nào đó thì nó
phải được đổi ra địa chỉ vật lý để rồi được đưa lên bus địa chỉ. Việc chuyển đổi
này do một bộ tạo địa chỉ thực hiện (phần tử ∑ trên hình 3.1).
Ví dụ: cặp CS:IP sẽ chỉ ra địa chỉ của lệnh sắp thực hiện trong đoạn mã.
Tại một thời điểm nào đó ta có CS = F00H và IP = FFFOH thì
CS:IP~FOOOHx16 + FFFOH = FOOOOH + FFFOH = FFFFOH
Địa chỉ FFFFOH chính là địa chỉ khởi động của 8088 dấu ~ ở đây là để chỉ
sự tương ứng. Địa chỉ các ô nhớ thuộc các đoạn khác cũng có thể tính được theo
cách tương tự như vậy. Từ nay khi cần nói đến đến địa chỉ của một ô nhớ ta có thể
sử dụng cả địa chỉ logic lẫn địa chỉ vật lý vì bao giờ cũng tồn tại sự tương ứng
giữa hai loại địa chỉ này ( thông qua bộ tạo địa chỉ ∑ ).
Trang : 4
Trước khi nói đến các thanh ghi khác ta nói thêm chút ít về tính đa trị của
các thanh ghi đoạn và thanh ghi lệch trong địa chỉ logic ứng với một địa chỉ vật lý.
Điều này cũng nói lên tính linh hoạt của cơ chế segment offset trong việc định địa
chỉ của 8086/ 88. Nhìn vào giá trị cuối cùng của địa chỉ vật lý ta thấy có thể tạo ra
địa chỉ đó từ nhiều giá trị khác nhau của thanh ghi đoạn và thanh ghi lệch
Ví dụ: Địa chỉ vật lý 12345H có thể được tạo ra từ các giá trị:
Thanh ghi đoạn Thanh ghi lệch
1000H 2345H
1200H 0345H
1004H 2305H
0300H E345H
… …
*Các thanh ghi đa năng
trong khối EU có bốn thanh ghi đa năng 16 bit AX, BX, CX, DX. Điều đặc
biệt là khi cần chứa các dữ liệu 8 bit thì mỗi thanh ghi có thể tách ra thành hai thanh
ghi 8 bit cao và thấp để làm việc độc lập, đó là các tập thanh ghi AH và AL, BH và
BL, CH và CL, DH và DL ( trong đó H chỉ phần cao, L chỉ phần thấp ). Mỗi thanh
ghi có thể dùng một cách vạn năng để chứa các tập dữ liệu khác nhau nhưng cũng
có công việc đặc biệt nhất định chỉ thao tác với một vài thanh ghi nào đó và chính
vì vậy các thanh ghi thường được gan cho những cái tên đặc biệt rất có ý nghĩa.
Cụ thể:
• AX ( accumulator, acc ): thanh chứa. Các kết qủa của các thao tác
thường được chứa ở đây ( kết quả của phép nhân, chia ). Nếu kết quả là 8 bit thì
thanh ghi AL được coi là acc.
• BX ( base ): thanh ghi cơ sở thường chứa địa chỉ cơ sở của một
bảng dùng trong lệnh XLAT.
• CX ( count ): bộ đếm. CX thường được dùng để chứa số lần lặp
trong trường hợp các lệnh LOOP ( lặp ), còn CL thường cho ta số lần dịch hoặc
quay trong các lệnh dịch hoặc quay thanh ghi.
• DX ( data ): thanh ghi dữ liệu DX cùng BX tham gia các thao tác
của phép nhân hoặc chia các số 16 bit. DX thường dùng để chứa địa chỉ của các
cổng trong các lệnh vào/ ra dữ liệu trực tiếp.
*Các thanh ghi con trỏ và chỉ số
Trong 8088 còn có ba thanh ghi con trỏ và hai thanh ghi chỉ số 16 bit. Các
thanh ghi này ( trừ IP ) đều có thể được dùng như các thanh ghi đa năng, nhưng ứng
dụng chính của mỗi thanh ghi là chúng được ngầm định như là thanh ghi lệch cho
các đoạn tương ứng. Cụ thể:
• IP: con trỏ lệnh ( Instruction pointer ). IP luôn trỏ vào lệnh tiếp
theo sẽ được thực hiện nằm trong đoạn mã CS. Địa chỉ đầy đủ của lệnh tiếp theo
này ứng với CS:IP và được xác định theo cách đã nói ở trên.
• BP: con trỏ cơ sở ( base pointer ). BP luôn trỏ vào một dữ liệu nằm
trong đoạn ngăn xếp SS. Địa chỉ đầy đủ của một phần tử trong đoạn ngăn xếp ứng
với SS:BP và được xác định theo cách đã nói ở trên.
• SP: con trỏ ngăn xếp ( stack pointer ). SP luôn trỏ vào đỉnh hiện
thời của ngăn xếp nằm trong đoạn ngăn xếp SS. Địa chỉ đỉnh ngăn xếp ứng với
SS:SP và được xác định theo cách đã nói ở trên.
• SI: chỉ số gốc hay nguồn ( source index ). SI chỉ vào dữ liệu trong
đoạn dữ liệu DS mà địa chỉ cụ thể đầy đủ ứng với DS:SI và được xác định theo
cách đã nói ở trên.
Trang : 5
• DI: chỉ số đích ( destination index ). DI chỉ vào dữ liệu trong đoạn
dữ liệu DS mà địa chỉ cụ thể đầy đủ ứng với DS:DI và được xác định theo cách đã
nói ở trên.
Riêng trong các lệnh thoa tác với dữ liệu kiểu chuổi thì cặp ES:DI luôn
ứng với địa chỉ của phần tử thuộc chuỗi đích còn cặp DS:SI ứng với địa chỉ của
phần tử thuộc chuỗi gốc.
*Thanh ghi cờ FR ( flag register )
Đây là thanh ghi khá đặc biệt trong CPU, mỗi bit của nó được dùng để
phản ánh một trạng thái nhất định của kết quả phép toán do ALU thực hiện hoặc
một trạng thái hoạt động của EU. Dựa vào các cờ này người lập trình có thể có các
lệnh thích hợp tiếp theo cho bộ vi xử lý ( các lệnh nhảy có điều kiện ). Thanh ghi
cờ gồm 16 bit nhưng người ta chỉ dùng hết 9 bit của nó để làm các bit cờ ( hình
3.3 ).
Caù côø û b vi xöû 80
c cua oä lyù 86
x x x x O D I T S Z x A x P x C
X :Kh n ñ c ñ n n ó
oâg öôï ò h gh a
Hìn 3 Sô ñ t
h .3 oàhanh gh côø û b vi xöû 8 6/88
i cu oä
a lyù 08
Các cờ cụ thể
• C hoặc CF ( carry flag ): cờ nhớ. CF = 1 khi có nhớ hoặc muợn từ
MSSP.
• P hoặc PF ( parity flag ): cờ parity. PF phản ánh tính chẵn lẻ
( parity ) của tổng số bit 1 có trong kết quả. Cờ PF =1 khi tổng số bit trong kết quả
là chẵn ( even parity, parity chẵn ). Ơđây ta tạm dùng parity dạng nguyên gốc để
tránh sự lủng củng khi phải dịch cụm từ “ even parity “ thành tính chẵn lẻ chẵn
hoặc “ odd party “ thành tính chẵn lẻ lẻ.
• A hoặc AF ( auxilialyry carry flag ): cờ nhớ phụ rất có ý nghĩa khi
ta làm việc với các số BCD.AF = 1 khi có nhớ hoặc muợn từ một số BCD thấp ( 4
bit thấp ) sang một số BCD cao ( 4 bit cao ).
• Z hoặc ZF ( zero flag ): cờ rỗng. ZF =1 khi kết quả = 0.
• S hoặc SF ( sign flag ): cờ dấu. SF = 1 khi kết quả âm.
• O hoặc OF ( over flow flag ): cò tràn. OF = 1 khi kết quả là một số
bù 2 vượt qua ngoài giới hạn biểu diễn dành cho nó.
Trên đây là 6 bit cờ trạng thái phản ánh các trạng thái khác nhau của kết
sau một thao tác nào đó, trong đó 5 bit cờ đầu thuộc byte thấp của thanh cờ là các
cờ giống như của bộ vi xử lý 8 bit 8085 của Intel. Chúng được lặp hoặc xoá tuỳ
theo các điều kiện cụ thể sau các thao tác của ALU. Ngoài ra, bộ vi xử lý 8088 còn
có các cờ điều khiển sau đây ( các cờ này được lập hoặc xoá bằng các lệnh riêng ):
• T hoặc TF ( trap flag ): cờ bẩy. TF = 1 thì CPU làm việc ở chế độ
chạy từng lệnh ( chế độ này dùng khi cần tìm lỗi trong một chương trình ).
• I hoặc IF ( interrupt enable flag ): cờ cho phép ngắt. IF = 1 thì CPU
cho phép các yêu cầu ngắt ( che được ) được tác động.
• D hoặc DF ( direction flag ): cờ hướng. DF = 1 khi CPU làm việc
với chuổi ký tự theo thứ tự từ phải sang trái ( vì vậy D chính là cờ lùi )
Ý nghĩa của các cờ đã khá rõ ràng. Riêng cờ tràn cần phải làm rõ hơn để ta
hiểu được bản chất và cơ chế làm việc của nó. Cờ tràn thường được dùng đến khi
ta làm việc với số bù 2 có dấu. Để cho việc giải thích được đơn giản, đầu tiên giả
thiết ta làm việc với số bù 2 dài 8 bit, kết quả để ở AL ( xem hình 3.4 ). Gọi C 67 là
Trang : 6
cờ nhớ từ bit 6 ( B6 ) lên bit 7 ( B7 ), trong đó B7 là MSB và cũng chính là bit dấu
( SF ) của AL. Ta có thể chứng minh được rằng quan hệ giữa cờ OF với các cờ CF
và C67 tuân theo phương trình sau:
OF = CF ⊕ C67.
Nghĩa là khi thực hiện các phép toán với số bù 2 có dấu, hiện tượng tràn
sẽ xảy ra ( cờ OF = 1 ) nếu có nhớ từ MSB ( tất là SF ) sang CF nhưng lại không có
nhớ vào chính nó ( SF ) hoặc ngược lại. Điều này có thể tổng quát hoá cho các
trường hợp làm việc với số bù 2 có dấu với độ dài 16/32 bit.
CF b7 b6 AL bo
C67
Hình 3.4 Sô ñoàthanh ghi A L vaø c côø , C
caù CF
67
1.2 8086 và 8088
AD14 GND 1 40 Cheá ñoä Cheáñoä
AD13 A14 2 39 MIN MAX
AD12 A13 3 38 VI6
AD11 A12 4 37 AI5
AD10 A11 5 36 AI6/S3
AD00 A10 6 35 AI7/S4
AD91 A9 7 34 AI8/S5
AD81 A8 8 P 33 AI9/S6
AD7 9 8088 32 SS0 BIH
AD6 10 [8086] 31 MN/MN
AD5 11 30 RD
AD4 12 29 HOLD (RQ/GT0)
AD3 13 28 WR (RQ/GH)
AD2 14 27 IO/M (LOCK)
AD1 15 26 DT7R (S2)
AD0 16 25 DEN (S1)
NMI 17 24 ARE (S0)
INRT 18 23 ININ (QS0)
CLK 19 22 IIST (QS1)
GND 20 21 READY
RESET
Hình 35 . Sô ñoà n cuû CPU 8088[8086]
chaâ a
Trang : 7
Trước khi kết thúc phần mô tả cấu trúc của bộ vi xử lý để đi vào giới
thiêu tập lệnh của 8088 ta nói qua một chút về sự giống nhau vàkhác nhau giữa
8088 và 8086 là bộ vi xử lý 16 bit hoàn chỉnh, còn 8088 là bộ vi xử lý với 16 bit dữ
liệu bên trong ( giống như 8086 ), nhưng khi ra ngoài bus dữ liệu của nó chỉ còn 8
bit. Cấu trúc bên trong của 8088 và 8086 giống nhau về cơ bản, ngoài trừ hai
điểm. Điểm khác nhau đầu tiên là ở độ dài bộ nhớ đệm lệnh ( hàng đợi lệnh ) độ
dài này ở 8088 là 4 byte còn ở 8086 là 6 byte; điều này sẽ có ảnh hưởng ít nhiều
đến sự khác biệt về sự tốc độ xử lý của hai bộ CPU. Điểm khác nhau thứ hai là ở
kích thước của bus dữ liệu: ở 8088 là 8 bit còn ở 8086 là 16 bit ( trong khi ALU và
các thanh ghi của hai bộ CPU vẫn có độ dài như nhau. Điều này có ảnh hưởng
nhiều đến công năng ( Perfomance ) và giá thành của hệ thống xây dựng trên cơ sở
các bộ vi xử lý này. Đối với 8086 do bus dữ liệu là 16 bit nó có thể đọc/ghi được
một từ nằm ở hai ô nhớ thẳng hàng ( một từ trong bộ nhớ được coi là xếp thẳng
hàng khi ở địa chỉ chẵn làbyte thấp, ở địa chỉ lẻ là byte cao ) trong một chu kỳ
đọc/ghi: còn ở 8088 do bus dữ liệu chỉ có 8 bit nên đọc/ghi một từ nằm ở hai ô nhớ
thẳng hàng ( nằm liên tiếp như trên ) nó phải thực hiện trong hai chu kỳ đọc/ghi.
Bù lại nhược điểm về tốc độ, 8088 có giá rẻ vàdùng để tạo ra các hệ thống với giá
phải chăng vì nó dể phối ghép với các thiết bị ngoại vi 8 bit đang thịnh hành lúc đó.
Điều khác nhau nữa tất yếu phải xảy ra là sự khác nhau trong việc bố trí các chân
ở hai vi mạch như trên hình 3.5 ( xem thêm phần giới thiệu cụ thể các tín hiệu tại
các chân ở chương V ).
Mặc dù có những điểm khác nhau đã nêu, nhưng vì những điểm giống
nhau là rất cơ bản và vì hai bộ vi xử lý có tập lệnh giống nhau nên về quan điểm
lập trình thì chúng là tương đương
2.Cách mã hoá lệnh củabộ vi xử lý 8088
Lệnh củabộ vi xử lý được ghi bằng các ký tự dưới dạng gợi nhớ
( memonic ) để người sử dụng để nhận biết. Đối với bản thân bộ vi xử lý thì lệnh
cho nó được mã hoá dưới dạng các số 0 và 1 (còn gọi là mã máy ) vì đó là dạng
biểu diễn thông tin duy nhất mà máy hiểu được. Vì lệnh do bộ vi xử lý được cho
dưới dạng mã nên sau khi nhận lệnh., bộ vi xử lý phải thực hiện việc giải mã lệnh
rồi sau đó mới thực hiện lênh. Việc hiểu rõ bản chất cách ghi lệnh bằng số hệ 2
cho bộ vi xử lý sẽ có lợi khi ta cần dịch “ bằng tay “. Một lệnh gợi nhớ khi làm
việc với các “ kit “ vi xử lý ( tuy rằng việc này ít khi xảy ra vì ta thường làm việc
với các hệ được trang bị chương trình dịch hợp ngữ ).
Một lệnh có thể có độ dài một vài byte tuỳ theo bộ vi xử lý. Giả thiết một
bộ vi xử lý nào đó dùng 1 byte để chứa các mã lệnh ( opcode ) của nó. Ta có thể
tính được số lệnh lớn nhất mà 1 byte này có thể mã hoá được là 256 lệnh. Trong
thực tế việc ghi lệnh không phải hoàn toàn đơn giản như vậy. Việc mã hoá lệnh
cho bộ vi xử lý là rất phức tạp và bị chi phối bởi nhiều yếu tố khác nữa.
Đối với bộ vi xử lý 8088 một lệnh có thể có độ dài từ 1 đến 6 byte. Ta sẽ
chỉ lấy trường hợp lệnh MOV để giải thích cách ghi lệnh nói chung của 8088.
Lệnh MOV đích, gốc dùng để nguyển dữ liệu giữa 2 thanh ghi hoặc giữa 2
ô nhớ và thanh ghi. Chỉ nguyên với các thanh ghi của 8088, nếu ta lần lượt đặt các
thanh ghi vào các vị trí toán hạng đích và toán hạng gốc ta thấy đã phải cần tới
hàng trăm mà lệnh khác nhau để mã hoá tổ hợp các lệnh này.
Hình 3.6 biểu diễn dạng thức các byte dùng để mã hoá lệnh MOV. Từ đây
ta thấy rằng để mã hoá lệnh MOV ta phải cần ít nhất là 2 byte, trong đó 6 bit của
byte đầu dùng để chứa mã lệnh. Đối với các lệnh MOV. Để chuyển dữ liệu kiểu:
Thanh ghi ↔ thanh ghi ( trừ thanh ghi đoạn ) hoặc
Trang : 8
Bộ nhớ ↔ thanh ghi ( trừ thanh ghi đoạn ) thì 6 bit đầu này luôn là
100010. Đối với các thanh ghi đạon thì điều này lại khác.
Bit W dùng để chỉ ra rằng 1 byte (W = 0 ) hoặc 1 từ ( W = 1 ) sẽ được
chuyển.
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4
1 0001 0 Disp
Disp H
Opcode DW mod REG M /R t
Hoaë
c
Di chu å tröï tiep
yen c á Di chu å tröï tie
yen c
ph à t á
an hap ph à c
an ao
Hình 3.6 Daï g thöc Byte m õ n cuû lenh MOV
n ù a leäh a ä
Trong các thao tác chuyển dữ liệu, một toán hạng luôn bắt buộc phải là
thanh ghi. Bộ vi xử lý dùng 2 hoặc 3 bit để mã hoá các thanh ghi trong CPU như
sau:
Thanh ghi Maõ Tha g ñoa
nh hi ïn Maõ
W =1 W =0 CS 01
AX AL 000 DS 11
PX BL 011 ES 00
CX CL 001 SS 10
DX DL 010
SP AH 100
DI BH 111
BP CH 101
SI DH 110
Bit D dùng để chỉ hướng đi của dữ liệu. D = 1 thì dữ liệu đi đến thanh ghi
cho bởi b bit của REG.
2 bit MOD ( chế độ ) cùng với 3 bit R/M ( thanh ghi/bộ nhớ ) tạo ra 5 bit
dùng để chỉ ra chế độ địa chỉ cho các toán hạng của lệnh ( có thể hiểu chế độ địa
chỉ là cách tìm ra địa chỉ của toán hạng, xem thêm phần sau của chương này để rõ
hơn về chế độ địa chỉ.
Bảng 3.1 cho ta thấy cách mã hoá các chế độ địa chỉ ( cách tìm ra các toán
hạng bằng các bit này ).
M 00 01 10 11
OD
R/M
W=0
W=1
000 [BX]+[8] [BX]+[SI]+d8 [BX]+[SI]+d16 AL
AX
001 [BX]+[DI] [BX]+[DI]+d8 [BX]+[DI]+d16 CL
CX
Trang : 9
010 [BP]+[SI] [BP]+[SI]+d8 [BP]+[SI]+d16 DL
DX
011 [BP]+[DI] [BP]+[DI]+d8 [BP]+[DI]+d16 BL
BX
100 [SI] [SI]+d8 [SI]+d16 AH
SP
101 [DI] [DI]+d8 [DI] +d16 CH
BP
110 d16 [BP]+d8 [BP]+d16 DH
(Địa chỉ trực SI
tiếp)
111 [BX] [BX]+d8 [BX]+d16 BH
DI
chế độ bộ nhớ
chế độ thanh ghi
Ghi chú : -disp , 8bit ,d16: disp , 16bit
-Các giá trị cho trong các cột 2,3,4 (ứng với MOD
=00,01,10) là các địa chỉ hiệu dụng (EA) sẽ được cộng với
DS để tạo ra địa chỉ vật lý (riêng BP phải được cộng với
SP )
Trong các ví dụ sau đây ta sẽ dùng các kiến thức nêu trên để mã hoá một vài
lệnh MOV.
MOV CL ,[BX]
1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1
Opcode m hoaù
aõ
CL
Chuyeå tôùthanh ghi
n i [ BX]
Chuyeå 1 byte
n
MOV OF3H [SI] , CL
1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1
CL
[SI] dS =F3H
Chuyeå töø
n thanh ghi 1 Byte
3.Các chế độ địa chỉ của bộ vi xử lý 8088
Chế độ địa chỉ (addressing mode ) là cách để CPU tìm thấy toán hạng cho
các lệnh của nó khi hoạt động. Một bộ vi xử lý có thể có nhiều chế độ địa chỉ. Các
chế độ địa chỉ này được xác định ngay từ khi chế tạo ra bộ bi xử lý và sau này
không thể thay đổi được. Bộ vi xử lý 8088 và cả họ 80x86 nói chung đều có 7 chế
độ địa chỉ sau:
1. Chế độ địa chỉ thanh gi ( register addressing mode ).
Trang : 10
2. Chế độ địa chỉ tức thì ( immediate addressing mode ).
3. Chế độ địa chỉ trực tiếp ( direct addressing mode ).
4. Chế độ địa chỉ gián tiếp qua thanh ghi ( register indirect addressing
mode ).
5. Chế độ địa chỉ tương đối cơ sở ( based indexed relative addressing
mode ).
6. Chế độ địa chỉ tương đối chỉ số ( indexed relative addressing mode ).
7. Chế độ địa chỉ tương đối chỉ số cơ sở ( based indexed relative
addressing mode ).
Các chế độ địa chỉ này sẽ được giải thích thông qua các chế độ địa chỉcủa
lệnh MOV và lệnh ADD.
*chế độ địa chỉ thanh ghi
Trong chế độ địa chỉ này người ta dùng các thanh ghi bên trong CPU như là
các toán hạng để chứa dữ liệu cần thao tác. Vì vậy khi thực hiện lệnh có thể đạt
tốc độ truy nhập cao hon so với các lệnh có truy nhập đên bộ nhớ.
Ví dụ:
MOV BX, DX ; chuyển nội dung DX vào BX.
MOV DS,AX ; chuyển nội dung AX vào DX
ADD AL,DL ; cộng nội dung AL và DL rồi đưa vào
*Chế độ địa chỉ tức thì
trong chế độ địa chỉ này toán hạng đích là một thanh ghi hay một ô nhớ, còn
toán hạng nguồn là một hằng số và ta có thể tìm thấy toán hạng này ở ngay sau mã
lệnh ( chính vì vậy chế độ địa chỉ này có tên là chế độ địa chỉ tức thì ). Ta có thể
dùng chế độ địa chỉ này để nạp dữ liệu cần thao tác vào bất kỳ thanh ghi nào ( trừ
các thanh ghi đoạn và thanh cờ ) hoặc vào bất kỳ ô nhớ nào trong đoạn dữ liệu DS.
Ví dụ:
MOV CL, 100 ; chuyển 100 vào CL.
MOV AX, OFFOH ; chuyển OFFOH vào AX để rồi đưa
MOV DS, AX ; vào DS ( vì không thể chuyển
; trực tiếp vào thanh ghi đoạn )
MOV ( BX ), 10 ; chỉ DS:BX.
Trong ví dụ cuối ta đã dùng chế độ địa chỉ gián tiếp qua thanh ghi để chỉ ra
ô nhớ ( toán hạng đích ) sẽ nhận dữ liệu ở chế độ địa chỉ tức thì ( toán hạng nguồn
). Tại đây ( BX ) có nghĩa là ô nhớ có địa chỉ DS:BX.
*Chế độ địa chỉ trực tiếp
Trong chế độ địa chỉ này một toán hạng chứa địa chỉ lệnh của ô nhớ dùng
chứa dữ liệu còn toán hạng kia chỉ có thể là thanh ghi mà không được là ô nhớ.
Nếu so sánh với chế độ địa chỉ tức thì ta thấy ở đây ngay sau mã lệnh không
phải là toán hạng mà là địa chỉ lệch của toán hạng. Xét về phương diện địa chỉ thì
đó là địa chỉ trực tiếp.
Ví dụ:
MOV AL, ( 1234H ) ; chuuyển nội dung ô nhớ DS:1234
; vào AL.
MOV ( 4320H ), CX ; chuyển nội dung CX vào 2 ô nhớ
; liên tiếp DS:4320 và DS:4321
*Chế độ gián tiếp qua thanh ghi
Trong chế độ địa chỉ này một toán hạng là một thanh ghi được sử dụng để
chứa địa chỉ lệch của ô nhớ chứa dữ liệu, còn toán hạng kia chỉ có thể là thanh ghi
mà không được là ô nhớ ( 8088 không cho phép quy chiếu bộ nhớ 2 lần đối với
một lệnh ).
Trang : 11
Ví dụ:
MOV AL, ( BX ) ; chuyển nội dung ô nhớ có địa
; chỉ DS:BX vào AL.
MOV ( SI ), CL ; chuyển nội dung CL vào ô nhớ
; có địa chỉ DS:SI.
MOV ( DI ), AX ; chuyển nội dung AX vào 2 ô nhớ
; liên tiếp có địa chỉ DS:DI và
; DS: ( DI + 1 ).
*Chế độ địa chỉ tương đối cơ sở
Trong chế độ địa chỉ này các thanh ghi cơ sở như BX và BP và các hằng số
biểu diễn các giá trị dịch chuyển ( displacement values ) được dùng để tính địa chỉ
hiệu dụng của toán hạng trong các vùng nhớ DS và SS. Sự có mặt của các giá trị
dịch chuyển xác định tính tương đối ( so với cơ sở ) của địa chỉ.
Ví dụ:
MOV CX, ( BX ) +10 ; chuyển nội dung 2 ô nhớ liên
; tiếp có địa chỉ DS: ( BX + 10 ) và
; DS: ( BX+10 ) vào CX.
MOV CX, ( BX+10 ) ; một cách viết khác của lệnh trên .
MOV CX, 10 ( BX ) ; một cách viết khác của lệnh đầu.
MOV AL, ( BP ) +5 ; chuyển nội dung ô nhớ SS: ( BP+5 )
; vào AL.
ADD AL, Table ( BX ) ; cộng AL với nội dung ô nhớ do
; BX chỉ ra trong bảng table
; ( bảng này nằm trong DS ), kết
; quả dựa vào AL.
Nhân đây cần làm rõ một số thuật ngữ hay dùng thông qua các ví dụ trên.
• 10.5.Table gọi là các dịch chuyển của các toán hạng tương ứng. 10 và
5 là các giá trị cụ thể. Table là tên mảng biểu diễn kiểu dịch chuyển của mảng
( phần tử đầu tiên ) so với địa chỉ đầu của đoạn dữ liệu DS.
• ( BX+10) hoặc ( BJP+5 ) gọi là địa chỉ hiệu dụng (effective address.
EA.theo cách gọi của Intel ).
• DS: ( BX+10 ) hoặc SS: ( BP+5 ) chính là logic tương ứng với một địa
chỉ vật lý.
• Theo cách định nghĩa này thì địa chỉ hiệu dụng của một phần tử thứ
BX nào đó ( kể từ 0 ) trong mảng Table ( BX ) thuộc đoạn DS là EA = Table+BX và
của phần tử đầu tiên là EA = Table.
*Chế độ địa chỉ tương đối chỉ số cơ sở
Kết hợp hai chế độ địa chỉ chỉ số và cơ sở ta có chế độ địa chỉ chỉ số cơ
sở. Trong chế độ địa chỉ này ta dùng cả thanh ghi cơ sở lẫn thanh ghi chỉ số để tính
địa chỉ của toán hạng. Nếu ta dùng thêm cả thành phần biểu diển sự dịch chuyển
của địa chỉ thì ta có chế độ địa chỉ phức hợp nhất: chế độ địa chỉ tương đối chỉ số
cơ sở. Ta có thể thấy chế độ địa chỉ này rất phù hợp cho việc dịa chỉ hoá các mảng
hai chiều
Ví dụ:
MOV AX, [ BX ] [SI ]+8 ; chuyển nội dung 2 ô nhớ
; liên tiếp có địa chỉ
; DS:(BX+SI+8 ) và
; DS:(BX+SI+9 ) vào AX
MOV AX, [BX+SI+8] ; một cách viết khác của lệnh trên
MOV CL, [BP+DI+5] ; chuyển nội dung ô nhớ
Trang : 12
; SS:( BP+DI+5 ) vào CL.
*Tổng kết các chế độ địa chỉ
Các chế địa chỉ đã trình bày ở trên có thể tóm tắt lại trong bảng 3.2.
Một hình thức tổng kết khác về của chế độ địa chỉ của 8086/88 được
biểu diễn trrrn hình 3.7
*Phương pháp bỏ ngầm định thanh ghi đoạn ( segment override )
Như trong các phần trước đã nói, các thanh ghi đoạn và thanh ghi lệch
được ngầm định đi kèm với nhau từng cặp dùng để địa chỉhoá các toán hạng teong
các vùng khác nhau vủa bộ nhỡ.Bảng 3.3 chỉ ra các khả năng cặp đôi ngầm định
của cácthan ghi đoạn và thanh ghi lệch thưồng dung. Vì tính ngầm định này
nểntong các lệnh ta chỉ cần viểta cấctnh thanh ghi lệch là đủ cơ sở để tính ra được
đia chỉ của toàn hạng.
Tuy nhiên, ngoài các tổ hợp ngầm định đã kể, 8088 còn cho phép ta làm
việc với các tổ hợp ngầm định đã kể, 8088 còn cho phép ta làm việc với các tổ hợp
khác của các thanh ghi đoạn và thanh ghi lệch. Muốn loại vỏ các tổ hợp ngầm định
nói trên, trung khi viết lệnh ta phải ghi rõ thanh ghi đoạn sẽ dùng để tính địa chỉ và
kèm thêm dấu 2 chấm trước thanh ghi lệch. Cụm ký hiệu này goik là cụm tiếp đầu
để lại bỏ thanh ghi đoạn ngầm đinhj (segmnent override prefix) và để dạt được
ivệc loại bỏ này chỉ cần ghi rõ thanh ghi đoạn.
Bảng 3.2 : Tóm tắt các chế độ địa chỉ
Chế độ địa chỉ Toán hạng Thanh ghi đoạn ngầm
định
Thanh ghi Reg
Tức thì Data
Trực tiếp [offset] DS
Gián tiếp qua thanh ghi [BX] DS
[SI] DS
[DI] DS
Tương đối cơ sở [BX]+disp DS
[BP] +DISP SS
Tương đối chỉ số [DI]+Disp DS
[SI]+ DISP DS
Tương đối chỉ số cơ sở [BX]+[DI]+DISP DS
[BX]+[SI]+DISP DS
[BP]+[DI]+DISP SS
[BP]+[SI]+DISP SS
(Ghi chú : Reg : thanh ghi ; Data : dữ liệu tức thì ; disp : dịch chuyển )
Bảng 3.3 : Các cặp thanh ghi đoạn và thanh ghi lệch ngầm định
Thanh ghi đoạn CS DS ES SS
Thanh ghi lệch IP SI,DI,BX DI SP,BP
Ví dụ:
Trong lệnh chuyển dữ liệu thỉ địa chỉ vật lý của toán hạng để chuyển vào
thanh ghi AL, tương ứng với DS:BX, vì DS sà đoạn ngầm định cuarvùng nhớ
chứatoán hạng do BX chỉ ra.Nếu ta muốn thay đổi,không lấy toán hạng trong đoạn
dữ liệu DS ,mà lại lấy toán hạng traong đoạn dữ liệu phụ ES dể đưa vào AL,thì ta
phải viết lại lệnh trên thành
MOV AL.ES:[BX]
Trang : 13
Trong đó ta đã dùng cụm tiếp đàu ES : để loại bỏ thanh ghi đoạn ngầm
định DS và để chỉ rõ thanh ghi đoạn mới dùng trong lệnh nayf bây giờ là ES .
Cheá cô sôû c chæ
ñoä hoaë soá Cheá chæ cô sôû
ñoä soá
BX SI
BX
hoaë
c hoaë
c
hoaë
c
BP DI
BP
hoaë
c
DI
hoaë
c
SI
Ñò chæ u duï g
a hieä n
Dò h chuyeå
c n
CSx16
hoaë
c
DSx16
hoaë
c
SSx16
hoaë
c
ESx16
Ñò chæ t lyù
a vaä
Hình 3.7 : m t hình t c khaù toåg keácaù cheá ñò chæ a 8088
oä höù c n t c ñoä a cuû
4. Mô tả tập lệnhcủa bộ vi xử lý 8088.
Có nhiều cánh trình bày tập lệnh của bộ vi xử lý:Trình bày cac lệnh cho
các nhóm hoặc theo thứ tự ABC .Ta sẻ chọn cách làm thứ 2 để sau này dễ tìm
kiếm cac lệnh cần tra cứu cụ thể.Trong khi nói tới các lệnh ở dạng gợi nhớ tacũng
mô tả ngắn gon luôn từng lệnh và tác động (nếu có) của lệnh tới cac cờ.Để cho
các diển giải dể đọc ta quy định kí hiệu AL được hiểu là thanh ghi AL hoặc là nội
dung của AL.Trong khi ghi lệnh ,dấu[ X] nên được hiểu như là một ki hiệu của
Intel để ghi lệnh.Không nên hiểu là ‘nội dung’ của X ,còn {XX:YY} dùng để chỉ
nội dung ô nhớ tại địa chỉ XX:YY hoặc {SP} dùng để chỉ ô nhớ của ngăn xếp có
địa chỉ do nội dung của thanh ghi con trỏ ngăn xếp SP chỉ ra .
AAA _ASCII Adjust after Addition (Chỉnh sau khi cộng hai số ở dạng
ASCII)
Dữ liệu truyền từ các thiết bị đầu cuối đến máy tính thường ở dưới dạng
mã ASCII .Khi dã truyền đi các số dưới dạng ASCII roòi,đôi khi ta muốn cộng luôn
các số đó.Bộ vi xử lý 8088 cho phep ta làm điều này với điều kiện phải chỉnh lại
kết quả có trong AL,bằng lệnh AAA để thu được kết quả là số BCD không gói.
Cập nhật : AF , CF
Không xác định: OF , PF ,SF ,ZF
Ví dụ:Ta có 2 số dưới dạng mã ASCII là 30H và 39H ứng với ‘ 0 ‘ và ‘ 9 ‘
Trang : 14
Nếu cộng hai số ở dạng mã lại ta được số 69H.Số náy không có ý nghĩa
gì vì nó không phải la số BCD đúng .Ta sẻ thu được số BCD không gói nếu dùng
thêm lệnh AAA .
;AL = 0011 0000B = 30H = ‘0’,
;BL = 0011 1001B = 39H = ‘ 9’,
ADD AL , BL ; thu được AL = 0110 1001B = 69H , Kết quả sai.
AAA ; thu được AL = 0000 1001B = 9, kết quả đúng.
OR AL ,30H ; thu được AL = 39H = ‘9’ đê truyền kết quả trở lại thiết
bị đầu cuối .
AAD_ ASCII Adjust before Division (Chỉnh trước khi chia 2 số ơ dạng
ASCII )
Lệnh này đổi 2 số BCD khônbg gói ở AH và AL sang số hệ 2 tương
đương để tại Al.Viêc này phải thưc hiện trước khi làm phép chia một số BCD
không gói( gồm 2 chữ số ) để trong AX cho 1 số BCD không gói khác.Kết quả và
số dư cũng là cac số BCD không gói.
Không xác định :tất cả các cờ .
Ví dụ:
;AX = 0605H là số BCD không gói của 65
;(số bị chia)
;BL = 08H la số BCD không gói
;(số chia).
AAD ;sau khi chỉnh AX = 0041 = 41H
DIV BL;sau khi chia đươc thương AL = 08
;số dư ở AH = 1 là số BCD không gói ,
AAM_ASCII Adjust After Mult iplication (Chỉnh sau khi nhân 2 số ở
dạng ASCII )
Lệnh này dung để đổi 1 số hệ 2,là tích của 2 số BCD không gói ,có trong
AL sang số BCD không gói để tại AX .
Cập nhật :PF , SF ,ZP.
Không xác định: AF ,CF ,OF
Ví dụ:
Sau khi nhân 2 số 5 và 9 ở dang ASCII .Ta đổi kết quả sang dạng BCD
không gói bằng lệnh AAM và sau đó đổi tiếp thành mã ASCII để truyền tiếp
;AL = 0011 0101B = 35H = ‘5’ ,
;BL = 0011 1001B = 39H = ‘9’ ,
MUL BL; thu được AX = 002DH = 45,
AAM; thu được AX = 0405H, mã BCD
;không nen của 45.
OR AX ,3030H; thu được AX = 3435H, mã ASCII
;cho 45 để truyền kết quả
; trở lại thiết bị đầu cuối.
AAS-ASCH Adjust after Subtraction ( chỉnh sau khi trừ 2 số ở dạng
ASCH )
Lệnh này dùng để đổi một số hệ hai là hiệu của 2 số BCD không gói, có
ở AL. sang số BCD không gói.
Cập nhập: AF, CF.
Không xác định: OF, PF, SF, ZP.
Ví dụ:
a) ; BL = 0011 0101B = 35 = ‘5’,
; AL = 0011 1001B = 39H = ‘9’,
Trang : 15
; ASCII 9 – ASCII 5:
SUB AL, BL ; thu được AL = 04H = 4,
AAC ; thu được AL = 04H, mã BCD không
; gói của 4.
OR AL, 30H ; thu được AL = 34H, mã ASCII cho 4
; để truyển kết qủa trở lại thiết bị
; đầu cuối.
b) ; AL = 0011 0101B = 35H = ‘5’,
; BL = 0011 1001B = 39H = ‘ 9’,
; ASCII 5- ASCII 9:
SUB AL, BL ; thu được AL = FCH = -4, CF = 1,
AAS ; thu được AL = 04H, mã BCD không
; gói của 4, CF = 1 ( có thể dùng cho các
; phép trừ nhiều chữ số )
ADC-Add With Carry ( cọng có nhớ )
Viết lệnh: ADC Đích, Gốc.
Mô tả: Đích Đích + Gốc + CF
Trong đó tớn hạng đích và gốc có thể tìm đwocj theo các chế độ địa chỉ
khác nhau. Nhưng phải chứa dữ liệu có cùng độ dài và không được phép đồng thời
là 2 ô nhớ và cũng không được là thanh ghi đoạn. Điều hạn chế này cũng áp dụng
cho các lệnh khác có ngữ pháp tương tự.
Cập nhật: AF, CF, OF, PF, SP, ZP.
Ví dụ: Các ví dụ sau đây có thể đại diện chó các chế độ địa chỉ có thể có
trong lệnh cộng này cũng như một số các lệnh khác vứoi ngữ pháp tương tự.
ADD-Add ( cộng 2 toán hạng).
Viết lệnh: ADD Đích, Gốc.
Mô tả: Đích - Đích + Gốc.
Tróng đó toán hạng đích và gốc có thể tìm được theo các chế độ địa chỉ
khác nhau. Nhưng phải chứa dữ liệu có cùng độ dài và không được phép đồng thời
là 2 ô nhó và cũng không được là thanh ghi đoạn. Có thể tham khảo các ví dụ của
lệnh ADC.
Cập nhật: AF, CF, PF, SF, ZP/
AND-And Corresponding Bits of Two Operands ( Và 2 toán hạng )
Viết lệnh: AND Đích, Gốc
Mô tả: Đích - Đích, Gốc.
Trong đó toán hạng đích và gốc có thể tìm được thoe các chế độ địa chỉ
khác nhau. Nhưng phải chứa dữ liệu cùng độ dài và không được phép đồng thời là
2 ô nhớ và cũng không được là thanh ghi đoạn. Phép AND thường dùng để che đi/
giữ lại một vài bit nào đó của một toán hạng bằng cách nhân logic toán hạng đó với
toán hạng tức thì có các bit 0/1 ở các chỗ cần che đi/giữ nguyên tương ứng ( toán
hạng tức thì lúc này còn được gọi là mặt nạ ).
Xoá: CF, OF.
Cập nhật: PF, SF, ZP, PF chỉ có nghĩa khi toán hạng là 8 bit.
Không xác định: À.
Ví dụ:
AND AL, BL ; AL , AL BL theo từng bit.
AND OFH ; che 4 bit cao của BL.
CALL-Call o Proceduce ( Gọi chương trình con )
Mô tả:
Trang : 16
Lệnh này dùng để chuyển hoạt động của bộ vi xử lý từ chương trình
chính ( CTC ) sang chương trình con ( ctc ). Nếu ctc ở trong cùng một đoạn mã với
CTC thì ta có gọi gần ( near call ). Nếu CTC và ctc nằm ở hai đoạn mã khác nhau
thì tra có gọi xa ( far call ). Gọi gần và gọi xa khác nhau về cách tạo ra địa chỉ trở
về ( return address). Địa chỉ trở về là địa chỉ của lệnh tiép ngay sau lệnh Call. Khi
gọi gần thì chỉ cần các IP của địa chỉ trở về ( vì CS không đổi ). Khi gọi xa thì phải
cất cả CS và IP của địa chỉ trở về. Địa chỉ trở về được tự động cất tại ngăn xếp
khi bắt đầu thực hiện lệnh gọi và được tự động lấy ra khi gặp lệnh RET ( trở về
CTC từ ctc ) tại cuối ctc.
Viết lệnh: Sau đây là ví dụ các dạng khác nhau của các dạng khác nhau
của các lệnh gọi ctc và cách tính địa chỉ của ctc:
CALL Multiple: Gọi ctc có tên là Multiple trong cùng đoạn mã với CTC,
ctc này phải nằm trong giới hạn đích chuyển-32Kbyte ( dịch về phái địa chỉ thấp )
hoặc ( 32K-1) byte ( dịch về phía địa chỉ cao ) so với lệnh tiếp theo ngay sau lệnh
Call. Sau khi cất IP cũ ( địa chỉ trở về ) vào ngăng xếp . IP mới được tính: IP –IP +
Dịch chuyển.
CALL Divi: Gọi ctc có tên Divi ở đạon mã khác. Trong chương trình hợp
ngữ Divi phải được khai báo là một ctc ở xa:
Divi Proc Far
Đại chỉ của ctc là đại chỉ CS:IP cảu Divi.
CALL WORD PTR [ BX ]: Gọi ctc nằm trong cùng đạon mã, ctc có địa
chỉ dịch chuyển ( tính từ lệnh tiếp ngay sau lệnh gọi tới lệnh đầu tiên của ctc )
chứa trong 2 ô nhớ do BX và BX+1 chỉ ra trong đoạn DS. Địa chỉ lệch này sẽ đưa
vào IP ( SI, DI có thể dùng thay chỗ của BX ).
CALL DWORD PTR [ BX ]: Gọi ctc không nằm trongcùng một đoạn mã,
ctc có địa chỉ CS:IP, giá trị gần cho IP và CS chứa trong 4 ô nhơ do BX và BX +1
(cho IP) và BX+2 và BX+3 ( cho CS chỉ ra trong đoạn DS ( SI, DI có thể dùng thay
chỗ của BX ).
CBW-Convert a Byte to a Word ( Chuyển byte thành từ )
Lệnh này mở rộng bit dấu của AL sang 8 bit của AH, AH lúc này được
gọi là phần mở rộng dấu cuả AL. Ta dùng CBW để mở rộng dấu cho số có dấu
nằm trong AL trước khi muốn chia nó cho một số có dấu 8 bit khác bằng lệnh
IDIV ( lệnh chia các số có dấu ), hoặc trước khi muốn nhân nó với một số có dấu
16 bit khác bằng lệnh IMUL, ( lệnh nhân các số có dấu ).
Lệnh này không tác động đến các cờ.
Ví dụ: Nếu AL = 80 thì sau lệnh chuyển ta có AX = PF80H.
CLC-Clear the Carry Flag ( xoá cờ nhớ )
Mô tả: CF – 0.
Không tác độn đến các cờ khác.
CLD – Clear the Direction Flag ( xoá cờ hướng ).
Mô tả: DF – 0.
Lệnh này định hướng thao tác theo chiều triến chó các lệnh liên quan đến
chuỗi. Các thanh ghi liên quan là SI và DI sẽ được tự động tăng khi làm việc xong
với một phần tử của chuỗi.
Không tác động đến các cờ khác.
CLI – Clear the Interrupt Flag ( xóa cờ cho phép ngắt ).
Mô tả: IF – 0.
Lệnh này xoá cờ cho phép ngắt. Các yếu tố ngắt che được sẽ bị che.
Không tác động đến các cờ khác.
CMC – Complement the Carry Flag ( Đảo cờ nhớ ).
Trang : 17
Mô tả: CF – CF.
Cập nhật: CF
Không tác động đến các cờ khác.
CMP-Compare Byte or Word *~( so sánh 2 byte hay 2 từ ).
Viết lệnh: CMP Đích, Gốc.
Mô tả: Đích – Gốc.
Trong đó toán hạng đích và gốc có thể tìm được theo các chế độ địa chỉ
khác nhau. Nhưng phải chứa dữ liệu có cùng độ dài và không được phép đồng thời
là 2 ô nhớ.
Lệnh này chỉ tạo các cờ, không lưu kết quả so sanh, sau khi so sanh các
toán hạng không bị thay đổi. Lệnh này thường được dùng để tạo cờ cho các lệnh
nhảy có điều kiện ( nhảy theo cờ ).
Các cờ chính theo quan hệ đích và gốc khi so sánh 2 số không dấu:
CF 2F
Đích = Gốc 0 1
Đích > Gốc 0 1
Đích > Gốc 1 0
Cập nhật: AF, CF, OF, PF, SF, ZP.
CMPS/CMPSB/CMPSW-Compare String Bytes or String Word ( so
sánh 2 chuổi byte hay 2 chuổi từ ).
Viết lệnh: CMPS Chuổi đích, chuổi gốc.
CMPSB
CMPSW.
Mô tả: Chuổiđích – Chuổigốc.
Lệnh này so sánh từng phần tử ( byte hay từ ) của 2 xâu có các phần tử
cùng loại. Lệnh chỉ tạo các cờ, không lưu kết quả so sánh, sau khi so sánh các toán
hạng không bị thay đổi. Trong lệnh này ngầm định các thanh ghi với các chức năng:
+DS:SI là địa chỉ của phần tử so sánh trong chuỗi gốc.
+ES:DI là địa chỉ của phần tử so sánh trongchuỗi đích..
Ta sẽ giải thích cụ thể các trường hợp dùng các dạng lệnh trên. Giải thích
này cũng có thể áp dụng cho cáclện có dạng thức lện hoặc cấu trúc ngữ pháp ương
tự.
MOVS, STOS, LODS, SCAS.
Có 2 cách để chỉ ra một chuỗi là chuỗi byte hoặc chuỗi từ. Cách
đầu tiên là ta khai rõ bằng ten ngay từ đầu chuỗi nguồn và chuỗi đích là loại
gì. Sau đó ta dùng lệnh COMPS để thao tác với các chuỗi đó.
StrByte1 DB “daylachuoibyte1”
StrByte2 DB “ daylachuoibyte2”
StrWord1 DW “ daylachuoitư1”
StrWord1 DW “daylachuoitu2”
LEA SI, StrByte1
LEA DI, StrByte2
COMPS StrWord2, StrWord1 ;có thể thay
; bằng MOMPSB.
Cách ths hai là ta thêm vào lệnh CMPS đuôi thích hoẹp để báo cho chương
trình dịch biết kiểu thao tác trên chuỗi đã được định nghĩa: đuôi “B” để thao tác với
byte hoặc đuôi “W”để thao tác với từ trong chuỗi.
Cập nhật: AF, CF, OF, PF, SF, ZP.
Ví dụ:
MOV DI, OFFSET chuỗiđích ; lấy địa chỉ lệch
Trang : 18
; của chuỗiđích tại
; ES vào SI,
MOV SI, OFFSET chuỗigốc ; lấy địa chỉ lệch
; của chuỗigốc tại
; DS vào SI,
CLD ; làm việc với chuổi theo
; chiều tiến,
CMPSB ; chuyển 1 byte.
; SI và DI tăng thêm 1.
CWD-Convert a Word to a DoubleWord ( chuyển từ thành từ kép )
Lệnh này mở rộng bit dấu của AX sang 16 bit của DX. DX lúc này được
gọi là phần mở rộng dấu của AX. Ta dùng CWD để mở rộng dấu cho số có dấu
nằm trong AX trước khi muốn chia nó cho một số có dấu khác bằng lệnh IDIV.
Lệnh này không tác động đến các cờ.
Ví dụ: nếu DX = 0000H. AX = 8087H thì sau lệnh đổi ta có:
DX = FFFFH, AX = 8086H.
DAA-Decimal Adjust AL after BCD Addition ( chỉnh AL sau khi cộng số
BCD ).
Lệnh này dùng để chỉnh lại kết quả ( hiện nằm ở AL ) sau phép cộng 2
số BCD. Lý do phải chỉnh lại kết quả này là do ta đã dùng bộ ALU của XPU, cốn
chỉ biết làm toán với các số hệ hai. Để làm otán với các số VCD, lệnh DÂ chỉ tác
độ đúng đến kết quả ở AL ngay sau khi vừa thực hiện phép cộng. Hoạt động của
lệnh DAA:
+Nếu 4 bit thấp cảu AL lớn hơn 9 hoặc AF = 1 thì AL – AL + 6 .
+Nếu 4 bit cao của AL lớn hơn 9 hoặc CF = 1 thì AL – AL + 60H.
Cập nhật: AF, CF, PF, SF, ZP.
Không xác định: OF.
Ví dụ:
a) ; AL = 0101 1001BCD = 59
; BL = 0011 0110BCD = 36
ADD AL, BL ; AL = 1000 1111 B = 8FH
DAA ; vì F > 9 nên AL + 6 = 1001 0101BCD = 95
b) ; AL = 1000 1001BCD = 89
; BL = 0100 0111BCD = 47
ADD AL, BL ; AL = 1101 0000 B = D0H, AF = 1
DAA ; vi D > 9 và À = 1 nên
; AL + 60H +6 = 1001 0000BCD = 36,CF = 1.
DAS- Decimal Adjust AL after BCD Subtraction ( chỉnh AL sau khi trừ
2 số BCD )
Lệnh này dùng để chỉnh lại kết quả ( hiện nằm ở AL ) sau phép trừ 2 số
BCD. Lý do phải chỉnh lại kết qủ này là do ta đã dùng bộ ALU của CPU, vốn chỉ
biết làm toán với các số hệ hưi, để làm toán vcới các số BCD. Lệnh DAS chỉ tác
động đúng đến kết quả ở AL ngay sau khi vừa thực hiện phép trừ. Hoạt động của
lệnh DAS:
+Nếu 4 bit thấp của AL lớn hơn 9 hoặc AF = 1 thì AL – AL.6.
+Nếu 4 bit cao của AL lớn hơn 9 hoặc CF = 1 thì AL – AL.60H.
Cập nhật: AF, CF, PF, SP ,ZP.
Không xác định: OF.
Ví dụ:
a) ; AL = 0101 0110BCD = 56
Trang : 19
; BL = 0011 1001BCD = 39
SUB AL, BL ; AL = 0001 1101B = 1DH.
DAS ; vì D > 9 nên AL-6 = 0001 1001BCD = 99, CF.
Trong thí dụ trên CF = 1 có nghĩa là phải mượn 100 thêm vào số bị trừ để
được kết quả là 99. Nói cách khác đi kết quả đúng sẽ là -1.
DEC – Decrement Destination Register or Memory ( Giảm toán hạng đi
1 ).
Viết lệnh : DEC Destination
Mô tả: Đích – Đích -1.
Trong đó toán hạng đích có thể tìm đựoc thưo các chế độ địa chỉ khác
nhau. Lưu ý là nếu Đích = 00H ( hoặc 0000H ) thì Đích -1 = FFH ( hoặc FFFFH )
mà không làm ảnh hưởng đến cờ CF. Lệnh này cho kết quả tương đương như
lệnh SUB Đích nhưng chạy nhanh hơn.
Cập nhật: AF, OF, PF, SF, ZP.
Không tác động: CF/
DIV – Unsingned Divide ( chia 2 số không có dấu )
Viết lệnh: DIV Gốc
Trong đó toán hạng Gốc là số chia và có thể tìm được theo các chế độ địa
chỉ khác nhau.
Mô tả: tuỳ theo độ dài của toán hạng gốc ta có 2 trường hợp bố trí phép
chia. Các chỗ để ngầm định cho số bị chia và kết quả:
• Nếu Gốc là số 8 bit: AX/Gốc. Số bị chia phải là số không dấu 16 bit
để trong AX.
• Nếu Gốc là số 16 bit: DXAX/Gốc. Số bị chia phải là số không dấu 32
bit để trong cặp thanh ghi DXAX.
Nếu thương không phải là số nguyên nó được làm tròn theo số nguyên sát
đuôi.
Nếu Gốc = 0 hoặc thương thu được lớn hơn FFH hoặc FFFFH ( tuỳ theo
độ dài của toán hạng Gốc ) thì 8088 thực hiện lệnh ngắt INT 0.
Không xác định: AF, CF, OF, PF, SF, ZP.
ESC – Escape
Lệnh này dùng để truyêng các lệnh cho bộ đồng xử lý toán học 8087 bị
tạm dừng và bộ vi xử lý 8088 bước vào trạng thái dừng. Để thoát khỏi trạng thái
dừng chỉ có cách tác động vào một trong các chân INTR.NMI. hoặc RESET của bộ
vi xử lý.
IDIV – Integer Division ( Signed division ) ( chia số có dấu )
Viết lệnh: IDIV Gốc
Trong đó toán hạng Gốc là số chia và có thể tìm được theo các chế độ địa
chỉ khác nhau.
Đây là lệnh dùng để chia các số nguyên có dấu. Chỗ để ngầm định của số
chia. Số bị chia. Thương và số dư giống như ở lệnh DIV. chỉ có 2 điều khác là:
+Sau phép chia AL chứa thương ( số có dấu ). AH chứa số dư ( số có
dấu ).
+Dấu của số có dư sẽ trùng với dấu của số bị chia.
+Nếu Gốc = 0 hoặc thương nằm ngoài dải.128…+ 127 hoặc -32768…
+32767 ( tuỳ theo độ dài của Gốc ) thì 8088 thực hiện lệnh ngắt INT 0.
Không xác định: AF, CF, OF, PF, SF, ZP.
IMUL – Integer Multiplication ( Multiply Signed Numbers ) ( Nhân số
có đầu ).
Viết lệnh: IMUL Gốc.
Trang : 20
Trông dố toán hạng Gốc là số nhân và có thể tìm được theo các chế độ
địa chỉ khác nhau.
Mô tả: tuỳ theo độ dài của toán hạng Gốc ta có 2 trương hợp bố trí phép
nhân. Chỗ để ngầm định cho só bị nhân và kết quả:
• Nếu Gốc là số có dấu 8 bit: ALxGốc.
Số bị nhân phải là số cso dấu 8 bit để trong AL.
• Nếu Gốc là số có dấu 16 bit: AXxGốc.
Số bị nhân phải là số có dấu 16 bit để trong AX.
Nếu tích thu được nhỏ, không đủ lấp đầy hết được các chỗ dành cho nó
thì các bit không dùng đến đựơc thay bằng bit dấu.
Nếu byte cao ( hoặc 16 bit cao ) của 16 ( hoặc 32 bit ) kết quả chỉ chưa
một giá trị của dấu thì CF = OF = 0.
Nếu byte cao ( hoặc 16 bit cao ) của 16 ( hoặc 32 ) bit kết qủa chứa một
phần kết quả thì CF = OF = 1.
Như vậy CF và OF sẽ báo cho ta biết kết quả cần độ dài thực chất là bao
nhiếu.
Ví dụ:
Nếu ta cần nhân một số có dấu 8 bit với một số có dấu 16 bit, ta để số 16
bit ở gốc và số 8 bit ở AL. Số 8 bit này ở AL cần phải được mở rộng dấu sang AH
băng lệnh CBW. Sau cùng chỉviệc dùng lệnh IMUL gốc và kết quả có trong cặp
DXAX.
Cập nhật:CF, OF.
Không xác đinh: AF, PF, FS, ZP.
In- Input Data From a Port ( đọc dữ liệu từ cổng vào thanh ACC.
Viết lệnh: In ACC, Port.
Mô tả: ACC
