Bài giảng kỹ thuật vi xử lý: Bộvi xử lý intel 8088

Bài giảng kỹ thuật vi xử lý - GV. Ngô Công Thắng Chương 2 Bộ vi xử lý Intel 8088 - 10 - CHƯƠNG 2 BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8088 Sở dĩ chúng ta chọn bộ vi xử lý 8088 của Intel để nghiên cứu là vì bộ vi xử lý này khá đơn giản nên việc hiểu nó là tương đối dễ đối với những người mới bắt đầu thâm nhập vào lĩnh vực này. Lý do thứ hai là nhờ có tính kế thừa của các sản phẩm trong họ vi xử lý 80x86 nên các chương trình viết cho 8088 vẫn có thể chạy được trên các hệ vi xử lý tiên tiến sau này. Lý do thứ ba là các họ vi xử lý của các hãng khác nhau tuy có khác nhau nhưng xét cho cùng có khá nhiều điểm chủ yếu rất giống nhau. Vì vậy, một khi đã nắm được các vấn đề kỹ thuật của 8086 ta sẽ có cơ sở để tìm hiểu các bộ vi xử lý khác cùng họ 80x86 hoặc các bộ vi xử lý của các hãng khác. I - CẤU TRÚC BÊN TRONG VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ VI XỬ LÝ 8088 1. Sơ đồ khối của bộ vi xử lý 8088 EU (Execution Unit) BIU (Bus Interface Unit) AX BX CX DX SP BP SI DI CS DS SS ES IP ∑ Logic điều khiển bus ALU Các thanh ghi tạm thời Thanh ghi cờ Khối điều khiển EU Các thanh ghi đa năng Các thanh ghi con trỏ và chỉ số Các thanh ghi đoạn và con trỏ lệnh Bus dữ liệu ALU (16 bit) Bus địa chỉ (20 bit) B us dữ liệu (8 bit) B us địa chỉ (20 bit) Bus ngoài Hàng đợi lệnh (4 byte) 8 bit dữ liệu Bài giảng kỹ thuật vi xử lý - GV. Ngô Công Thắng Chương 2 Bộ vi xử lý Intel 8088 - 11 - Nhìn vài sơ đồ ta thấy, bên trong CPU 8088 có hai khối chính: khối phối ghép bus (Bus Interface Unit, BIU) và khối thực hiện lệnh (Execution Unit, EU). Trong khối BIU có các thanh ghi đoạn và thanh ghi con trỏ lệnh IP, khối logic điều khiển bus, bộ cộng, bus dữ liệu 8 bit và bus địa chỉ 20 bit. Trong khối EU có các thanh ghi đa năng, các thanh ghi con trỏ và chỉ số, khối tính toán số học và logic ALU, khối điều khiển CU, bus dữ liệu 16 bit của ALU, bus tín hiệu điều khiển. Việc chia CPU thành hai phần làm việc đồng thời có liên hệ với nhau qua hàng đợi lệnh làm tăng tốc độ đáng kể của CPU. 2. Nguyên lý hoạt động BIU có nhiệm vụ đưa ra địa chỉ, đọc mã lệnh từ bộ nhớ, đọc/ghi dữ liệu từ/vào cổng hoặc bộ nhớ. Bên trong BIU còn có bộ nhớ đệm lệnh (còn gọi là hàng đợi lệnh) với dung lượng 4 byte dùng để chứa các lệnh đã đọc được nằm sẵn chờ EU xử lý. Đây là một cấu trúc mới được cấy vào bộ vi xử lý 8086/88 để thực hiện cơ chế xử lý liên tục dòng mã lệnh (instruction pipelining). Pipeline là một cơ chế đã được ứng dụng từ những năm 60 trong các máy tính lớn. EU có nhiệm vụ cung cấp địa chỉ cho BIU để khối này đọc lệnh và dữ liệu, còn bản thân nó thì giải mã lệnh và thực hiện lệnh. Mã lệnh đọc vào từ bộ nhớ được đưa đến đầu vào của bộ giải mã (nằm trong khối điều khiển CU), các thông tin thu được từ đầu ra của bộ giải mã sẽ được đưa đến mạch tạo xung điều khiển để tạo ra các dãy xung khác nhau (tùy từng lệnh) điều khiển hoạt động của các bộ phận bên trong và bên ngoài CPU. Trong EU còn có khối tính toán số học và logic ALU dùng để thực hiện các thao tác khác nhau với các toán hạng của lệnh. II - CÁC THANH GHI VÀ CÁC CHẾ ĐỘ ĐỊA CHỈ 1. Các thanh ghi Bên trong CPU có một số ô nhớ được gọi là thanh ghi (register). Các thanh ghi có độ dài 16 bit và được chia thành: thanh ghi đoạn, thanh ghi đa năng, thanh ghi con trỏ và chỉ số, thanh ghi cờ. a) Thanh ghi đoạn Bộ vi xử lý 8086/88 làm việc ở chế độ thực, với 20 bit địa chỉ bộ vi xử lý này có khả năng đánh địa chỉ cho 220 = 1 M ô nhớ = 1 MB. Trong 1 MB bộ nhớ người ta chia thành các đoạn 64 KB khác nhau để: - chứa mã chương trình, - chứa dữ liệu và kết quả trung gian của chương trình và - tạo ra một đoạn nhớ đặc biệt gọi là ngăn xếp (STACK) dùng vào việc quản lý các thông số của vi xử lý khi gọi CTC con hoặc trở về từ CTC. Để quản lý các đoạn nhớ trên, bộ vi xử lý 8088 có 4 thanh ghi đoạn xác định địa chỉ bắt đầu của 4 đoạn nhớ 64 KB: + CS (Code Segment): thanh ghi đoạn mã, xác định địa chỉ bắt đầu của đoạn nhớ chứa mã chương trình. + DS (Data Segment): thanh ghi đoạn dữ liệu, xác định địa chỉ bắt đầu của đoạn nhớ chứa hầu hết dữ liệu của chương trình. + ES (Extra Segment): thanh ghi đoạn dữ liệu phụ, xác định địa chỉ bắt đầu của đoạn nhớ chứa dữ liệu phụ. Đoạn nhớ này được các lệnh về chuỗi sử dụng để chữ dữ liệu đích. + SS (Stack Segment): thanh ghi đoạn ngăn xếp, xác định địa chỉ bắt đầu của đoạn nhớ ngăn xếp. Nội dung của các thanh ghi đoạn xác định địa chỉ của ô nhớ nằm ở đầu đoạn tương ứng. Vì địa chỉ của ô nhớ là 20 bit mà các thanh ghi đoạn chỉ có 16 bit nên bộ vi xử lý phải thêm 0H vào bên phải nội dung của thanh ghi đoạn để có địa chỉ 20 bit của ô nhớ nằm ở đầu đoạn. Địa chỉ này gọi là địa chỉ cơ sở hay địa chỉ đoạn. Địa chỉ của các ô nhớ khác trong đoạn được tính bằng cách cộng thêm vào địa chỉ đoạn một giá trị gọi là độ lệnh (offset) hay địa chỉ lệch. Địa Bài giảng kỹ thuật vi xử lý - GV. Ngô Công Thắng Chương 2 Bộ vi xử lý Intel 8088 - 12 - chỉ lệch có độ dài 16 bit và thường đặt trong các thanh ghi 16 bit khác đóng vai trò thanh ghi lệch. Cụ thể, để xác định địa chỉ vật lý 20 bit của một ô nhớ nào đó trong một đoạn nhớ bất kỳ, CPU 8088 phải dùng đến hai thanh ghi 16 bit: một thanh ghi đoạn và một thanh ghi lệch. Từ nội dung của hai thanh ghi này tạo ra địa chỉ vật lý theo công thức sau: Địa chỉ vật lý = Nội dung thanh ghi đoạn x 24 + Nội dung thanh ghi lệch = Địa chỉ đoạn + Địa chỉ lệch Việc dùng hai thanh ghi để ghi nhớ thông tin về địa chỉ tạo ra một loại địa chỉ gọi là địa chỉ logic, được ký hiệu như sau: Thanh ghi đoạn:Thanh ghi lệch (địa chỉ lệch) Segment:Offset Segment:Offset là địa chỉ logic vì nó tồn tại dưới dạng giá trị của các thanh ghi, và khi cần truy nhập ô nhớ nào thì nó phải được đổi ra địa chỉ vật lý của ô nhớ đó. Địa chỉ logic có tính đa trị vì ứng với một địa chỉ vật lý có rất nhiều địa chỉ logic khác nhau. Điều này cho 8086/88 linh hoạt trong việc định địa chỉ. Ví dụ, địa chỉ vật lý 12345H có thể tạo ra từ các địa chỉ logic sau: 1000H:2345H 1200H:0345H 1004H:2305H 0300H:E345H …… Vì các thanh ghi đoạn được thêm 0H vào bên phải để xác định địa chỉ bắt đầu của đoạn nên các đoạn chỉ có thể bắt đầu tại các ranh giới 16 byte. Hơn nữa, vì các đoạn có độ dài 64 KB nên khi biết địa chỉ bắt đầu của đoạn thì ta cũng biết được địa chỉ kết thúc đoạn bằng cách cộng thêm vào địa chỉ bắt đầu đoạn FFFFH. Ví dụ: Một thanh ghi đoạn có địa chỉ là 1000H => địa chỉ bắt đầu đoạn là 10000H và địa chỉ kết thúc đoạn là 1FFFFH. b) Các thanh ghi đa năng Bộ vi xử lý 8088 có 4 thanh ghi đa năng 16 bit: AX, BX, CX, DX. Khi cần chứa dữ liệu 8 bit thì mỗi thanh nghi này có thể tách ra thành hai thanh ghi 8 bit cao và 8 bit thấp, đó là các cặp AH và AL, BH và BL, CH và CL, DH và DL. Các thanh ghi đa năng có thể chứa các loại dữ liệu khác nhau song chúng cũng có những chức năng chuyên dụng được dùng đến trong những công việc đặc biệt. Vì vậy các thanh ghi đa năng này được gán cho những cái tên nói lên chức năng chuyên dụng của chúng. 00000H 10000H 1FFFFH 1F000H 1000H Thanh ghi đoạn Offset = F000H FFFFFH Bài giảng kỹ thuật vi xử lý - GV. Ngô Công Thắng Chương 2 Bộ vi xử lý Intel 8088 - 13 - - AX (Accumulator): thanh ghi chứa, thường dùng để chứa kết quả của các thao tác chẳng hạn như lệnh nhân, chia và một số lệnh hiệu chỉnh dữ liệu. - BX (Base): thanh ghi cơ sở, thường chứa địa chỉ lệch của ô nhớ trong đoạn DS. - CX (Count): thanh ghi đếm, CX thường chứa số lần lặp trong các lệnh lặp, CL thường chứa số lần dịch hoặc quay trong lệnh dịch và quay thanh ghi. - DX (Data): thanh ghi dữ liệu, DX cùng với AX tham gia vào phép nhân hoặc chia các số 16 bit. DX còn dùng để chứa địa chỉ của các cổng vào/ra trong các lệnh vào ra dữ liệu trực tiếp. c) Thanh ghi con trỏ và chỉ số Bộ vi xử lý 8088 có 3 thanh ghi con trỏ (IP, BP, SP) và 2 thanh ghi chỉ số (SI, DI). Các thanh ghi này ngầm định được sử dụng làm các thanh ghi lệch cho các đoạn tương ứng. Cụ thể: - IP (Instruction Pointer): thanh ghi con trỏ lệnh, IP luôn trỏ vào lệnh tiếp theo sẽ được thực hiện nằm trong đoạn mã CS. Địa chỉ của lệnh này là CS:IP - BP (Base Pointer): con trỏ cơ sở, BP luôn trỏ vào dữ liệu nằm trong đoạn ngăn xếp. Địa chỉ logic của ô nhớ ngăn xếp do BP trỏ tới là SS:BP - SP (Stack Ponter): con trỏ ngăn xếp, SP luôn trỏ vào đỉnh hiện thời của ngăn xếp. Địa chỉ logic của đỉnh ngăn xếp là SS:SP - SI (Source Index): chỉ số nguồn, SI trỏ vào dữ liệu trong đoạn dữ liệu DS. Địa chỉ logic của ô nhớ do SI trỏ tới là DS:SI - DI (Destinaton Index): chỉ số đích, DI trỏ vào dữ liệu trong đoạn dữ liệu DS. Địa chỉ logic của ô nhớ do DI trỏ tới là DS:DI Riêng trong các lệnh về chuỗi thì ES:DI luôn ứng với địa chỉ của một phn tử thuộc chuỗi đích, DS:SI luôn ứng với địa chỉ của một phần tử thuộc chuỗi nguồn. Bảng tóm tắt sự kết hợp ngầm định giữa thanh ghi đoạn và thanh ghi lệch: Thanh ghi đoạn Thanh ghi lệch Địa chỉ CS IP Địa chỉ lệnh sắp thực hiện DS BX, DI, SI Địa chỉ trong đoạn dữ liệu SS SP hoặc BP Địa chỉ trong đoạn ngăn xếp ES DI Địa chỉ chuỗi đích d) Thanh ghi cờ (Flag Register) Bên trong bộ vi xử lý 8088 có một thanh ghi đặc biệt gọi là thanh ghi cờ hay thanh ghi trạng thái. Mỗi bit của thanh ghi này 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 CPU. Thanh ghi cờ có 16 bit nhưng chỉ dùng hết 9 bit làm bit cờ. Các bit cờ chia thành hai loại: * Các cờ trạng thái: có 6 cờ trạng thái là C, P, A, Z, S và O. Các cờ trạng thái này được thiết lập bằng 1 hoặc xóa bằng 0 sau hầu hết các lệnh toán học và logic. − C (Carry): cờ nhớ, C = 1 khi cớ nhớ hoặc mượn. − P (Parity): cờ chẵn lẻ, P = 1 khi tổng số bit 1 trong kết quả là chẵn, P = 0 khi tổng số bit 1 trong kết quả là lẻ. − A (Auxiliary): cờ nhớ phụ, A = 1 khi có nhớ hoặc mượn từ một số BCD thấp sang một số BCD cao. C P AZSTIDO 0 1 2 3456789101112 13 14 15 Bài giảng kỹ thuật vi xử lý - GV. Ngô Công Thắng Chương 2 Bộ vi xử lý Intel 8088 - 14 - − Z (Zero): cờ rỗng, Z = 1 khi kết quả của phép tính số học bằng 0, Z = 0 khi kết quả của phép tính số học khác 0. − S (Sign): cờ dấu, S = 1 kết quả âm. − O (Overflow): cờ tràn, O = 1 khi kết quả vợt ra ngoài giới hạn biểu diễn dành cho nó. * Các cờ điều khiển: có 3 cờ T, I, D. Các cờ này được thiết lập bằng 1 hoặc xóa bằng 0 thông qua các lệnh để điều khiển chế độ làm việc của bộ vi xử lý. − T (Trap): cờ bẫy, T = 1 thì bộ vi xử lý làm việc ở chế độ chạy từng lệnh. − I (Interrupt): cờ ngắt, I = 1 thì bộ vi xử lý cho phép các yêu cầu ngắt được tác động. Cờ này được thiết lập bằng lệnh STI và xóa bằng lệnh CLI. − D (Direction): cờ hướng, D = 1 thì bộ vi xử lý làm việc với chuỗi ký tự theo thứ tự từ phải sang trái. 2. Cách mã hóa lệnh của bộ vi xử lý 8088 Các lệnh của bộ vi xử lý được ghi bằng các ký tự dưới dạng gợi nhớ (mnemonic) để người sử dụng dễ nhận biết. Tuy nhiên đối với bản thân bộ vi xử lý thì các lệnh cho nó được mã hoá dưới dạng các số 0 và 1 (còn gọi là mã máy), vì đây là dạng biểu diễn thông tin duy nhất mà máy hiểu được. Bởi vậy các lệnh dưới dạng các ký tự gợi nhớ phải được dịch ra mã máy. Việc dịch này được thực hiện bằng các chương trình dịch hợp ngữ như MASM, TASM. Vì lệnh cho bộ vi xử lý được cho dưới dạng mã máy nên sau khi nhận lệnh bộ vi xử lý phải thực hiện giải mã lệnh rồi sau đó mới thực hiện lệnh. Một lệnh vi xử lý có thể dài một vài byte tuỳ theo bộ vi xử lý. Đối với bộ vi xử lý 8088 một lệnh có độ dài từ 1 - 6 byte. Ví dụ, lệnh MOV dạng mã máy cần ít nhất là 2 byte, trong đó 6 bit của byte đầu dùng để chứa mã lệnh. Ví dụ: Dạng mã máy của lệnh MOV Nói chung một lệnh của bộ vi xử lý gồm 2 phần: mã lệnh và địa chỉ của toán hạng. 3. Các chế độ địa chỉ dữ liệu Chế độ địa chỉ (Addressing mode) là cách để CPU tìm thấy toán hạng cho các lệnh của nó. Để viết được chương trình cho CPU ta phải nắm vững các chế độ địa chỉ mà các lệnh của nó sử dụng. Các chế độ địa chỉ được xác định ngay từ khi chế tạo ra bộ vi xử lý và không thể thay đổi được. Bộ vi xử lý 8088 và họ 80x86 nói chung đều có 7 chế độ địa chỉ dữ liệu. Để minh họa cho các chế độ địa chỉ ta sử dụng lệnh chuyển dữ liệu MOV, nó có dạng như sau: Lệnh MOV sao chép dữ liệu ở nguồn vào đích, dữ liệu nguồn không thay đổi còn dữ liệu đích bị thay đổi. a) Chế độ địa chỉ thanh ghi Trong chế độ địa chỉ này các lệnh sử dụng các thanh ghi bên trong CPU làm các toán hạng để chứa dữ liệu cần thao tác. Các thanh ghi sử dụng trong lệnh phải cùng kích cỡ, trừ một số lệnh như lệnh SHL DX, CL. Ví dụ: Assembly Kích thước Hoạt động MOV AL,BL 8 bit Sao chép BL vào AL MOV CH,CL 8 bit Sao chép CL vào CH MOV AX,CX 16 bit Sao chép CX vào AX Mã lệnh Toán hạng Dấu phẩy phân tách Đích và Nguồn MOV Đích, Nguồn Mã lệnh Địa chỉ của các toán hạng Bài giảng kỹ thuật vi xử lý - GV. Ngô Công Thắng Chương 2 Bộ vi xử lý Intel 8088 - 15 - MOV DS,AX 16 bit Sao chép AX vào DS MOV BX,ES 16 bit Sao chép ES vào BX MOV ES,DS - Không được phép dùng hai thanh ghi đoạn MOV BL,DX - Không được phép, hai thanh ghi khác kích cỡ MOV CS,AX - Không được phép, thanh ghi đoạn mã không thể là đích b) Chế độ địa chỉ tức thì Trong chế độ này toán hạng đích là một thanh ghi hay ô nhớ, còn toán hạng nguồn là một hằng số. Vì là hằng số nên toán hạng đích được tìm thấy ngay sau mã lệnh. Hầu hết các chương trình dịch quy định cách viết các hằng số như sau: - Số hex: thêm chữ H vào cuối, riêng các số bắt đầu bằng chữ thì phải thêm cả số 0 đằng trước. Ví dụ: 1234H, 0A231H - Số thập phân: viết bình thường. Ví dụ: 123, 22 - Số nhị phân: thêm chữ B vào cuối, ví dụ: 10011B - Ký tự và chuỗi ký tự: phải đặt trong hai dấu phẩy trên. Ví dụ: ‘A’, ‘AB’ Ví dụ: Assembly Kích thước Hoạt động MOV BL,44 8 bit Đưa số 44 thập phân vào BL MOV AX,44H 16 bit Đưa 0044H vào AX MOV SI,0 16 bit Đưa 0000H vào SI MOV AL,’A’ 8 bit Đưa mã ASCII của ‘A’ vào AL MOV AX,’AB’ 16 bit Đưa mã ASCII của ‘A’ vào AH, ‘B’ vào AL c) Chế độ địa chỉ trực tiếp Trong chế độ địa chỉ này một toán hạng là địa chỉ lệch của ô nhớ trong đoạn dữ liệu, còn toán hạng kia chỉ có thể là thanh ghi không được là ô nhớ. Địa chỉ lệch của ô nhớ có thể cho dưới dạng tên hoặc một số hex (số hex 16 bit đặt trong ngoặc vuông). Ví dụ: Assembly Kích thước Hoạt động MOV AL,Number 8 bit Sao chép 1 byte dữ liệu từ ô nhớ có tên là Number trong đoạn DS vào AL MOV AX,Data1 16 bit Sao chép 1 từ dữ liệu từ ô nhớ có tên là Data1 trong đoạn DS vào AX MOV News,AL 8 bit Sao chép AL vào ô nhớ có tên là̀ News trong đoạn dữ liệu DS MOV AL,[1234H] 8 bit Sao chép dữ liệu từ ô nhớ DS:(1234H) vào AL d) Chế độ địa chỉ gián tiếp qua thanh ghi Trong chế độ địa chỉ này một toán hạng là một trong các thanh ghi BP, BX, DI và SI chứa địa chỉ lệch của ô nhớ, còn toán hạng kia chỉ có thể là thanh ghi không được là ô nhớ. Các thanh ghi đặt trong ngoặc vuông. BX, SI, DI chứa địa chỉ lệch của ô nhớ trong đoạn dữ liệu DS, còn BP chứa địa chỉ lệch của ô nhớ trong đoạn ngăn xếp SS. Ví dụ: Assembly Kích thước Hoạt động MOV CX,[BX] 16 bit Sao chép 1 từ dữ liệu từ ô nhớ DS:BX MOV [BP],DL 8 bit Sao chép nội dung DL vào ô nhớ SS:BP MOV [DI],BH 8 bit Sao chép nội dung BH vào ô nhớ DS:DI MOV [DI],[BX] - Không cho phép di chuyển dữ liệu giữa 2 ô nhớ Bài giảng kỹ thuật vi xử lý - GV. Ngô Công Thắng Chương 2 Bộ vi xử lý Intel 8088 - 16 - e) Chế độ địa chỉ tương đối cơ sở Trong chế độ địa chỉ này một toán hạng là một ô nhớ được chỉ ra bởi một thanh ghi cơ sở (BX, BP) cộng với một giá trị dịch chuyển (giá trị hằng), còn toán hạng kia chỉ có thể là thanh ghi không được là ô nhớ. Giá trị dịch chuyển có thể bằng số hoặc bằng tên. Nếu bằng số thì giá trị dịch chuyển cộng với thanh ghi cơ sở đặt trong ngoặc vuông, ví dụ MOV AL,[BX+2]. Nếu bằng tên thì tên này đặt trước ngoặc vuông, ví dụ MOV AL,DATA1[BX]. Cả hai dạng giá trị dịch chuyển có thể xuất hiện đồng thời, ví dụ MOV AL,DATA1[BX+2]. Trong bộ vi xử lý 8088, giá trị dịch chuyển nếu là số thì là một số có dấu 16 bit nằm trong khoảng -32768 đến 32767. BX xác định địa chỉ trong đoạn dữ liệu DS còn BP xác định địa chỉ trong đoạn ngăn xếp SS. Ví dụ: Assembly Kích thước Hoạt động MOV CL,[BX+2] 8 bit Sao chép 1 byte dữ liệu từ ô nhớ DS:(BX+2) vào CL MOV AL,[BP+5] 8 bit Sao chép 1 byte dữ liệu từ ô nhớ SS:(BP+5) vào AL f) Chế độ địa chỉ tương đối chỉ số Tương tự như chế độ địa chỉ tương đối cơ sở, chỉ khác là trong chế độ địa chỉ này sử dụng các thanh ghi chỉ số SI hoặc DI. Ô nhớ chỉ ra thanh ghi chỉ số cộng với giá trị dịch chuyển nằm trong đoạn dữ liệu. Ví dụ: Assembly Kích thước Hoạt động MOV CL,[SI+2] 8 bit Sao chép 1 byte dữ liệu từ ô nhớ DS:(SI+2) vào CL MOV AL,[DI+5] 8 bit Sao chép 1 byte dữ liệu từ ô nhớ DS:(DI+5) vào AL g) Chế độ địa chỉ tương đối chỉ số cơ sở Kết hợp hai chế độ địa chỉ tương đối chỉ số và tương đối cơ sở ta có chế độ địa chỉ tương đối chỉ số cơ sở. Chế độ địa chỉ này dùng cả thanh ghi chỉ số và thanh ghi cơ sở để xác định địa chỉ. Ví dụ: Assembly Kích thước Hoạt động MOV DH,[BX+SI+2] 8 bit Sao chép 1 byte dữ liệu từ ô nhớ DS:(BX+SI+2) vào DH MOV AX,LIST[BX+DI] 16 bit Sao chép 1 word dữ liệu từ ô nhớ DS:(BX+DI+LIST) vào AX MOV LIST[BP+SI+4],DH 8 bit Sao chép nội dung DH vào ô nhớ DS:(BP+SI++LIST+4) Chú ý: Các thanh ghi đoạn và thanh ghi lệch được ngầm định đi kèm với nhau để xác định địa chỉ của các toán hạng trong các đoạn nhớ khác nhau. Vì tính ngầm định này nên trong các lệnh ta chỉ viết các thanh ghi lệch là đủ cơ sở để tính địa chỉ của toán hạng. Tuy nhiên, bộ vi xử lý 8088 còn cho phép ta phá vỡ sự ngầm định này để làm việc với các cặp thanh ghi đoạn và thanh ghi lệch khác. Để loại bỏ sự ngầm định khi viết lệnh ta phải viết tên thanh ghi đoạn muốn dùng kèm theo dấu hai chấm trước thanh ghi lệch. Cụm ký hiệu này gọi là cụm tiếp đầu ngữ để loại bỏ thanh ghi đoạn ngầm định. Ví dụ: MOV AL,ES:[BX] Bài giảng kỹ thuật vi xử lý - GV. Ngô Công Thắng Chương 2 Bộ vi xử lý Intel 8088 - 17 - III - TẬP LỆNH CỦA BỘ VI XỬ LÝ 8088 1. Nhóm lệnh chuyển dữ liệu - MOV Đích, Nguồn Sao chép dữ liệu Nguồn vào đích - XCHG Đích, Nguồn Hoán đổi nội dung của 2 toán hạng đích và nguồn - PUSH Nguồn Cất nội dung của một thanh ghi hoặc một ô nhớ 16 bit vào ngăn xếp - POP Đích Lấy dữ liệu 16 bit trong ngăn xếp để vào Đích - XLAT Chuyển nội dung của ô nhớ nằm trong một bảng các ô nhớ 8 bit vào thanh ghi AL. Địa chỉ bắt đầu của bảng được xác định bởi DS:BX. Địa chỉ lệch của ô nhớ trong bảng được xác định bởi AL. 2. Nhóm lệnh chuyển địa chỉ - LEA Đích, Nguồn Chuyển địa chỉ lệch của ô nhớ Nguồn vào thanh ghi Đích 16 bit - LDS Đích, Nguồn Chuyển nội dung của ô nhớ Nguồn 32 bit vào cặp thanh ghi 16 bit, 16 bit cao của Nguồn được nạp vào DS, 16 bit thấp được nạp vào thanh ghi Đích 16 bit. - LES Đích, Nguồn Giống như LDS nhưng thay DS bằng ES 3. Nhóm lệnh chuyển thanh ghi cờ - LAHF Chuyển phần thấp của thanh ghi cờ vào AH - SAHF Chuyển nội dung của AH vào 8 bit thấp của thanh ghi cờ - POPF Chuyển phần tử đỉnh ngăn xếp (16 bit) vào thanh ghi cờ - PUSHF Đưa nội dung thanh ghi cờ vào ngăn xếp 4. Nhóm lệnh chuyển dữ liệu qua cổng - IN AL, port hoặc IN AL,DX Đọc 8 bit từ cổng vào AL. Nếu địa chỉ cổng có giá trị từ 0H đến FFH thì có thể viết trực tiếp, còn nếu địa chỉ của cổng có giá trị lớn hơn FFH thì phải đặt vào DX - OUT port,AL hoặc OUT DX,AL Đưa 8 bit từ thanh ghi AL ra cổng 5. Nhóm lệnh nhảy - Lệnh nhảy không điều kiện: JMP Nhãn Chuyển CS:IP tới vị trí được xác định bởi Nhãn - Lệnh nhảy có điều kiện: J Nhãn_gần Nếu điều kiện thỏa mãn thì nhảy tới Nhãn_gần. Lệnh nhảy có điều kiện có độ dài 2 byte, byte đầu là mã lệnh, byte sau là địa chỉ tương đối. Do vậy khoảng cực đại mà nó nhảy được là -128 đến 127. Muốn nhảy xa hơn phải dùng lệnh nhảy không điều kiện. Điều kiện được diễn tả bằng một cụm chữ cái đặt ngay sau J. Các lệnh nhảy có điều kiện bao gồm: JA, JAE, JB, JBE, JNA, JNAE, JNB, JNBE, JG, JGE, .... Bài giảng kỹ thuật vi xử lý - GV. Ngô Công Thắng Chương 2 Bộ vi xử lý Intel 8088 - 18 - 6. Lệnh so sánh CMP Left, Right Left có thể là thanh ghi hoặc ô nhớ, Right có thể là thanh ghi hoặc ô nhớ hoặc hằng số. Lệnh này so sánh Left và Right, kết quả phản ánh trong các cờ trạng thái nhưng không làm thay đổi nội dung của Left. 7. Nhóm lệnh lặp - LOOP Nhãn_gần Giảm CX đi 1 đơn vị và nhảy đến Nhãn_gần nếu CX khác 0. - LOOPE Nhãn_gần Giảm CX đi 1 đơn vị và nhảy đến Nhãn_gần nếu ZF=1 và CX ≠ 0 - LOOPZ Nhãn_gần Tương tự LOOPE - LOOPNE Nhãn_gần Giảm CX đi 1 đơn vị và nhảy đến Nhãn_gần nếu ZF=0 và CX ≠ 0 - LOOPNZ Nhãn_gần Tương tự LOOPNE 8. Lệnh gọi chương trình con - Gọi CTC: CALL Nhãn - Trở về từ CTC: RET 9. Nhóm lệnh tính toán số học - Lệnh cộng không nhớ: ADD Đích, Nguồn Đích ← Đích + Nguồn - Lệnh cộng có nhớ: ADC Đích, Nguồn Đích ← Đích + Nguồn + CF - Lệnh tăng: INC Đích Đích ← Đích + 1 - Lệnh giảm: DEC Đích Đích ← Đích - 1 - Lệnh trừ không mượn: SUB Đích, Nguồn Đích ← Đích - Nguồn - Lệnh trừ có mượn: SBB Đích, Nguồn Đích ← Đích - Nguồn - CF - NEG Đích Đích ← - Đích - Lệnh nhân không dấu: MUL Nguồn MUL Nguồn_8bit AX ← AL * Nguồn_8bit MUL Nguồn_16bit DXAX ← AX * Nguồn_16bit - Lệnh nhân có dấu: IMUL Nguồn Tương tự MUL - Lệnh chia không dấu: DIV Nguồn DIV Nguồn_8bit Lấy AX chia cho Nguồn_8bit, thương để trong AL, số dư để trong AH DIV Nguồn_16bit Lấy DXAX chia cho Nguồn_16bit, thương để trong AX, số dư để trong DX - Lệnh chia có dấu: IDIV Nguồn Tương tự DIV Bài giảng kỹ thuật vi xử lý - GV. Ngô Công Thắng Chương 2 Bộ vi xử lý Intel 8088 - 19 - - Các lệnh hiệu chỉnh khi thực hiện phép toán với mã BCD và ASCII:DAA, DAS, AAA, AAD, AAM, AAS. 10. Nhóm lệnh tính toán logic - AND Đích, Nguồn Đích ← Đích AND Nguồn - OR Đích, Nguồn Đích ← Đích OR Nguồn - XOR Đích, Nguồn Đích ← Đích XOR Nguồn - NOT Đích Đích ← NOT Đích - TEST Đích, Nguồn Đích AND Nguồn 11. Nhóm lệnh dịch và quay bit - SHL Đích,1 hoặc SHL Đích,CL - SHR Đích,1 hoặc SHR Đích,CL - SAL Đích,1 hoặc SAL Đích,CL - SAR Đích,1 hoặc SAR Đích,CL - ROL Đích,1 hoặc ROL Đích,CL - ROR Đích,1 hoặc ROR Đích,CL - RCL Đích,1 hoặc RCL Đích,CL - RCR Đích,1 hoặc RCR Đích,CL 12. Nhóm lệnh xử lý chuỗi - Lệnh chuyển chuỗi: MOVS, MOVSB, MOVSW - Lệnh so sánh chuỗi: CMPS, CMPSB, CMPSW - Lệnh quét chuỗi: SCAS, SCASB, SCASW - Lệnh nạp chuỗi: LODS, LODSB, LODSW - Lệnh lưu chuỗi: STOS, STOSB, STOSW