微处理器结构及基本工作原理.ppt

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1、第二章第二章 8086/8088微机体系结构微机体系结构l8086/8088内部结构内部结构 l存储器结构存储器结构 l8086/8088CPU引脚及功能引脚及功能 l8086/8088系统配置系统配置 l8086/8088CPU内部时序内部时序 l微处理器性能指标微处理器性能指标 重点重点：8086CPU的组成及的组成及各部分的作用，各部分的作用，8086存储器存储器的分段、物理地址的形成的分段、物理地址的形成，8086工作时序，堆栈的概念工作时序，堆栈的概念难点：难点：8086工作时序、工作时序、物理地址的形成物理地址的形成1.微处理器性能指标l字长字长 l指令系统指令系统 l基本指令执行

2、时间基本指令执行时间 l访问存储器能力访问存储器能力 l是否能构成多处理器系统是否能构成多处理器系统 l工艺形成及其它工艺形成及其它 字长字长：是微处理器在交换、加工、存储信息时，字长：是微处理器在交换、加工、存储信息时，其信息位的最基本的长度。与数据总线的其信息位的最基本的长度。与数据总线的 根数和内部寄存器的位数相同。根数和内部寄存器的位数相同。10110101被加数被加数8位位+10001111加数加数8位位进位进位111111101000100和和8位位PSW标志寄存器标志寄存器运运算算器器标志标志寄存器寄存器运运算算器器被加数被加数加数加数和和进位进位字长是衡量字长是衡量CPU工作性

3、能的一个重要参数。工作性能的一个重要参数。不同类型的不同类型的CPU有不同的字长。有不同的字长。如如:Intel40044位位80808位位8088/8086/8028616位位80386/80486、Pentium32位位Itanium（安腾）（安腾）64位位 10101100011001011001100001000011 被加数被加数 11000011110000110001010101011000 加数加数 111111111111 进位进位 01110000001010001010110110011011 和和+4位位8次次8位位4次次16位位2次次32位位1次次8086/8088C

4、PU性能指标性能指标 8086：是是INTEL系列系列16位微处理器，采用位微处理器，采用HMOS（高密（高密度金属氧化物半导体）技术，集成度为度金属氧化物半导体）技术，集成度为29000个管片。个管片。数据总线：数据总线：16位位地址总线：地址总线：20位，可直接寻址的地址空间为位，可直接寻址的地址空间为 1M字节。字节。8088：准准16位机，位机，CPU内部数据总路线为内部数据总路线为16位，外部位，外部8位，位，20位地址总线，推出位地址总线，推出8088的目的是为了向下兼容以的目的是为了向下兼容以前的前的8位微型机。位微型机。2.8086/8088内部结构 内内 部部 结结 构构 l

5、8086CPU结构框图及分析结构框图及分析 l8086CPU内部寄存器内部寄存器 l指令执行单元指令执行单元EU l总线接口单元总线接口单元BIU l8088CPU的指令流水线的指令流水线 l通用寄存器通用寄存器 l段寄存器段寄存器 l标志寄存器标志寄存器 l指令指针寄存器指令指针寄存器 2.1 8086CPU工作方式工作方式 微处微处 理器理器 堆栈段堆栈段 存储存储 器接器接 口电口电 路路 存存储储器器附加段附加段 数据段数据段 代码段代码段 代码段代码段1 00000HFFFFFH2.2 8086CPU内部结构框架内部结构框架 ALUTMPTMP标志寄存器标志寄存器FR控制单元EU通用

6、寄存器161616指令队列缓冲器总线控制逻辑通信寄存器CSESSSDSIP地址产生器BIU16816202.2 8086CPU内部结构框架内部结构框架 ALUTMPTMP标志寄存器标志寄存器FR控制单元EU通用寄存器161616指令队列缓冲器总线控制逻辑通信寄存器CSESSSDSIP地址产生器BIU1681620 执行部件执行部件EU的作用：负责的作用：负责执行指令、形成有效地址执行指令、形成有效地址EA。EU 包括四部分：包括四部分：运算器运算器ALU+TEMP 标志寄存器标志寄存器 控制单元控制单元 通用寄存器通用寄存器 2.2 8086CPU内部结构框架内部结构框架 ALUTMPTMP标

7、志寄存器标志寄存器FR控制单元EU通用寄存器161616指令队列缓冲器总线控制逻辑通信寄存器CSESSSDSIP地址产生器BIU1681620 总线接口部件总线接口部件BIU的作用是的作用是预取指令、形成实际地址预取指令、形成实际地址PA、输入输出数据。输入输出数据。BIU主要由五部主要由五部分组成：分组成：指令队列缓冲器指令队列缓冲器 总线控制逻辑总线控制逻辑 段寄存器段寄存器 指令指针寄存器指令指针寄存器 地址产生器地址产生器 l总线利用率高。总线利用率高。串行结构：取指令串行结构：取指令取操作数取操作数执行指令执行指令存放结果存放结果 lCPU利用率高，计算速度快。利用率高，计算速度快。

8、l两部分的动作管理遵循以下原则。两部分的动作管理遵循以下原则。1.每当每当8086的指令队列中有的指令队列中有2个空字节，个空字节，BIU就会自动把指令就会自动把指令取到指令队列中取到指令队列中；2.同时同时EU从指令队列中取出一条指令并分析、执行指令；从指令队列中取出一条指令并分析、执行指令；3.当指令队列已满而当指令队列已满而EU对对BIU又无总线访问请求时，又无总线访问请求时，BIU进入进入空闲状态；空闲状态；4.在执行转移、调用和返回指令时，指令队列中原有内容被自在执行转移、调用和返回指令时，指令队列中原有内容被自动清除。动清除。微处理器结构分析微处理器结构分析 2.3 8088CPU

9、内部结构框架内部结构框架 2.4 寄存器通用寄存器寄存器通用寄存器 四个四个16位通用寄存器、两个变址寄位通用寄存器、两个变址寄存器、两个指针寄存器。存器、两个指针寄存器。AX：累加器（：累加器（Accumulator）BX：基址寄存器（：基址寄存器（Base Index）CX：计数寄存器（：计数寄存器（Count Index）DX：数据寄存器（：数据寄存器（Data Index）SI：源变址寄存器（：源变址寄存器（Source Index）DI：目标寄存器（：目标寄存器（Destination Index）SP：堆栈指针（：堆栈指针（Stack Pointer）BP：基址指针（：基址指针（B

10、ase Pointer）AXBXCXDX0158 7ALAHBLBHCLCHDLDHSIDISPBPAXAL在在输输入入/输输出出指指令令中中用用作作数数据据寄寄存存器器；在在乘乘法法指指令令中中存放被乘数或乘积；在除法指令中存放被除数或商存放被乘数或乘积；在除法指令中存放被除数或商AH 在在LAHF指令中作为目标寄存器使用指令中作为目标寄存器使用AL在在BCD码码及及ASC运运算算指指令令中中作作累累加加器器使使用用；在在XLAT指令中作累加器使用指令中作累加器使用BX在在间间接接寻寻址址方方式式中中作作基基址址寄寄存存器器使使用用；在在XLAT指指令令中作基址寄存器使用中作基址寄存器使用C

11、X在在循循环环指指令令和和字字符符串串指指令令中中作作为为循循环环次次数数计计数数器器,每每作一次循环，作一次循环，CX的内容自动减的内容自动减1CL在移位在移位/循环指令中作移位次数计数器使用循环指令中作移位次数计数器使用DX在在字字乘乘法法/除除法法指指令令中中存存放放乘乘积积高高位位或或被被除除数数高高位位或或余余数数；在在间间接接寻寻址址的的输输入入/输输出出指指令令中中作作地地址址寄寄存存器器使用使用SI在在字字符符串串运运算算指指令令中中作作源源变变址址寄寄存存器器使使用用；在在间间接接寻寻址的指令中作变址寄存器使用址的指令中作变址寄存器使用DI在在字字符符串串运运算算指指令令中中

12、作作目目标标变变址址寄寄存存器器使使用用；在在间间接接寻址中作变址寄存器使用寻址中作变址寄存器使用BP在间接寻址的指令中作基址指针使用在间接寻址的指令中作基址指针使用SP在堆栈操作中作堆栈指针使用在堆栈操作中作堆栈指针使用在某些指令中规定了某些通用寄存器的专门用法，这样可以缩短指令代码长度；或使这些寄存器的使用具有隐含的性质，以简化指令的书写形式（即在指令中不必写出使用的寄存器名称）。通用寄存器的隐含用法如左表所示。2.4 寄存器标志寄存器寄存器标志寄存器FR OF DF IF TF SF ZF AF PF CF 15870状态状态标志位标志位 CF进位标志进位标志,CF=1,有进有进(借借)

13、位位(算术）。算术）。PF奇偶标志，含奇偶标志，含1个数为偶数，个数为偶数，PF=1。AF辅助进位位，辅助进位位，D3向向D4有进借位，有进借位，AF=1。OF溢出标志，溢出标志，OF=CF+CD。OF=1，有溢出。，有溢出。SF符号标志，符号标志，SF=1，D7（D15）=1。ZFZF零标志，零标志，ZF=1，结果为零。，结果为零。控制位控制位 IF中断允许标志，中断允许标志，IF=1，允许，允许CPU响应响应外设通过可屏蔽中断请求线提出的中断外设通过可屏蔽中断请求线提出的中断DF 方向标志，串，方向标志，串，DF=1，减址，减址 TF跟踪标志，跟踪标志，TF=1，CPU进入单步运行状态。进

14、入单步运行状态。标志OFDFIFSFZFAFPFCFOVDNEINGZRACPECYNVUPDIPLNZNAPONC为1的符号为0的符号标志寄存器中的状态标志的状态表示符号CF=1 PF=1 AF=0 OF=0 SF=0 ZF=0 无符号数相加无符号数相加 211 105 316 +-45 +105+60 +11010011+0110100100111100 11 11 11010011+0110100100111100 11 11 有符号数相加有符号数相加 2.4 寄存器段寄存器寄存器段寄存器 000 0000 1001 0001 1100 0100 1101 0101 1010 0010

15、1011 0011 1110 0110 1111 0111 1十六进制数十六进制数0H1H2H3H4H5H6H7H8H9HAHBHCHDHEHFH0HFH 地址地址 译码译码 电路电路 DB8086微处理器的地微处理器的地址总线为址总线为20根，则根，则其寻址空间为：其寻址空间为：00000HFFFFFH2.4 寄存器段寄存器寄存器段寄存器 矛盾：矛盾：外部地址总线为外部地址总线为20根，内部能够提供的数据为根，内部能够提供的数据为16位。位。逻辑段逻辑段1 逻辑段逻辑段2 逻辑段逻辑段3 l因为因为16位地址最多可以访问位地址最多可以访问64K的存储空的存储空间，所以每个分段的最大空间为间，

16、所以每个分段的最大空间为64K。段起段起始地始地址址l物理地址：存储器中实实在在存在的一个物理地址：存储器中实实在在存在的一个存储单元的编号，也叫实际地址。存储单元的编号，也叫实际地址。l段起始地址：分段的第一个物理地址。段起始地址：分段的第一个物理地址。00000HFFFFFHl1M的存储空间能够被分为的段数为：的存储空间能够被分为的段数为：16 l段起始地址的特点：低四位为段起始地址的特点：低四位为0。12340H 12000H 00000H 23560H FFFF0H 2.4 寄存器段寄存器寄存器段寄存器 l段基址：段起始地址高十六位（段基址：段起始地址高十六位（二二进制进制）组成的地址

17、编码。）组成的地址编码。偏移地址偏移地址12340H2233FH 逻辑段逻辑段11238FH右图所示段的段基址为：右图所示段的段基址为：1234Hl偏移地址：物理地址与所在段起始偏移地址：物理地址与所在段起始地址的差，也叫有效地址。地址的差，也叫有效地址。右图中右图中1238FH的偏移地址为：的偏移地址为：0004FHl物理地址的形成：段基址左移物理地址的形成：段基址左移4位位（二进制二进制）+偏移地址。偏移地址。l偏移地址的特点：高四位（偏移地址的特点：高四位（二进制二进制）永远为永远为0，因此仅取其低十六位。，因此仅取其低十六位。最大的偏移地址最大的偏移地址2233FH-12340H=0F

18、FFFH2.4 寄存器段寄存器寄存器段寄存器 逻辑段逻辑段2 逻辑段逻辑段1 同一个存储单元同一个存储单元25637H25630H25600H00037H00007Hl逻辑地址的特点：不唯一逻辑地址的特点：不唯一 l逻辑地址逻辑地址 段基址：偏移地址段基址：偏移地址 左图中左图中1238FH的逻辑地址为：的逻辑地址为：1234H：004FH偏移地址偏移地址12340H2233FH 逻辑段逻辑段11238FH 逻辑地址的来源逻辑地址的来源 操作指令操作指令段基址段基址偏移地址偏移地址正常来源正常来源其他来源其他来源取指令取指令CS无无IP堆栈指令堆栈指令SS无无SP存存/取指令取指令DSCS、E

19、S、SS有效地址有效地址EA取源串取源串DSCS、ES、SSSI存存/取目标串取目标串ES无无DI通过通过BP间接寻址间接寻址SSCS、ES、DS有效地址有效地址EA2.4 寄存器段寄存器寄存器段寄存器 l代码段：存放等待执行的指令代码。代码段：存放等待执行的指令代码。l数据段：存放指令中所需要的操作数。数据段：存放指令中所需要的操作数。l堆栈段：一段特殊的数据存取区域。堆栈段：一段特殊的数据存取区域。l附加段：通常也用来存放操作数。附加段：通常也用来存放操作数。l在程序量很大的情况下可以开辟在程序量很大的情况下可以开辟多个代码段。同理，其它逻辑段也多个代码段。同理，其它逻辑段也可以进行扩展。

20、可以进行扩展。堆栈段堆栈段 附加段附加段 数据段数据段 代码段代码段 l各个逻辑段可以重叠。各个逻辑段可以重叠。代码段代码段1 数数据据段段1附附加加段段1l功能段：按存放数据所起到的功能不功能段：按存放数据所起到的功能不同又可以分为代码段、数据段、堆栈段同又可以分为代码段、数据段、堆栈段和附加段。和附加段。2.4 寄存器段寄存器寄存器段寄存器 l代码段寄存器代码段寄存器CS：指向当前的：指向当前的代码段，指令由此段取出。代码段，指令由此段取出。l数据段寄存器数据段寄存器DS：指向当前的：指向当前的数据段，通常用来存放程序变量。数据段，通常用来存放程序变量。l堆栈段寄存器堆栈段寄存器SS：指向

21、当前的堆：指向当前的堆栈段，堆栈操作所需的就是该段存栈段，堆栈操作所需的就是该段存储单元的内容。储单元的内容。l附加段寄存器附加段寄存器ES：指向当前的附：指向当前的附加段，通常也用来存储数据。加段，通常也用来存储数据。2.4 寄存器指令指针寄存器指令指针IP 12300H12307H 0007H IP:当前代码段当前代码段l指令指针寄存器指令指针寄存器IP存储的是当前存储的是当前预取指令的存储地址。预取指令的存储地址。l对于对于8086，BIU从存储器中取过从存储器中取过一次指令后，一次指令后，IP自动加自动加2，指向下，指向下一个预取指令。一个预取指令。l对于对于8088，BIU从存储器中

22、取过从存储器中取过一次指令后，一次指令后，IP自动加自动加1，指向下，指向下一个预取指令。一个预取指令。l程序员不能对程序员不能对IP进行存取操作，进行存取操作，程序中的转移指令、返回指令及程序中的转移指令、返回指令及中断指令能对中断指令能对IP进行操作进行操作。3.存储器结构l8086系统中存储器的结构系统中存储器的结构 l8088系统中存储器的结构系统中存储器的结构 l堆栈的结构堆栈的结构 3.1 8086系统中存储器的结构系统中存储器的结构 l存储地址相当于房间号码，而其中存储存储地址相当于房间号码，而其中存储的数据才是我们要存取的具体内容。的数据才是我们要存取的具体内容。右图所示的存储

23、单元地址为：右图所示的存储单元地址为：12356H该单元中存储的数据为：该单元中存储的数据为：25H25H36H00000HFFFFFH12356H程序中的表示形式为：程序中的表示形式为：12356H=25H如果存放的是字，则其表示形式为：如果存放的是字，则其表示形式为：12356H=3625H注意：字的高位存放在大地址单元，低注意：字的高位存放在大地址单元，低位存放在小地址单元。程序中说明是字位存放在小地址单元。程序中说明是字数据还是字节数据。数据还是字节数据。3.1 8086系统中存储器的结构系统中存储器的结构 25H 36H 00000HFFFFFH12356H512K88位位奇地址奇地

24、址存储体存储体（A A0 0=1=1）512K8位位偶地址偶地址存储体存储体（A0=0）158 7000000H00000H00000H00000HFFFFEH00001H00003H00005H00007HFFFFFHl字节交叉编址字节交叉编址 3.1 8086系统中存储器的结构系统中存储器的结构 CSA1A19高位（奇数）库高位（奇数）库512K8D0D7CSA1A19低位（偶数）库低位（偶数）库512K8D0D7A1A19A0BHED8D15D0D73.1 8086系统中存储器的结构系统中存储器的结构 BHE A0 访问库名访问库名 0 0 双库，实现双库，实现16位数据的传送位数据的传

25、送 0 1 奇地址高位库，实现奇地址高位库，实现8位数据的传送位数据的传送 1 0 偶地址低位库，实现偶地址低位库，实现8位数据的传送位数据的传送 1 1 不传送不传送BHE和和A0的控制作用的控制作用34H 12H 25H 36H 00000HFFFFFH12356H12351Hl假设存放的为字数据，则假设存放的为字数据，则 12351H=1234H12356H=3625H 规则字与非规则字规则字与非规则字 12351H12352H0 1001 00012356H12357H1 0101 110l规则字：起始地址为偶地址。微规则字：起始地址为偶地址。微处理器一次可以将数据读走。处理器一次可以

26、将数据读走。l非规则字：起始地址为奇地址。非规则字：起始地址为奇地址。微处理器两次才能将数据读走。微处理器两次才能将数据读走。3.2 8088系统中存储器的结构系统中存储器的结构 l单一存储体单一存储体 l一次只能读取一个字节的信息一次只能读取一个字节的信息 3.3 堆栈堆栈 堆栈段首地址：堆栈段首地址：10000H SS:1000H SS:1000H 12000H11FFFH11FFEH11FFDH11FFCH11FFBH11FFAH堆堆栈栈空空间间 SP:2000H SP:2000H SP:1FFEH SP:1FFEH SP:1FFCH SP:1FFCH SP:1FFAH SP:1FFAH

27、 栈底栈底l当前堆栈段的段基址由当前堆栈段的段基址由SS给定，给定，SP给定当前栈顶。给定当前栈顶。l为了加快堆栈操作的速度，为了加快堆栈操作的速度，堆栈以字为单位进行操作。堆栈以字为单位进行操作。l入栈指令入栈指令PUSH；出栈指令；出栈指令POP。PUSH AX12H34H15H93H35H71HPUSH CXPUSH DXPOP AXPUSH BXPOP DX结果：结果：(AX)3571H；(BX)5678H；(CX)1593H；(DX)=1593H例：设例：设(AX)1234H；(BX)5678H；(CX)1593H；(DX)=3571H执行下列程序代码执行下列程序代码56H78H 2

28、5610H3060FH25781H调用子程序指令，子程序调用子程序指令，子程序起始地址为起始地址为 3060FH。结。结束地址为束地址为33618H。25784H当前代码段起始地址当前代码段起始地址IP:171H IP:171H CS:2561H CS:2561H SP:2000H SP:2000H 12000H11FFFH11FFEH11FFDH11FFCH11FFBH11FFAH33618HIP:AFFFH IP:AFFFH SP:1FFEH SP:1FFEH 01H74HIP:E008H IP:E008H IP:174H IP:174H 堆栈段首地址：堆栈段首地址：10000H01H74

29、Hl同一个代码段内的子程序调用过程同一个代码段内的子程序调用过程 25610H25781H SP:2000H SP:2000H 12000H11FFFH11FFEH11FFDH11FFCH11FFBH11FFAH SP:1FFEH SP:1FFEH 25H61H代码段代码段1代码段代码段256310H58962H CS:5631H CS:5631H IP:2652H IP:2652H CS:2561H CS:2561H IP:171H IP:171H 5A36FHIP:405FH IP:405FH IP:176H IP:176H 25786H SP:1FFCH SP:1FFCH 01H76H0

30、1H76H25H61Hl不同代码段的子程序调用过程不同代码段的子程序调用过程 堆栈段首地堆栈段首地址：址：10000H3.4 专用和保留的存储器单元专用和保留的存储器单元00000H003FFH（共1KB）。存放中断向量表。可存放256个中断服务程序的入口地址。属于系统的RAM范围。FFFF0HFFFFFH。系统上电或复位时，（CS）=FFFFH，（IP）=0000H，故FFFF0H为系统的复位地址，从这一地址开始存放一条无条件转移指令，使系统自动跳转到初始化程序。属于系统的ROM范围内。微处理器工作模式l最大模式：有多个微处理器最大模式：有多个微处理器 l最小模式：仅有最小模式：仅有8086

31、一个微处理器一个微处理器 8086/8088CPU的外部特性的外部特性 有效电平 指引脚起作用时的逻辑电平。有些信号是低电平有效，也称作负逻辑，有些信号是高电平有效，也称作正逻辑。三态 是指引脚除了能正常的输入或输出高、低电平之外，还能输出高阻状态。GNDAD14AD13AD12AD11AD10AD9AD8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDVcc(+5V)AD15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6BHE/S7MN/MXRDREADYRESETHOLD(RQ/GT0)HLDA(RQ/GT1)WR(LCCK)M/IO(S2)DT/R(S1)DE

32、N(S0)ALE(QS0)INTA(QS1)TEST1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 10 11 11 20 20 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 40 40 39 39 38 38 37 37 36 36 35 35 34 34 33 33 32 32 31 31 30 30 29 29 28 28 27 27 26 26 25 25 24 24 23 23 22 22 21 21 微处理器引脚及功能微处理器引脚及功能(1)AD15AD0 分时复用的地址分时复用的地址/数据总线。数据总线。T1周期传送地

33、址，三态输出；周期传送地址，三态输出；T2T4周期传送数据，双向三态周期传送数据，双向三态输入输入/输出。输出。(2)A19/S6A16/S3 分时复用的地址分时复用的地址/状态线。状态线。S4S4S3S3段寄存器段寄存器00ES01SS10CS(I/O,INT)11DSS5=1，则，则IF=1；S6恒为恒为0 80868086微处理器微处理器 GNDAD14AD13AD12AD11AD10AD9AD8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDVcc(+5V)AD15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6BHE/S7MN/MXRDREADYRESETH

34、OLD(RQ/GT0)HLDA(RQ/GT1)WR(LCCK)M/IO(S2)DT/R(S1)DEN(S0)ALE(QS0)INTA(QS1)TEST1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 10 11 11 20 20 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 40 40 39 39 38 38 37 37 36 36 35 35 34 34 33 33 32 32 31 31 30 30 29 29 28 28 27 27 26 26 25 25 24 24 23 23 22 22 21 21 (3)Vcc(电源电源)

35、、GND(地地)8086微处理器只需要单一的微处理器只需要单一的+5V电源，由电源，由Vcc输入，输入，GND为接为接地端。地端。80868086微处理器微处理器 (4)17根控制信号线根控制信号线。地址锁存器存储器I/O芯片VCC数据收发器 MN/MX RD CLK WRREADY M/IORESET ALE TEST BHE A16A19AD0AD15HLDA .HOLD .8086INTA .INTR DEN NMI DT/RBHE时钟发生器8282锁存器与锁存器与8086的连接的连接 8282的选通信号输入端STB和CPU的ALE端相连 8282的DI7DI0接CPU的AD7AD0 8

36、282的输出DO7DO0就是系统地址总线的低8位 OE为输出允许信号，当OE为低电平时，8282 的输出信号DO7DO0 有效；而当OE为高电平时，DO7DO0变为高阻抗。在带DMA控制器的8086单处理器系统中，将OE接地即可。最小模式8286与8086的连接当一个系统中所含的外设较当一个系统中所含的外设较多时，数据总线上需要有发多时，数据总线上需要有发送器和接收器来增加驱动能送器和接收器来增加驱动能力。发送器和接收器简称为力。发送器和接收器简称为收发器，也称为总线驱动器收发器，也称为总线驱动器80888088系统，只用一片系统，只用一片8286 8286 就就可构成数据总线收发器，而可构成

37、数据总线收发器，而8086 8086 系统中，则要用两片系统中，则要用两片82868286。82868286具有两组对称的数据引具有两组对称的数据引线，线，A7A7A0A0为输入数据线，为输入数据线，B7B7B0B0为输出数据线为输出数据线收发器中数据可双向传输收发器中数据可双向传输引脚信号引脚信号T T控制数据传输方向。控制数据传输方向。当当T=1 T=1 时，就使时，就使A7A7A0A0为输为输入线，入线，B7B7B0B0为输出线；当为输出线；当T T=0=0时，则使时，则使B7B7B0B0为输入线。为输入线。T T和和CPUCPU的的DT/R DT/R 相连，相连，DT/R DT/R 为

38、数据收发控制信号。为数据收发控制信号。lOE是输出允许信号，此信号决定了是否允许数据通过8286。在8086/8088系统中，OE端和CPU的DEN端相连。l当系统中CPU 以外的总线主控部件对总线有请求，并且得到CPU允许时，CPU的DEN和DT/R 端呈现高阻状态，从而使8286 各输出端也成为高阻状态。GNDA14A13A12A11A10A9A8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDVcc(+5V)A15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6SS0MN/MXRDREADYRESETHOLD(RQ/GT0)HLDA(RQ/GT1)WR(LCCK

39、)IO/M(S2)DT/R(S1)DEN(S0)ALE(QS0)INTA(QS1)TEST1 12 23 34 45 56 67 78 89 910 10 11 11 20 20 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 40 40 39 39 38 38 37 37 36 36 35 35 34 34 33 33 32 32 31 31 30 30 29 29 27 27 26 26 25 25 21 21 80888088微处理器微处理器 28 28 24 24 23 23 22 22 (1)AD7AD0 数据总线为数据总线为8条。条。

40、(2)M/IO管脚定义相反。管脚定义相反。(3)BHE改为改为SS0。8086总线时序的一些概念总线时序的一些概念时序的概念：CPU各引脚信号在时间上的关系。指令周期：CPU完成一条指令所需的时间。时序图：描述某一操作过程中，芯片/总线上有关引脚信号随时间发生变化的关系图。一个指令周期由多个总线周期组成。总线周期：CPU完成一次访问内存(或接口)操作所需要的时间。一个总线周期至少包括4个时钟周期。时钟周期：由时钟发生器产生。是计算机内部最小的时间单位，用Ti表示。晶振周期：晶体振荡器输出的周期。它一般分频后变为时钟周期，再作为内部工作单位。内部时序 等待周期：因存储器或I/O设备速度慢引起的。

41、空闲周期：因CPU执行指令所需时间长或在多微处理器系统中微处理器交换总线权时出现的。地址输出T1T2T3T4缓冲数据输入 T1T2T3TWT4TITIT1T2T3TWT4T1T2T3T48086CPU读时序周期T1T2T3T4地址输出CLKDSAM/IORDDENDT/RA19/S6A16/S3BHE/S7ALEAD15AD0第一周期第一周期CPUCPU输出出2020位地址、位地址、ALEALE信号，及地址信号，及地址A A0 0-A-A1919第二周期第二周期A A1919/S/S6 6-A-A1616/S/S3 3，BHE/SBHE/S7 7输出状出状态S S7 7-S-S3 3；同；同时

42、RDRD和和DENDEN变有效有效(低低电平平)。第三周期第三周期数据输入。数据输入。第四周期第四周期从从ADAD1515-AD-AD0 0读读入数据，并使入数据，并使RDRD信号和信号和DENDEN信号信号处处于无效状于无效状态态。8086CPU写时序周期地址输出T1T2T3T4CLKA19/S6A16/S3BHE/S7DSAALEAD15AD0M/IOWRDENDT/R最小模式下的时序操作小结最小模式下的时序操作小结一个基本总线周期由T1T4组成；T1状态：ALE、M/IO、DT/R有效，分时复用线上传送地址信息；T2状态：RD、WR、DEN信号有效。对读操作，数据线呈高阻；对写操作，直接出现输出数据；T3状态：在T3的前沿检测READY，若有效，则读操作出现输入数据；若READY无效，持续其他各控制信号，加入若干个等待态Tw，并在每个Tw前沿继续检测READY,直至READY有效为止；T4状态：接收数据，将各控制信号驱动为无效，进入无源状态，为下一个总线周期做好准备。8088与与8086的区别的区别指令预取队列：8088为4字节，8086为6字节数据总线引脚：8088有8根，8086有16根控制线引脚：8088为IO/M，而8086为M/IO 8088 为SS0，而8086 的/BHE。8088为准16位CPU，内部DB为16位，但外部仅为8位，16位数据要分两次传送