第二章微處理器

第2章微處理器2023/2/6>>微機(jī)原理<<2本章要點(diǎn)8086微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、編程結(jié)構(gòu)、引腳及功能8086/8088的編程結(jié)構(gòu)以及存儲器組織80286、80386、80486及Pentium系列微處理器主要特點(diǎn)2023/2/6>>微機(jī)原理<<32.18086/8088微處理器

2.1.1簡介8086

CPU的一般性能特點(diǎn)如下。（1）16位的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，16位雙向數(shù)據(jù)信（2）20位地址信號線，可尋址1MB存儲單（3）較強(qiáng)的指令系統(tǒng)。（4）利用第16位地址總線進(jìn)行I/O端口尋址，可尋址64K個I/O端口。（5）中斷功能強(qiáng)，可處理內(nèi)部軟件中斷和外部中斷，中斷源可達(dá)256個。（6）單一的+5V電源，單相時(shí)鐘頻率5MHz。2023/2/6>>微機(jī)原理<<42.18086/8088微處理器

2.1.2內(nèi)部結(jié)構(gòu)8086CPU總線接口部件BIU執(zhí)行部件EU2023/2/6>>微機(jī)原理<<52.18086/8088微處理器

2023/2/6>>微機(jī)原理<<62.18086/8088微處理器

1.執(zhí)行部件EU

執(zhí)行部件EU負(fù)責(zé)指令的譯碼和執(zhí)行，包括ALU(算術(shù)邏輯單元)、寄存器組、EU控制器等，主要進(jìn)行8位及16位的二進(jìn)制運(yùn)算，其中ALU完成8位或16位的二進(jìn)制運(yùn)算，16位暫存寄存器可暫存參加運(yùn)算的操作數(shù)，EU控制器進(jìn)行時(shí)序控制和取指令控制，4個通用寄存器(AX、BX、CX、DX)4個專用寄存器(基址指針寄存器BP、堆棧指針寄存器SP、源變址寄存器SI、目的變址寄存器DI)分別用來存放一些數(shù)據(jù)或地址信息標(biāo)志寄存器為PSW存放ALU的運(yùn)算結(jié)果特征。2023/2/6>>微機(jī)原理<<72.18086/8088微處理器

2.總線接口部件BIU1)功能

負(fù)責(zé)與存儲器及I/O接口之間的數(shù)據(jù)傳送操作。具體來看，就是完成取指令，指令排隊(duì)，配合執(zhí)行部件的動作，從內(nèi)存單元或I/O端口取操作數(shù)，或者將操作結(jié)果送內(nèi)存單元或者I/O端口。2)組成段寄存器：16位寄存器(DS、CS、ES、SS、CS為代碼段寄存器；DS為數(shù)據(jù)段寄存器；ES為附加段寄存器；SS為堆棧段寄存器。16位指令指針寄存器IP：用來指向下一條要取出的指令代碼。2023/2/6>>微機(jī)原理<<82.18086/8088微處理器

20位地址加法器：將16位邏輯地址變換成存儲器讀/寫所需的20位物理地址。6字節(jié)指令隊(duì)列緩沖器：預(yù)存6字節(jié)的指令代碼?？偩€控制邏輯：發(fā)出總線控制信號。實(shí)現(xiàn)存儲器讀/寫控制和I/O讀/寫控制。它將8086CPU的內(nèi)部總線與外部總線相連，是8086CPU與外部打交道不可缺少的路徑。3)特點(diǎn)8086CPU的指令隊(duì)列大小為6個字節(jié)，在執(zhí)行指令的同時(shí)，可從內(nèi)存中取出后續(xù)的指令代碼，放在指令隊(duì)列中，可以提高CPU的工作效率。2023/2/6>>微機(jī)原理<<92.18086/8088微處理器

3.工作過程1）首先在代碼段寄存器CS中的16位段基地址的最低位后面補(bǔ)4個0，加上指令指針寄存器IP中的16位偏移地址，通過地址加法器產(chǎn)生20位物理地址。2)EU從指令隊(duì)列中取走指令，經(jīng)指令譯碼后，向BIU申請從存儲器或I/O端口讀寫操作數(shù)。3）指令指針寄存器IP由BIU自動修改，指向下一條指令在現(xiàn)行代碼段內(nèi)的偏移地址。

由于EU和BIU這兩個功能部件能相互獨(dú)立地工作，在大多數(shù)情況下，取指令所需的時(shí)間“消失”了（隱含在上一指令的執(zhí)行之中），大大減少等待取指令所需的時(shí)間，提高了微處理器的利用率和整個系統(tǒng)的執(zhí)行速度。2023/2/6>>微機(jī)原理<<112.18086/8088微處理器

2.1.3編程結(jié)構(gòu)8086CPU中有14個16位的寄存器，按用途分為四類1.數(shù)據(jù)寄存器組2023/2/6>>微機(jī)原理<<122.18086/8088微處理器

2.段寄存器組3.其它寄存器組2023/2/6>>微機(jī)原理<<132.18086/8088微處理器4.指針和變址寄存器5.標(biāo)志寄存器通用寄存器分為數(shù)據(jù)寄存器與指針和變址寄存器兩組。數(shù)據(jù)寄存器包括4個16位的寄存器AX、BX、CX和DX，一般用來存放16位數(shù)據(jù)，故稱為數(shù)據(jù)寄存器。其中的每一個又可根據(jù)需要將高8位和低8位分成獨(dú)立的兩個8位寄存器來使用，即AH、BH、CH、DH和AL、BL、CL、DL兩組，用于存放8位數(shù)據(jù)，它們均可獨(dú)立尋址、獨(dú)立使用。指針和變址寄存器包括指針寄存器SP、BP和變址寄存器SI、DI，都是16位寄存器,，一般用來存放地址的偏移量。這8個16位通用寄存器都具有通用性，從而提高了指令系統(tǒng)的靈活性。但在有些指令中，這些通用寄存器還各自有特定的用法.表:通用寄存器的特定用法寄存器操作寄存器操作AX字乘，字除，字I/OCL變量移位，循環(huán)移位AL字節(jié)乘，字節(jié)除，字節(jié)I/O，查表轉(zhuǎn)換，十進(jìn)制運(yùn)算DX字乘，字除，間接I/OAH字節(jié)乘，字節(jié)除SP堆棧操作BX查表轉(zhuǎn)換SI數(shù)據(jù)串操作指令CX數(shù)據(jù)串操作指令，循環(huán)指令DI數(shù)據(jù)串操作指令（1）數(shù)據(jù)寄存器 累加器AX（Accumulator）基址寄存器BX（Base）計(jì)數(shù)寄存器CX（Count）數(shù)據(jù)寄存器DX（Data）這四個16位寄存器可分為高8位（AH、BH、CH和DH）與低8位（AL、BL、CL和DL）可分別尋址、獨(dú)立操作。

16位和8位可以拆開或組合。例如：AX=1234H(16位)AH=12H（高8位），AL=34H（低8位）例如：BL=78H,BH=56H(8位)BX=5678H(16位)注意：不允許兩個不同的寄存器拆開或組合，例如：AH和BL直接組合。MOVAL,58HMOVAX,1234H;AL=34H,58H被覆蓋（2）指針寄存器和變址寄存器：（16位） 堆棧指針寄存器SP（StackPointer）基址指針寄存器BP（BasePointer）源變址寄存器SI（SourceIndex）目的變址寄存器DI（DestinationIndex）SP用來確定欲讀寫堆棧的地址，BP用來存放在現(xiàn)行堆棧段的一個數(shù)據(jù)區(qū)的“基地址”。SI、DI用于變址操作，存放變址地址。注意：以上4個16位的寄存器不能拆成8位使用。通用寄存器的隱含用法：隱含用法：在一些指令中只能使用一個特定的寄存器，其它寄存器不能使用。a、AX、AL:16位、8位累加器AX在16位乘除指令中用作累加器，運(yùn)算前存放被乘數(shù)或被除數(shù)，運(yùn)算后存放結(jié)果。AL在8位乘除指令中用作累加器，運(yùn)算前存放被乘數(shù)或被除數(shù)，運(yùn)算后存放結(jié)果。AX在16位I/O指令中作為數(shù)據(jù)寄存器用來傳輸16位數(shù)據(jù)。AL在8位I/O指令中作為數(shù)據(jù)寄存器用來傳輸8位數(shù)據(jù)。AL還在BCD、ASCII碼數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí)用作累加器。例如：AL*BL→AXAX/BL→AL（商），AH（余）INAL,端口;OUT端口，AXb、BX----在間址尋址中用作間址寄存器，在基址尋址中用作基址寄存器。例如：MOVAX,[BX];將BX指示的內(nèi)存單元中的內(nèi)容傳送至AX寄存器中。(寄存器間址尋址）例如：MOVAX,[BX+1000H]；將BX+1000H指示的內(nèi)存單元中的內(nèi)容傳送至AX寄存器中。(基址尋址）

c、CX----在循環(huán)操作中用作循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)器。例如：MOVCX,100;循環(huán)次數(shù)100送CX寄存器L:………………LOOPL;CX-1→CXCX≠0轉(zhuǎn)L,繼續(xù)循環(huán)CX=0結(jié)束循環(huán)d、CL----在循環(huán)移位指令中用作移位次數(shù)計(jì)數(shù)器。例如：SHLAX,CL;對AX中的內(nèi)容左移位CL位。

e、DX----在16位乘運(yùn)算得到32位積時(shí)存放高16位積，在32位被除數(shù)中存放高16位。例如：AX*BX→DX,AX（32位）DX,AX（32位）/BX→AX（16位商），DX（16位余）DX在I/O指令中用作間址寄存器例如：MOVDX,2000HINAL,DX;將2000H端口中的內(nèi)容輸入到AL寄存器中。

f、SP-----用作堆棧棧頂指示器，指示堆棧棧頂單元的地址,專用于堆棧的棧頂?shù)刂?。g、BP-----用作堆棧數(shù)據(jù)段的基址寄存器，也稱為堆棧的附加指針寄存器。h、SI、DI----可用在寄存器間址尋址的間址寄存器（8086共有BX、SI、DI三個）在變址尋址中用作變址寄存器（SI、DI二個）在數(shù)據(jù)串指令中SI用作源串間址寄存器，DI用作目的串間址寄存器。

2、指令指針I(yè)P和標(biāo)志寄存器FR指令指針I(yè)P（InstructionPointer） 指向當(dāng)前需要取出的指令字節(jié)存放的地址。IP指向的是指令地址的段內(nèi)地址偏移量. 程序員不能對IP進(jìn)行存取操作，程序中的轉(zhuǎn)移指令、返回指令以及中斷處理能對IP進(jìn)行操作。IP類似與PC寄存器，管理程序的執(zhí)行順序。3、標(biāo)志寄存器16位寄存器，只用了9位，有7位未用。D15D0

OFDFIFTFSFZFAFPFCF進(jìn)借位標(biāo)志奇偶標(biāo)志半進(jìn)借位標(biāo)志零標(biāo)志符號標(biāo)志單步中斷中斷允許方向標(biāo)志溢出標(biāo)志1-有進(jìn)、借位0-無進(jìn)、借位1-低8位有偶數(shù)個10-低8位有奇數(shù)個11-低4位向高4位有進(jìn)、借位0-低4位向高4位無進(jìn)、借位1-結(jié)果為00-結(jié)果不為0標(biāo)志寄存器FR（FlagRegister）

定義了9位6位狀態(tài)位 CF、AF、ZF、SF、OF、PF3位控制位IF、DF、TF中斷允許增量單步結(jié)果有進(jìn)/借位結(jié)果有半進(jìn)/借位結(jié)果為零1結(jié)果為負(fù)結(jié)果溢出奇/偶(1)狀態(tài)位：CF、PF、AF、ZF、SF、0F進(jìn)位標(biāo)志CF----反映運(yùn)算結(jié)果向更高位是否有進(jìn)/借位加減運(yùn)算后有進(jìn)位/借位時(shí)CF=1，否則CF=0對于8位運(yùn)算，CF=D7CY（加）CF=D7CY（減--求機(jī)器負(fù)數(shù)后的補(bǔ)碼加）對于16位運(yùn)算：CF=D15CY（加）CF=D15CY（減--求機(jī)器負(fù)數(shù)后的補(bǔ)碼加）CF標(biāo)志的用途：用于運(yùn)算時(shí)的進(jìn)/借位。用于無符號數(shù)運(yùn)算后判定是否有溢出。用于移位操作時(shí)接收移出的信息位。CF標(biāo)志可在運(yùn)算后自動產(chǎn)生，也可以用指令直接設(shè)置。奇偶校驗(yàn)標(biāo)志PF：反映運(yùn)算結(jié)果中“1”的個數(shù)為奇或者為偶

運(yùn)算結(jié)果中“1”的個數(shù)為偶數(shù)，PF=1運(yùn)算結(jié)果中“1”的個數(shù)為奇數(shù)，PF=0PF=D7⊕D6⊕‥‥⊕D0-------8位PF標(biāo)志可用于數(shù)據(jù)傳送后的奇偶校驗(yàn)。輔助進(jìn)位標(biāo)志AF----反映運(yùn)算后的結(jié)果是否有半進(jìn)位/借位

8位：D7C------進(jìn)位/借位

D3CY--------半進(jìn)位/借位

16位：D15C------進(jìn)位/借位

D7CY--------半進(jìn)位/借位

8位時(shí)

AF=

D3CY

（加）

AF=D3CY

（減--求機(jī)器負(fù)數(shù)后的補(bǔ)碼加）

AF在BCD碼運(yùn)算（8位）時(shí)可用作十進(jìn)制調(diào)整的條件零標(biāo)志ZF-----反映運(yùn)算結(jié)果是否為零

結(jié)果為0，ZF=1 結(jié)果非0，ZF=08位：ZF=D7+D6+‥‥+D016位：ZF=D15+D14+‥‥+D0

ZF可用于判定二個數(shù)是否相等，相等的時(shí)候它們相減的結(jié)果為零。ZF還可用作計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)次數(shù)是否減為0，當(dāng)減為0的時(shí)候表示計(jì)數(shù)到，例如：循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)符號標(biāo)志SF：反映運(yùn)算結(jié)果是否為負(fù)運(yùn)算結(jié)果為正，SF=0

運(yùn)算結(jié)果為負(fù)，SF=1SF=最高位8位時(shí)SF=D7

、16位時(shí)SF=D15

SF在有符號數(shù)運(yùn)算時(shí)才有意義。

SF也可在無符號數(shù)比較大小時(shí)判定兩個數(shù)的大小，A、B兩個數(shù)相減后結(jié)果SF=0,A>B，SF=1,A<BSF還在有符號數(shù)比較大小時(shí)與OF標(biāo)志一起判定兩個數(shù)的大小。溢出標(biāo)志OF：反映有符號數(shù)運(yùn)算后的結(jié)果是否有溢出運(yùn)算結(jié)果無溢出0F=0運(yùn)算結(jié)果有溢出0F=1OF=D7CY⊕D6CY（8位）OF=D15CY⊕D14CY（16位）有符號數(shù)運(yùn)算時(shí)：正數(shù)加正數(shù)結(jié)果為正---無溢出；結(jié)果為負(fù)---有溢出負(fù)數(shù)加負(fù)數(shù)結(jié)果為負(fù)---無溢出；結(jié)果為正---有溢出正數(shù)加負(fù)數(shù)或負(fù)數(shù)加正數(shù)-------無溢出0F⊕SF可以用于判有符號數(shù)比較大小以上的6個狀態(tài)標(biāo)志在運(yùn)算指令運(yùn)算后由EU自動的設(shè)置在FR中（CF也可以直接用指令設(shè)置），常用作指令的轉(zhuǎn)移或執(zhí)行的控制條件，影響或控制后續(xù)指令的執(zhí)行，特別是CF、ZF、OF、SF。例如：JZL；運(yùn)算結(jié)果為0，轉(zhuǎn)L執(zhí)行JNZL；運(yùn)算結(jié)果非0，轉(zhuǎn)L執(zhí)行CPU的不同指令對狀態(tài)標(biāo)志的影響是不一樣的，有的指令執(zhí)行后全部影響6個標(biāo)志，有的影響部分，不影響的保持原態(tài)，也有的一個都不影響，對不影響的指令執(zhí)行后就不可以使用條件轉(zhuǎn)移指令。（2）控制位方向標(biāo)志DF：用于串操作時(shí)設(shè)置串指針的修改方向

DF=0，增量修正（字節(jié)串：指針+1；字串：指針+2）

DF=1，減量修正（字節(jié)串：指針-1；字串：指針-2）串操作：串傳送、串比較、串搜索、從串中取、向串中存中斷允許標(biāo)志IF：設(shè)置是否允許CPU響應(yīng)外部的可屏蔽中斷請求INTR

IF=1（開中斷），允許CPU響應(yīng)外部的可屏蔽中斷請求INTRIF=0（關(guān)中斷），禁止CPU響應(yīng)外部的可屏蔽中斷請求INTR，此時(shí)用在CPU工作在不允許其他部件干擾CPU運(yùn)行的情況時(shí)。陷阱標(biāo)志TF：用于設(shè)置CPU運(yùn)行為單條執(zhí)行指令的方式TF=1：單步運(yùn)行，CPU每執(zhí)行一條指令后就自動進(jìn)入單步中斷，暫停執(zhí)行。用戶可單條跟蹤指令的執(zhí)行情況，用于單步調(diào)試程序。TF=0，連續(xù)正常的運(yùn)行程序。IF、OF可以用指令直接設(shè)置，TF可用指令間接的設(shè)置。以上設(shè)置后在CPU執(zhí)行指令時(shí)就可按照設(shè)置的方式執(zhí)行指令，所以特別注意不能設(shè)置出錯。4、段寄存器（SegmentRegister）內(nèi)存中通常存放著三類信息：（1）代碼（指令）—指示微處理器執(zhí)行何種操作；（2）數(shù)據(jù)（字符、數(shù)值）—程序處理的對象；（3）堆棧信息—被保存的返回地址和中間結(jié)果等。8086采用存儲器分段管理的方式，解決20位內(nèi)存地址和16位地址計(jì)算能力的矛盾。 8086程序把1M字節(jié)的存儲空間看成為一組存儲段，各段的功能由具體用途而定，分別為代碼段、堆棧段、數(shù)據(jù)段和附加段。段的起始地址由稱為“段寄存器”的4個16位寄存器決定，這4個段寄存器為：（1）代碼段寄存器CS（CodeSegment）指向當(dāng)前的代碼段，指令由此段中取出；（2）堆棧段寄存器SS（StackSegment）指向當(dāng)前的堆棧段，堆棧操作的對象就是該段中存儲單元的內(nèi)容；（3）數(shù)據(jù)段寄存器DS（DataSegment）指向當(dāng)前的數(shù)據(jù)段，通常用來存放程序變量（存儲器操作數(shù)）；（4）附加段寄存器ES（ExtraSegment）指向當(dāng)前的附加段，通常也用來存放數(shù)據(jù)，以及一些專用指令的操作數(shù)。2023/2/6>>微機(jī)原理<<422.18086/8088微處理器2.1.4引腳和功能2023/2/6>>微機(jī)原理<<431)地址總線和數(shù)據(jù)總線(21條)AD15～AD0：分時(shí)復(fù)用的地址數(shù)據(jù)線，雙向，輸入/輸出，三態(tài)，在總線周期T1狀態(tài)，作為地址線，A15～A0輸出存儲器或I/O端口的地址信號。在T2～T4狀態(tài)，D15～D0用作雙向數(shù)據(jù)線。當(dāng)CPU響應(yīng)中斷，以及系統(tǒng)“保持響應(yīng)”時(shí)，AD15～AD0浮空置為高阻狀態(tài)。A19/S6～A16/S3：地址/狀態(tài)復(fù)用引腳，輸出，三態(tài)。在T1期間，作地址線A19～A16用。對存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)，高4位地址線由A19～A16給出。在T2～T4期間作為S6～S3狀態(tài)線用。S3與S4狀態(tài)線的特征如表2.2所示。S5用來表示當(dāng)前中斷允許標(biāo)志位IF的狀態(tài)。IF=1，允許響應(yīng)可屏蔽中斷請求；IF=0，禁止。S6在T2～T4期間狀態(tài)恒為“0”，以表示CPU當(dāng)前連在總線上。當(dāng)系統(tǒng)總線處于“保持響應(yīng)”時(shí)，A19/S6～A16/S3引腳線均為高阻狀態(tài)。2023/2/6>>微機(jī)原理<<44BHE/S7：高8位允許/狀態(tài)復(fù)用引腳，輸出，三態(tài)。在T1狀態(tài)作用，該引腳為0時(shí)，表示高8位有效。2)控制和狀態(tài)線(兩種工作模式下含義相同的線，10條)RD：讀選通，輸出，三態(tài)。READY：準(zhǔn)備就緒，輸入，高電平有效，表示存儲器或端口準(zhǔn)備就緒，允許進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳送。INTR(InterruptRequest)：可屏蔽中斷請求，輸入，高電平有效。TEST：測試，輸入，低電平有效。NMI(Non-MaskableInterrupt)：不可屏蔽中斷請求線，輸入，上升沿有效。RESET：系統(tǒng)復(fù)位，輸入，該信號必須保持4個時(shí)鐘周期的高電平才有效。CLK：時(shí)鐘;Vcc：+5V電源線;GND：接地;MN/MX：最小/最大模式選擇，輸入。2023/2/6>>微機(jī)原理<<45BHE/S7：高8位允許/狀態(tài)復(fù)用引腳，輸出，三態(tài)。在T1狀態(tài)作用，該引腳為0時(shí)，表示高8位有效。3)控制和狀態(tài)線(在“最小模式”系統(tǒng)，8條)M/IO：存儲器或輸入/輸出控制，輸出，三態(tài)WR：寫信號，輸出，三態(tài)。INTA：中斷響應(yīng)，輸出，響應(yīng)INTR，用來對外設(shè)的中斷請求做出響應(yīng)。ALE(AddressLatchEnable)：地址鎖存允許DT/R(DataTransmit/Receive)：數(shù)據(jù)發(fā)送/接收，輸出，三態(tài)。DEN(DATAENABLE)：數(shù)據(jù)允許信號輸出端，輸出，三態(tài)。HOLD(HoldRequest)：總線保持請求，輸入。HLDA(HoldAcknowledge)：總線保持響應(yīng)，輸出。2023/2/6>>微機(jī)原理<<463)控制和狀態(tài)線(在“最大模式”系統(tǒng)，8條)S2、S1、S0 ：總線周期狀態(tài)信號，輸出。RQ/GT0、/GT1(Request/Grant)：總線請求/允許，輸入/輸出，三態(tài)。LOCK：總線鎖定信號，輸出，三態(tài)。QS1、QS0：指令隊(duì)列狀態(tài)，輸出。

8086CPU采用40腳的芯片。但8086地址線20條，數(shù)據(jù)線16條，還有若干控制線及電源線，它們合計(jì)大于40腳。解決的辦法：1、采用地址/數(shù)據(jù)引腳分時(shí)復(fù)用，一腳雙功能。2、按工作方式不同，一腳雙功能。8086CPU的時(shí)鐘頻率有三種：5MHZ(8086)8MHZ(8086-1)10MHZ(8086-2)8086根據(jù)所連的存儲器和外設(shè)規(guī)模的不同，使它們可以在兩種模式下工作：系統(tǒng)最小模式：為單處理器系統(tǒng)，只有一8086/8088CPU。系統(tǒng)最大模式：為多處理器系統(tǒng)，系統(tǒng)由主CPU8086/8088，協(xié)處理器8087，I/O處理器8089組成。

CPU時(shí)序概念：三種周期

*指令周期（InstructionCycle）執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間稱為指令周期，不同指令的指令周期是不等長的。

*總線周期（BusCycle）8086CPU與存儲器或I/O交換信息總是通過總線進(jìn)行的。CPU的每一個這種信息輸入、輸出過程需要的時(shí)間稱為總線周期,一個指令周期由一個或若干個總線周期組成。 *時(shí)鐘周期（ClockCycle）

執(zhí)行指令的一系列操作都是在時(shí)鐘脈沖CLK的統(tǒng)一控制下一步一步進(jìn)行的，時(shí)鐘脈沖的重復(fù)周期稱為時(shí)鐘周期,時(shí)鐘周期是CPU的時(shí)間基準(zhǔn)，是CPU處理動作的最小單位由計(jì)算機(jī)的主頻決定，8086CPU的總線周期至少由4個時(shí)鐘周期組成，分別以T1、T2、T3和T4表示。TW是在時(shí)間不夠時(shí)插入的等待時(shí)鐘。指令周期：執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間?？偩€周期（機(jī)器周期）：CPU通過總線與存儲器或I/O接口進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳輸所需的時(shí)間。T狀態(tài)（時(shí)鐘周期）：CPU處理動作的最小單位。T1T2T3TWT4總線周期

而當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較大時(shí)，要求有較強(qiáng)的驅(qū)動能力，這樣就需要兩個獲兩個以上的微處理器。其中有一個是主處理器8086或8088，其它的處理器稱為協(xié)處理器，它們協(xié)助主處理器工作。例如8088便通過總線控制器8288來形成各種控制信號。如圖所示，為8086CPU和8088CPU的引腳信號圖。共有40條引腳線，這些引腳線用來輸出或接收各種信號：地址線，數(shù)據(jù)線，控制線和狀態(tài)線，電源線和定時(shí)線。

由于8088微處理器是一種準(zhǔn)16位機(jī)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本上與8086相同，其信號也與8086基本相同，只是有一些引腳的功能有所不同，在這里，我們將以8086為例，具體介紹一下最小模式下和最大模式下各位引腳功能，如出現(xiàn)功能不同的引腳再具體講解。

一、8086的引腳功能說明 8086的40條引腳信號按功能可分為4部分─地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線以及其它（時(shí)鐘與電源）。引腳定義：01020304050607080910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221GNDAD14/A14AD13/A13AD12/A12AD11/A11AD10/A10AD9/A9AD8/A8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDVCC（5V）AD15/A15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6/BHE/S7HIGH（SSO）MN//MX/RDHOLD（/RQ//GT0）

HLDA（/RQ//GT1）/WR（/LOCK）M//IO（/S2）DT//R（/S1）/DEN（/S0）ALE（QS0）/INTA（QS1）/TESTREADYRESET8086/80881、地址總線和數(shù)據(jù)總線（1）數(shù)據(jù)總線DB:用于CPU與內(nèi)存或I/O接口之間交換信息。三態(tài)，雙向。地址總線AB:用于CPU傳送內(nèi)存或I/O接口的地址信息。三態(tài)，單向。（2）AD15-AD0：地址/數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用引腳，雙向，三態(tài)。T1時(shí)刻：AD15-AD0功能是16位地址總線A15-A0，輸出訪問存儲器或I/O的地址信息。T2---T4時(shí)刻：AD15-AD0功能是16位數(shù)據(jù)總線D15-D0，與存儲器和I/O設(shè)備交換數(shù)據(jù)信息。地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用，分時(shí)工作，一腳雙功能。（3）A19/S6-A16/S3：地址/狀態(tài)總線分時(shí)復(fù)用，輸出，三態(tài)。T1時(shí)刻：A19/S6-A16/S3功能是A19-A164位地址總線，與A15-A0組成20位的地址輸出訪問存儲器或I/O。T2---T4時(shí)刻：A19/S6-A16/S3功能是S6-S34位CPU工作狀態(tài)輸出供外部測試用。S6：指示8086/8088當(dāng)前是否與總線相連，S6=0，表示8086/8088當(dāng)前與總線相連。S5：表明中斷允許標(biāo)志當(dāng)前的設(shè)置。S5=0，表示CPU中斷是關(guān)閉的，禁止一切可屏蔽中斷源的中斷請求；S5=1，表示CPU中斷是開放的，允許一切可屏蔽中斷源的中斷申請。S4、S3：指出當(dāng)前使用段寄存器的情況。見表2-10。

S4、S3組合所對應(yīng)的段寄存器情況

S4S3段寄存器

00當(dāng)前正在使用ES01當(dāng)前正在使用SS10當(dāng)前正在使用CS11

當(dāng)前正在使用DS（4）8086CPU訪問存儲器的時(shí)候用A19---A020位地址，最大可訪問1MB的存儲空間。

8086CPU訪問I/O端口的時(shí)候用A15---A016位地址，最大可訪問64KB的I/O空間,此時(shí)A19---A16無效為0000.(5)、/S7：高8位數(shù)據(jù)總線允許/狀態(tài)復(fù)用引腳。在總線周期的T1狀態(tài)，此引腳輸出信號，表示高8位數(shù)據(jù)線D15-D8上的數(shù)據(jù)有效。實(shí)際應(yīng)用中用作存儲器高8位存儲體（奇地址體）的選擇信號，所以它也屬于地址信息。地址線A0用作存儲器低8位存儲體（偶地址體）的選擇信號在T2、T3、TW和T4狀態(tài)時(shí)，此引腳輸出S7狀態(tài)信號。S7是一個無效的狀態(tài)信號。BHE、A0組合：BHEA0總線使用情況

00D15---D8,D7—D0（奇、偶地址體有效，傳送16位）

01D15---D8（奇地址體有效，傳送高8位）

10D7---D0（偶地址體有效，傳送低8位）

11無效（奇、偶地址體無效，不傳送1）8086雙重總線、分時(shí)復(fù)用，21條引腳：AD0～AD15，A16/S3～A19/S6，/S7。傳送了42個信號，大大減少了CPU的引腳。T1：A19-----A0,T2---T4:D15---D0,S6---S3,S7 2、控制總線—同工作方式有關(guān)的控制信號,有的是輸入也有的是輸出線。 8086的第33腳是MN/：最小/最大方式控制線，用來控制8086的工作方式。當(dāng)MN/接+5V時(shí)，8086處于最小方式，由8086提供系統(tǒng)所需的全部控制信號，用來構(gòu)成一個小型的單處理機(jī)系統(tǒng)。

當(dāng)MN/接地時(shí)，8086處于最大方式，系統(tǒng)的總線控制信號由專用的總線控制器8288提供，用來構(gòu)成一個多處理器或協(xié)處理器系統(tǒng)。最小系統(tǒng)是一個單處理器系統(tǒng)，系統(tǒng)的規(guī)模小，由CPU直接產(chǎn)生系統(tǒng)總線的控制信號。最大系統(tǒng)是一個多處理器系統(tǒng)，系統(tǒng)規(guī)模大，CPU不直接產(chǎn)生系統(tǒng)總線的控制信號，系統(tǒng)增設(shè)了一片總線控制器8288，在CPU控制總線時(shí)8288有效，CPU將訪問總線的狀態(tài)信號送入8288，8288譯碼后產(chǎn)生系統(tǒng)總線的控制信號。8086的控制信號一部分與最大、最小方式有關(guān)，雙重功能。一部分位公共的，不分最大最小方式。

（1）受最小、最大影響的信號線（雙重功能）

第26---28腳，三引腳功能分別為最大方式：—總線周期狀態(tài)信號（三態(tài)、輸出）表示8086外部總線周期的操作類型。

共可產(chǎn)生8種總線操作狀態(tài)指示，8288譯碼后可產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，

狀態(tài)信號的編碼

S2S1S0CPU操作過程8288產(chǎn)生信號

000發(fā)中斷響應(yīng)信號INTA001讀I/O端口IORC010寫I/O端口IOWC011暫停無

100取指令MRDC101讀存儲器MRDC110寫存儲器MWTC111無作用無最小方式下： 、、。MOVIN/OUT為存儲器/IO訪問控制信號（輸出、三態(tài)），＝1時(shí)用于區(qū)分CPU訪問的是存儲器，＝0時(shí)訪問的是I/O端口?？捎糜诖鎯^(qū)譯碼或I/O譯碼選擇控制。ABM/IO存儲器譯碼EN

I/O譯碼EN存儲器I/O端口M/IO還可以與RD、WR組合產(chǎn)生訪問存儲器的讀寫和訪問I/O的讀寫控制信號。M/IO=1RD=0組合產(chǎn)生MEMR（存儲器讀）M/IO=1WR=0組合產(chǎn)生MEMW（存儲器寫）M/IO=0RD=0組合產(chǎn)生IOR（I/O讀）M/IO=0WR=0組合產(chǎn)生IOW（I/O寫）DT/R：數(shù)據(jù)收發(fā)器發(fā)送/接收控制信號，三態(tài)輸出。此信號控制數(shù)據(jù)總線上的收發(fā)器8286的數(shù)據(jù)傳送方向，DT/R=1，發(fā)送數(shù)據(jù)----寫操作；DT/R=0，接收數(shù)據(jù)--讀操作。M/IORDWRMEMRMEMWIORIOWDEN：數(shù)據(jù)允許信號，三態(tài)輸出，低電平有效。作為數(shù)據(jù)總線上收發(fā)器8286的選通信號。數(shù)據(jù)收發(fā)器由多個雙向三態(tài)門組成專門用于控制數(shù)據(jù)傳送的部件。DEN在總線周期T2----T4有效=0，在此期間數(shù)據(jù)收發(fā)器開門，CPU可以傳送數(shù)據(jù)信息，DT/R可以控制數(shù)據(jù)傳送的方向。AD15—AD0DENDBDT/R數(shù)據(jù)收發(fā)器第30、31腳最大方式的功能為：RQ/GT0、RQ/GT1：總線請求信號（輸入）/總線請求允許信號（輸出），雙向，低電平有效。最小方式的功能為：HOLD：總線請求信號，輸入，高電平有效。HLDA：總線請求響應(yīng)信號，輸出，高電平有效。以上均用于總線請求與總線響應(yīng)過程的控制?？偩€請求與總線響應(yīng)過程共分為三個階段：請求---允許----釋放A.請求：需要使用總線的部件向CPU產(chǎn)生總線請求信號送入CPU.B.允許：CPU響應(yīng)后產(chǎn)生允許信號通知請求部件。同時(shí)CPU放棄總線，所有三態(tài)線進(jìn)入高阻狀態(tài)。請求部件收到允許信號后就可以控制總線進(jìn)行總線操作了。C.釋放：請求部件使用總線結(jié)束后釋放總線并通知CPU，CPU收到后收回總線繼續(xù)操作。：請求/允許總線訪問控制信號（雙向）。最大方式時(shí)：RQ/GT0接協(xié)處理器8087RQ/GT1接協(xié)處理器8089要在一根線上實(shí)現(xiàn)三個階段的控制采用的是三個負(fù)脈沖。

第一個：由請求部件送入CPU，表示請求使用總線。第二個：由CPU送個請求部件，表示CPU已經(jīng)允許并放棄總線，請求部件收到后可以使用總線。第三個：由請求部件送給CPU，表示總線已使用結(jié)束并釋放總線，CPU收到后可收回總線。注意：RQ/GT0的級別比RQ/GT1高。最小方式時(shí)HOLD、HLDA用于DMA控制器，由于2條線只用于一個部件，所以可采用電平方式HOLD：總線請求信號，輸入，高電平有效。當(dāng)系統(tǒng)中CPU之外的另一個控制器要求使用總線時(shí)，通過它向CPU發(fā)HOLD=1高電平的請求信號。HLDA：總線請求響應(yīng)信號，輸出，高電平有效。當(dāng)HLDA=1有效時(shí)，表示CPU對其它控制器的總線請求作出響應(yīng)，與此同時(shí)，所有與三總線相接的CPU的線腳呈現(xiàn)高阻抗?fàn)顟B(tài)，從而讓出總線。請求部件可以使用總線完成所需的操作。請求部件使用總線結(jié)束后將HOLD=0。表示使用結(jié)束并已釋放總線。CPU收到后將HLDA=0并收回總線。第24—25腳：最大時(shí)的功能是QS1、QS2：指令隊(duì)列狀態(tài)信號，輸出。

QS1QS2含義

00無操作

01將指令首字節(jié)送入指令隊(duì)列

10隊(duì)列為空

11將指令其余字節(jié)送指令隊(duì)列最小時(shí)功能為：ALE和ALE：地址鎖存允許信號，輸出，高電平有效。用來鎖存地址信號A19-A0，分時(shí)使用AD15-AD0地址/數(shù)據(jù)總線。ALEA19—A16AD15—AD0AB

BHE

DENDB地址鎖存器數(shù)據(jù)收發(fā)器D15—D0A19—A0BHEALE信號在T1時(shí)刻有效，此時(shí)地址鎖存器輸入開門，CPU產(chǎn)生的地址信息→地址鎖存器→AB.在T1結(jié)束時(shí)，ALE由1→0，鎖存器此時(shí)鎖存CPU產(chǎn)生的地址信息。T2—T4時(shí)刻：ALE=0無效，地址鎖存器輸入關(guān)門。而DEN=0有效，數(shù)據(jù)收發(fā)器允許工作，CPU傳送數(shù)據(jù)信息。T2—T4時(shí)刻由地址鎖存器繼續(xù)輸出地址信息。系統(tǒng)利用地址鎖存器和數(shù)據(jù)收發(fā)器實(shí)現(xiàn)了地址/數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用。INTA：中斷響應(yīng)信號，輸出，低電平有效。表示CPU響應(yīng)了外設(shè)發(fā)來的中斷申請信號INTR。（4）第29腳：最大方式的功能：LOCK總線封鎖信號，三態(tài)輸出，低電平有效。CPU執(zhí)行的指令很重要不允許CPU響應(yīng)響應(yīng)總線請求時(shí)，可在指令前加入前綴LOCK，例如：LOCKMOVAX,1234H,CPU執(zhí)行時(shí)可產(chǎn)生LOCK=0，用于封鎖其它控制器請求總線。最小方式的功能：WR：寫信號，三態(tài)輸出，低電平有效。WR=0，表示當(dāng)前CPU正在對存儲器或I/O端口進(jìn)行讀操作。（2）、不受MN/MX影響的控制總線─讀信號，三態(tài)輸出，低電平有效。RD=0，表示當(dāng)前CPU正在對存儲器或I/O端口進(jìn)行讀操作。M/IO=1RD=0組合產(chǎn)生MEMR（存儲器讀）M/IO=1WR=0組合產(chǎn)生MEMW（存儲器寫）M/IO=0RD=0組合產(chǎn)生IOR（I/O讀）M/IO=0WR=0組合產(chǎn)生IOW（I/O寫）

READY：準(zhǔn)備就緒信號，輸入，高電平有效。READY=1，表示CPU訪問的存儲器或IO端口已準(zhǔn)備好傳送數(shù)據(jù)。CPU在T3結(jié)束后進(jìn)入T4，CPU在T3結(jié)束后完成讀寫進(jìn)入T4后，總線復(fù)位，本次操作結(jié)束。被訪問的存儲器或IO端口在總線周期T3時(shí)未準(zhǔn)備好傳送數(shù)據(jù)時(shí)可設(shè)置READY=0，表示未準(zhǔn)備好，CPU在T3結(jié)束后不進(jìn)入T4,此時(shí)對應(yīng)的時(shí)鐘稱為等待時(shí)鐘TW，相當(dāng)于自動插入等待時(shí)鐘，直到READY=1為止。當(dāng)被訪問的部件可以完成數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，被訪問的部件將使READY＝1（高電平），8086CPU結(jié)束TW進(jìn)入T4繼續(xù)運(yùn)行。

（3）、INTR：可屏蔽中斷請求信號，輸入，高電平有效。當(dāng)INTR=1，表示外設(shè)向CPU發(fā)出中斷請求，CPU在當(dāng)前指令周期的最后一個T狀態(tài)去采樣該信號，當(dāng)INTR=1，并且IF=1（允許中斷），CPU在當(dāng)前指令結(jié)束后即可響應(yīng)中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)響應(yīng)周期，在中斷響應(yīng)周期中可產(chǎn)生兩個INTA（中斷響應(yīng)信號），在第二個INTA時(shí)，中斷源送入類型號→CPU,CPU由此進(jìn)入中斷服務(wù)程序執(zhí)行進(jìn)行中斷服務(wù)。CLKT1T2T3T4T1T2T3T4第一中斷響應(yīng)周期第二中斷響應(yīng)周期ALEINTAAD7-AD08086中斷響應(yīng)周期的時(shí)序圖（4）、NMI：不可屏蔽中斷請求信號，輸入，上升沿觸發(fā)。該請求信號不受IF狀態(tài)的影響，也不能用軟件屏蔽，一旦該信號有效，則執(zhí)行完當(dāng)前指令后立即響應(yīng)中斷。響應(yīng)后不執(zhí)行中斷響應(yīng)周期，直接產(chǎn)生類型號，CPU進(jìn)入中斷服務(wù)程序執(zhí)行處理NMI中斷。NMI中斷級別高于INTR，用于處理緊急情況。例如：內(nèi)存奇偶校驗(yàn)錯、I/O校驗(yàn)錯、協(xié)處理器出錯、電源掉電等。（5）、TEST：等待測試信號，輸入，低電平有效。在CPU執(zhí)行某條指令后需等待外部的部件完成操作并回送一個信號到TEST后CPU才可執(zhí)行下條指令，此時(shí)可在該指令后設(shè)置一條等待指令WAIT，CPU執(zhí)行WAIT指令時(shí)，每隔5個時(shí)鐘周期對TEST進(jìn)行一次測試，若TEST=1，CPU繼續(xù)等待，直到TEST=0，CPU結(jié)束等待狀態(tài)執(zhí)行下條指令。（6）、RESET：復(fù)位信號，輸入，高電平有效。RESET信號至少要保持4個時(shí)鐘周期CPU進(jìn)入復(fù)位。復(fù)位后：標(biāo)志寄存器FR、指令指針I(yè)P、段DS、SS、ES為0，CS=FFFFH。指令隊(duì)列清空。復(fù)位后CPU從CS*10H+IP=FFFF0H處開始取第一條指令執(zhí)行啟動系統(tǒng)。3、其它信號：（1）CLK：主時(shí)鐘信號，輸入。由該腳送入8086/8088的時(shí)鐘信號，頻率為5MHZ，占空比為1：3。TT=200ns

2/3

1/3（2）VCC：電源輸入端，8086/8088采用單+5V電源。（3）GND:地線。1、20引腳為地線。二、8088的引腳與8086的不同之處8088是準(zhǔn)16位處理器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)與8086相同。8088與8086引腳不同之處有：（1）地址/數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用：8086AD15—AD0共16條。8088AD7—AD0共8條，A15—A8為單一功能的地址線。（2）8088無BHE/S7引腳，8088DB為8位，存儲器不用分體，該腳功能改為SS0.（3）8086的M/IO在8088中改為IO/M。2023/2/6>>微機(jī)原理<<872.18086/8088微處理器2.1.5存儲器組織1.存儲器地址空間和數(shù)據(jù)存儲格式（1）8086的存儲器以字節(jié)為單位組織，具有20條地址總線，可尋址的存儲器地址空間容量為1MB。每個字節(jié)對應(yīng)一個唯一的地址，地址范圍為0～220（即00000H～FFFFFH）。2023/2/6>>微機(jī)原理<<882.18086/8088微處理器8086系統(tǒng)將其內(nèi)存貯器分成兩個部分，每一部分為512KB。一部分叫偶存貯體，其內(nèi)存單元的地址碼都是偶數(shù)，數(shù)據(jù)總線接CPU數(shù)據(jù)總線的低8位D7—D0；另一部分叫奇存貯體，其中內(nèi)存單元的地址碼都是奇數(shù)，數(shù)據(jù)總線對應(yīng)接CPU數(shù)據(jù)總線的高8位D15—D8。每個存貯體有19條地址線，兩個存貯體的全部地址線對應(yīng)與CPU的19條地址總線A1~A19相聯(lián)。地址線A0作為偶存貯體的片選信號，作為奇存貯體的片選信號。23540H=0010001101010100000034H23541H=0010001101010100000112H發(fā)地址=0010001101010100000同時(shí)選中奇偶體的2個單元（A0=0選偶體。BHE=0選奇體）D15—D8=12HD7—D0=34HD15—D0=1234H(16位）2023/2/6>>微機(jī)原理<<892023/2/6>>微機(jī)原理<<902023/2/6>>微機(jī)原理<<912.18086/8088微處理器（2）數(shù)據(jù)存儲格式：8086有16根數(shù)據(jù)線，可以進(jìn)行16位或8位運(yùn)算。8位二進(jìn)制數(shù)組成一個字節(jié)，二個字節(jié)組成一個字。存儲器內(nèi)兩個連續(xù)的字節(jié)，定義為一個字，一個字中的每個字節(jié)，都有一個字節(jié)地址，每個字的低字節(jié)存放在低地址中，高字節(jié)存放在高地址中。字的地址指低字節(jié)的地址。各位的編號方法是最低位為位0，一個字節(jié)中，最高位編號為位7，一個字中最高位的編號為位15。2.18086/8088微處理器2.存儲器的分段為了使8086CPU能尋址到外部存儲器1MB空間中任何一個單元，采用了地址分段方法(將1MB空間分成若干個邏輯段)，每段不超過64KB。段與段能連續(xù)排列。也能部分重疊，完全重疊，斷續(xù)排列。段數(shù)也沒有一定限制。一個存儲單元可以只屬于某一段，也可以屬于多個互相重疊的段。最終將尋址范圍擴(kuò)大到1MB。2.18086/8088微處理器3.存儲器的物理地址形成邏輯地址：“段地址：偏移地址”物理地址=段地址×10H+段內(nèi)偏移地址8086系統(tǒng)存儲器的組織及物理地址的形成1、8086/8088系統(tǒng)存儲器的組織

8086/8088是16位的微處理器，有20位地址線，可以訪問1MB的內(nèi)存空間，地址編號為00000H—FFFFFH.

在組成存儲系統(tǒng)時(shí)，總是使偶地址單元的數(shù)據(jù)通過AD7

~AD0傳送，而奇地址單元的數(shù)據(jù)通過AD15~

AD8傳送，所有的操作可以是按字節(jié)為單位也可以是按字為單位來處理的，但8086/8088系統(tǒng)中的存儲器是以8位（一個字節(jié)）為單位對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的。因此每個字節(jié)用一個唯一的地址碼表示，這稱為存儲器的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。

需要說明的是，在存儲器中，任何連續(xù)存放的兩個字節(jié)都可以稱為一個字。存放時(shí)采用小數(shù)端方式，低字節(jié)存放在低地址單元，高字節(jié)存放在高地址單元。其低位字節(jié)可從奇數(shù)地址開始，這種方式稱為非規(guī)則方式，奇數(shù)地址的字稱為非對準(zhǔn)字。其高位字節(jié)可從偶數(shù)地址開始，這種方式稱為規(guī)則方式，。將偶數(shù)地址的字稱為對準(zhǔn)字。對準(zhǔn)字可以在一次訪問中實(shí)現(xiàn)16位讀寫。非對準(zhǔn)字必須用二次訪問才可以實(shí)現(xiàn)16位讀寫。例如：1234H存放在2000H單元（對準(zhǔn)字---偶地址字）(2000H)=34H2000H(2001H)=12H2001H書寫：(2000H)=1234H2000H為字地址，2001H是隱含的。34H12H例如：5678H存放在2003H單元（未對準(zhǔn)字---奇地址字）(2003H)=78H2003H(2004H)=56H2004H書寫：(2003H)=1234H2003H為字地址，2004H是隱含的。78H56H例如：(2000H)=41H(2001H)=42H這里2000H、2001H為字節(jié)單元，CPU每次訪問一個單元中的8位數(shù)據(jù)。存儲單元為字單元還是字節(jié)單元是通過數(shù)據(jù)段定義時(shí)決定的，定義后必須按屬性訪問，但可以通過重新指定屬性的方式按所需的屬性訪問。在考慮執(zhí)行速度時(shí)應(yīng)該采用對準(zhǔn)好字。8086存儲器的分段結(jié)構(gòu)

（1）為什么要分段由于8086/8088有20條地址線，可以尋址多達(dá)220（1M）字節(jié)，而8086/8088內(nèi)部數(shù)據(jù)通路和寄存器均為16位，所以編程中的地址只能為16位。所以必須引入分段的方法，把1M字節(jié)的存儲器分為任意數(shù)量的段，其中每一段最多可達(dá)尋址216（64K）字節(jié)，程序中就可以用16位的方式進(jìn)行訪問了。

（2）分段8086CPU把1M字節(jié)的存儲器空間劃分為任意的一些存儲段，一個存儲段是存儲器中可獨(dú)立尋址的一個邏輯單位，也稱邏輯段，每個段的長度為64K字節(jié)。8086CPU中有四段寄存器：CS，DS，SS和ES，這四個段寄存器存放了CPU當(dāng)前可以尋址的四個段的基址，也即可以從這四個段寄存器規(guī)定的邏輯段中存取指令代碼和數(shù)據(jù)。一旦這四個段寄存器的內(nèi)容被設(shè)定，就規(guī)定了CPU當(dāng)前可尋址的段。

一個存儲段是存儲器的一個邏輯單位，其長度可達(dá)64K字節(jié)，每段第一個字節(jié)的位置稱為“段起始地址”。對段起始地址的要求是：最好能被16整除（起始地址為××××0H）。段寄存器中存放了與段起始地址有關(guān)的16位“段基值”（SegmentBasevalue），幾個段可以相互重疊，也可指向同一個64K字節(jié)空間。例如：地址從30000H作為段起始地址的存儲區(qū)域，3000H作為段基址，30000H位段起始地址，訪問31000H單元的地址可以為：3000H：1000H3000H為段基址，1000H為段內(nèi)偏移地址。30000H3000H:0000H1000H

(偏移量）

31000H3000H:1000H｛采用分段后，每段的最大空間只有64K。對大于64K的信息可以采用多段存放，從一段到另一段訪問時(shí)需要同時(shí)改變段基址和段內(nèi)偏移地址（共32位），稱為段間訪問。例如：3000H:1000H4500H:0500H

對存儲空間小于64KB的，為了節(jié)省存儲空間可以采用分段相互重疊和全部重疊的方法，把不用的空間用作其他段使用。例如：部分重疊完全重疊段1、段2段2段1段1、段2對于段內(nèi)訪問：可以只需要修改段內(nèi)偏移地址就可以在64KB的范圍內(nèi)訪問多個單元，段基址不用改變。例如：2500H:0100H0150H

(3)物理地址與邏輯地址在具有地址變換機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)中，有兩種存儲器地址：一種是邏輯地址（LogicalAddress）

—允許在程序中編排的地址。包括：段地址（16位），段內(nèi)偏移地址（16位）。一種是物理地址（PhysicalAddress）

—信息在存儲器中實(shí)際存放的地址（20位）。8086系統(tǒng)中，對給定的任一存儲單元而言有兩部分邏輯地址；“段基值”—決定所在段第一個字節(jié)的位置；“段內(nèi)偏移量”（Offset）—該存儲單元相對于該段起始單元的距離?！岸位怠贝娣旁诙渭拇嫫鳎–S、SS、DS、ES）中?！岸蝺?nèi)偏移量”由SP、BP、SI、DI、IP、BX和直接地址以及上述寄存器和直接地址的組合而形成。

8086/8088CPU中有一個地址加法器，它將段寄存器提供的段地址自動乘以10H即左移4位，然后與16位的偏移地址相加，并鎖存在物理地址鎖存器中。如圖所示。物理地址=段基址*16+偏移地址。段基址：CS、DS、ES、SS。偏移地址：IP、DI、SI、BP、SP等。段寄存器值偏移量+物理地址16位4位16位20位存儲器物理地址的計(jì)算方法

CS0000

IP代碼段

DS或ES0000

SI、DI或BX

SS0000

SP或BP數(shù)據(jù)段堆棧段存儲器段寄存器和偏移地址寄存器組合關(guān)系8086系統(tǒng)中邏輯地址的來源可歸納如表所示。注：EA（EffectiveAddress）為有效地址，反映操作數(shù)的段內(nèi)偏移地址。指令的物理地址=CS*10H+IP堆棧棧頂物理地址=SS*10H+SP操作數(shù)物理地址=DS*10H+EAEA（有效地址）由尋址方式產(chǎn)生，包括：直接偏移地址、由BX、SI、DI寄存器產(chǎn)生的間接地址（包括：直接間址、基址、變址等）源數(shù)據(jù)串物理地址=DS*10H+SI

目的數(shù)據(jù)串物理地址=ES*10H+DI堆棧區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)物理地址=SS*10H+BP可替換的段基址又稱為段超越或段跨越。實(shí)現(xiàn)的方法：在尋址方式前加‘段寄存器名：’例如：MOVAX,[BX];用BX間接尋址的隱含段是DS,尋址的物理地址=DS*10H+BX如果現(xiàn)在用BX間址訪問的段是SS,指令就要寫成：MOVAX,SS:[BX];尋址的物理地址=SS*10H+BX2023/2/6>>微機(jī)原理<<1132.18086/8088微處理器2.1.6輸入輸出組織8086/8088CPU共有20條地址線，對存儲器和I/O端口的尋址采用獨(dú)立編址的方式，低16條用來給I/O編址，所以能尋址的I/O空間為64K(216)個，端口號取值范圍：0000H～FFFFH。兩個端口編號相鄰的8位端口可組成一個16位端口。8086/8088CPU用地址線的低16位加上部分控制線完成對I/O端口的存取。2023/2/6>>微機(jī)原理<<1142.18086/8088微處理器2.1.7系統(tǒng)配置

1.最小模式下的系統(tǒng)配置

——是單微處理器系統(tǒng)。除8086CPU以外，系統(tǒng)包括：存貯器、I/O接口時(shí)鐘發(fā)生器8284，地址鎖存器8282和數(shù)據(jù)收發(fā)器82862023/2/6>>微機(jī)原理<<1152.18086/8088微處理器2023/2/6>>微機(jī)原理<<1162.18086/8088微處理器

2.最大模式下的系統(tǒng)配置

——是由多個微處理器/協(xié)處理器構(gòu)成的多機(jī)系統(tǒng)，CPU引腳MN/接地（GND）。在最小模式的配置上，增加了總線控制器（8288），總線裁決器（8289）。2023/2/6>>微機(jī)原理<<1172.18086/8088微處理器2023/2/6>>微機(jī)原理<<1182.18086/8088微處理器3.最大方式時(shí)序與最小方式時(shí)序的區(qū)別（1）控制信號ALE、DEN和DT/（2）命令信號、、、