微機(jī)原理與接口技術(shù)-8086-8088工作原理

第二章(2)

8086/8088工作原理

1微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理內(nèi)容提要8086/88CPU管腳定義8086/88CPU總線周期和操作時(shí)序8086/88CPU工作模式8086/88CPU存儲(chǔ)器接口2微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理1.管腳定義3微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8086/88管腳描述8086:16位微處理器，16位外部數(shù)據(jù)總線8088:16位微處理器，8位外部數(shù)據(jù)總線4微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8086/88管腳功能AD15-AD0分時(shí)復(fù)用地址（ALE=1）/數(shù)據(jù)總線（ALE=0）A19/S6-A16/S320位地址線的高4位或狀態(tài)線S6-S3M/IO標(biāo)識(shí)地址線用作存儲(chǔ)器地址還是IO地址RD讀信號(hào)，低電平有效WR寫信號(hào)，低電平有效5微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理分時(shí)復(fù)用的概念分時(shí)復(fù)用就是一個(gè)引腳在不同的時(shí)刻具有兩個(gè)甚至多個(gè)作用最常見的總線復(fù)用是數(shù)據(jù)和地址引腳復(fù)用總線復(fù)用的目的是為了減少對(duì)外引腳個(gè)數(shù)8088/8086CPU的數(shù)據(jù)地址線采用了總線復(fù)用方法6微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8086/88管腳功能（續(xù)）ALE地址鎖存允許信號(hào)。高電平表示地址數(shù)據(jù)總線上傳送的是地址DT/R

數(shù)據(jù)發(fā)送/接收控制信號(hào)DEN數(shù)據(jù)允許信號(hào)INTR當(dāng)為1且IF=1時(shí)，CPU準(zhǔn)備進(jìn)行中斷服務(wù)。在當(dāng)前指令執(zhí)行完后INTA變?yōu)榈碗娖揭皂憫?yīng)中斷。7微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8086/88管腳功能（續(xù)）INTA中斷響應(yīng)信號(hào)NMI

非屏蔽中斷信號(hào)。上升沿有效CLK主時(shí)鐘信號(hào)。8088的工作時(shí)鐘為5MHz。VCC電源，+5VGND地線，0V8微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8086/88管腳功能（續(xù)）MN/MX工作模式選擇信號(hào)BHE

總線高字節(jié)有效。在讀或?qū)懖僮髌陂g，使能數(shù)據(jù)總線的高8位READY準(zhǔn)備好信號(hào)。用于在CPU的總線周期中插入等待狀態(tài)。該信號(hào)由存儲(chǔ)器或I/O設(shè)備產(chǎn)生。RESET復(fù)位信號(hào)。高電平持續(xù)4個(gè)時(shí)鐘周期以上才有效。9微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8086/88管腳功能（續(xù)）TEST測(cè)試信號(hào)。當(dāng)CPU執(zhí)行WAIT指令時(shí)，每5個(gè)CLK檢測(cè)管腳，若為1，則等待；否則執(zhí)行下一條指令。在使用協(xié)處理器8087時(shí)，通過引腳和WAIT指令，可使8088與8087的操作保持同步

HOLD

總線請(qǐng)求信號(hào)HLDA總線請(qǐng)求響應(yīng)信號(hào)RO/GT1和RO/GT0在大模式下，用于請(qǐng)求/證實(shí)DMA操作10微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8086/88管腳功能（續(xù)）LOCK總線鎖定信號(hào)。由指令前綴激活。QS1和QS0

隊(duì)列狀態(tài)信號(hào)。用于標(biāo)識(shí)內(nèi)部指令隊(duì)列的狀態(tài)。11微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8086/88管腳功能（續(xù)）S7，S6，S5，S4，S3，S2，S1，S0

S7為1，S6為0

S5等于IFS4和S3指示在當(dāng)前總線周期哪一段正在被存取12微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8086/88管腳功能（續(xù)）

S2、S1和S0指示當(dāng)前總線周期的功能13微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理2.總線周期及時(shí)序14微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理基本概念時(shí)序（Timing）是指信號(hào)高低電平（有效或無效）變化及相互間的時(shí)間順序關(guān)系?？偩€周期是指CPU完成一次訪問存儲(chǔ)器（或I/O端口）的操作所需要的時(shí)間。對(duì)于8086/88CPU，基本總線周期包括4個(gè)時(shí)鐘周期（T1~T4）。這個(gè)時(shí)鐘周期也稱為T狀態(tài)。Ti是在兩個(gè)總線周期之間插入的空閑時(shí)鐘周期

T1T2T3T4TiTi

T1T2T3TwTwTwT4TiTi

總線周期總線周期若干個(gè)1~2個(gè)15微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8086/88的總線周期存儲(chǔ)器寫總線周期存儲(chǔ)器讀總線周期I/O寫總線周期I/O讀總線周期中斷響應(yīng)周期總線請(qǐng)求及響應(yīng)周期16微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8086寫總線周期17微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8086讀總線周期18微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8086讀操作時(shí)序主頻：5Mhz19微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8086時(shí)序（續(xù)）T1狀態(tài)8086把地址放在地址/數(shù)據(jù)總線上ALE鎖存地址，M/IO和DT/R指明存儲(chǔ)器訪問或I/O訪問，確定數(shù)據(jù)傳送方向。T2狀態(tài)發(fā)出RD、WR和DEN信號(hào)T3狀態(tài)在T3的前沿采樣READY信號(hào)，若為低電平，則在T3之后插入等待狀態(tài)Tw（等價(jià)于T3）。20微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8086時(shí)序（續(xù)）T4狀態(tài)T4的前沿采樣數(shù)據(jù)總線。然后，所有總線信號(hào)變?yōu)闊o效，為下一總線周期做好準(zhǔn)備。21微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理READY信號(hào)線的使用T3Tw8086在訪問慢速存儲(chǔ)器或I/O設(shè)備時(shí)需要在T3和T4之間插入一個(gè)或多個(gè)等待狀態(tài)Tw。存儲(chǔ)器或I/O設(shè)備是通過READY信號(hào)來控制是否要插入Tw狀態(tài)。Sampledagain22微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理3.工作模式23微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理兩種工作模式：最大模式和最小模式。最小模式：就是在系統(tǒng)中只有8086/8088一個(gè)處理器。在這種系統(tǒng)中所有的總線控制信號(hào)都直接由8086/8088產(chǎn)生，在這樣系統(tǒng)中的總線控制邏輯電路被減到最少。最大模式：可包含兩個(gè)或多個(gè)處理器，一個(gè)為主處理器，其他的是協(xié)處理器（協(xié)助主處理器工作）。和8086/8088CPU配合使用的協(xié)處理器主要有數(shù)值運(yùn)算協(xié)處理器8087和輸入/輸出協(xié)處理器8089。加電時(shí)，設(shè)置微處理器管腳MN/MX電平的高低，可以控制微處理器工作在最小模式或最大模式8086CPU工作模式24微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理最小模式存儲(chǔ)器外設(shè)DENDT/RAD15-0BHEA19-16ALEM/IOWRRDCLKREADYRESET8086CPUMN/MX+5V+5VBHERES82848282STBOE8286TOEDataBusAddr.Bus25微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理帶三態(tài)緩沖的8位數(shù)據(jù)鎖存器8282QDCLKQDCLKQDCLKDI0DI1DI7STBDO0DO1DO7OESTB：選通脈沖OE：為0時(shí)輸出有效為1時(shí)輸出為三態(tài)26微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理帶三態(tài)的8位雙向數(shù)據(jù)緩沖器8286A0A1A7OEB0B1B7T27微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8284時(shí)鐘生成器28微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理最大模式在最大模式下，下列管腳將被重新定義：ALEWRM/IODT/RDENINTAHOLDHLDA這需要增加8284總線控制器來產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)。29微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理最大模式A16-1930微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8288總線控制器31微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理4.存儲(chǔ)器接口32微機(jī)原理與接口技術(shù)—8086,8088工作原理8086存儲(chǔ)器特點(diǎn)數(shù)據(jù)總線