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2.48086/8088微处理器子系统2.48086/8088微处理器子系统图1-78086微处理器的封装外形
按传输方向划分,CPU引
脚信号有以下几种类型:
输出:信号从CPU向
外部传送;
输入:信号从外部送入
CPU;
双向:信号有时从外部
送入CPU,有时从CPU
向外部传送;1、地址与数据信号引脚
(1)AD15~AD0(AddressDataBus)
(2)A19/S6~A16/S3(Address/Status)
2、读写控制信号引脚
读写控制信号用来控制CPU对存储器和I/O接口的读写过程:
数据传输方向(读/写);
传输种类(存储器还是IO设备);
读写方式(奇地址字节/偶地址字节/字);
存储器/IO设备是否准备好的状态信号;
3、中断控制信号引脚
4、DMA控制信号引脚
5、其他引脚
6、最大模式下的24-31引脚
7、8088CPU的引脚
CPU及其外围支持芯片合称为微处理器子系统。
外围芯片的作用是:
支持CPU访问内存与I/O接口,完成指令功能。
8086/8088CPU设置有两种工作模式:
最小工作模式:
系统中只有一个8086/8088处理器;
所有的总线控制信号都由8086/8088CPU直接产生;
也称单处理器模式。
最大工作模式:
系统内可以有一个以上的处理器,除了8086/8088作为“中央处理器”之外,还可以配置用于数值计算的8087“数值协处理器”和用于I/O管理的“I/O协处理器”8089;
各个处理器发往总线的命令统一送往“总线控制器”,由它“仲裁”后发出。
CPU两种工作模式由MN/MX引脚决定。1.最小模式下8086微处理器子系统的构成2.4.3最大模式下的8086/8088微处理器子系统图1-98086最大模式下的微处理器子系统1、指令周期
CPU执行一条指令的时间(包括取指令和执行
该指令所需的全部时间)称为一个指令周期。
2、总线周期
CPU通过外部总线对存储器或I/O端口进行一次
读/写操作的时间称为总线周期。
3、时钟周期
计算机中,CPU的一切操作都是在系统主时钟CLK的控
制下按节拍有序地进行的。8086/8088CPU的一个基本的总线周期由4个时钟周期
组成,习惯上称之为4个时钟状态:
T1状态、T2状态、T3状态、T4状态
每一个时钟状态内完成一些基本操作。8086/8088CPU的基本操作:
1、系统的复位和启动操作
2、总线操作(读/写存储器或I/O端口)
3、暂停操作
4、中断响应操作
5、总线保持或总线请求/允许操作8086/8088CPU正常工作时,RESET引脚应输入低电平。
一旦RESET引脚变为高电平,CPU进入复位状态,
(8086/8088CPU要求加在RESET引脚上的正脉冲信号至少维持4个时钟周期的高电平),RESET引脚恢复为正常的低电平,CPU进入启动阶段。在复位状态,CPU初始化,内部的各寄存器被置为初态:
CS寄存器置为全“1”(FFFFH),其他寄存器清零
(0000H),指令队列清空。
当8086/8088复位后重新启动时,便从内存的FFFF0H单元
处开始执行指令。一般在FFFF0H单元存放一条无条件转移
指令,转移到系统程序——引导和装配程序(实现系统的初
始化、引导监控程序或引导操作系统等功能)。总线操作(读/写存储器或I/O端口)图1-108086最小模式下的总线读周期时序图1-108086最小模式下的总线读周期时序图1-108086最小模式下的总线读周期时序等待存储器或I/O接口响应
而插入的等待状态图1-108086最小模式下的总线读周期时序最小模式下的总线读周期
T1状态:
M/IO:指出CPU是从内存还是从I/O端口读取数据,电平一直保持到总线读周期结束。
地址:CPU从(A19/S6~A16/S3)和(AD15~AD0)上发出读取存储器的20位地址或I/O端口的16位地址。
ALE:CPU从ALE引脚输出一个正脉冲作为地址锁存信号。在T1状态结束时,地址信号已稳定有效,ALE变为低电平,20位地址被锁入8282地址锁存器。
BHE:如果CPU需要从内存的奇地址单元或者奇地址的IO端口读取数据,则输出BHE(=0)信号,它表示高8位数据线上的数据有效。
DT/R:使总线收发器8286处于接收状态。T2状态:
地址:地址信息撤消,A19/S6~A16/S3上输出状态信息
S6~S3,AD15~AD0进入高阻态,为读取数据作准备
BHE/S7:输出状态S7
RD:读信号RD#变为低电平,通知存储单元或I/O端口进行读操作,打开其数据缓冲器,将读出数据送上数据总线。
DEN:变为有效低电平,用来开放总线收发器8286,准备接收数据。
DT/R:继续保持有效的低电平,处于接收状态。T3状