微機原理-8086系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1、主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：2-1 8086 CPU結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2-2 8086 CPU的引腳及其功能的引腳及其功能2-3 8086 存儲器組織存儲器組織2-4 8086 系統(tǒng)配置系統(tǒng)配置2-5 8086 CPU時序時序第二章第二章 小結(jié)小結(jié) 通過對本章的學(xué)習(xí)，您應(yīng)該能夠達(dá)到下列要求：4掌握掌握8086的編程結(jié)構(gòu)的編程結(jié)構(gòu)4說明說明8086CPU的工作特點的工作特點4了解了解8086CPU的引線的引線4了解了解8086存儲器的分段管理與分體結(jié)構(gòu)存儲器的分段管理與分體結(jié)構(gòu)4分析分析8086CPU基本總線周期時序基本總線周期時序48086的寄存器結(jié)構(gòu)以及時序的寄存器結(jié)構(gòu)以及時序單總線微型計算機結(jié)構(gòu)單總線微型計

2、算機結(jié)構(gòu)8086最小系統(tǒng)存儲器I/O接口I/O設(shè)備地址總線AB控制總線CB數(shù)據(jù)總線DB 8086內(nèi)部寄存器，為內(nèi)部寄存器，為16位。位。1、8086有有16位數(shù)據(jù)據(jù)線，與地址線位數(shù)據(jù)據(jù)線，與地址線A0-A15兼用；兼用；20位數(shù)據(jù)線位數(shù)據(jù)線,尋址空間達(dá)到尋址空間達(dá)到1MB.2、8088有有8位數(shù)據(jù)線，與地址線位數(shù)據(jù)線，與地址線A0-A7兼用；兼用； 引腳引腳28、34信號，功能與信號，功能與8086稍有不同。稍有不同。 8086CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)分成兩部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)分成兩部分: 總線接口單元總線接口單元BIU，負(fù)責(zé)控制存貯器和，負(fù)責(zé)控制存貯器和I/O接口讀寫接口讀寫。: 執(zhí)行單元執(zhí)行單元EU從指令隊

3、列中取出指令并執(zhí)行從指令隊列中取出指令并執(zhí)行。：兩級流水線兩級流水線 取指部分和執(zhí)行指令部分分開進(jìn)行，提高了速度。取指部分和執(zhí)行指令部分分開進(jìn)行，提高了速度。外部總線外部總線內(nèi)部暫存器內(nèi)部暫存器 IP ES SS DS CS輸入輸入/輸出輸出控制電路控制電路執(zhí)行部分執(zhí)行部分控制電路控制電路1 2 3 4 5 6ALU標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器 AH AL BH BLCH CL DH DL SP BP SI DI通用通用寄存寄存器器地址地址加法加法器器指令隊列緩沖器指令隊列緩沖器執(zhí)行部件執(zhí)行部件 （EU)總線接口部件總線接口部件 （BIU)16位位20位位16位位8位位執(zhí)行部件總線接口部件通用寄存器通

4、用寄存器指針和變址寄存器指針和變址寄存器SP：堆棧指針：堆棧指針，其內(nèi)容與堆棧段寄存器SS的 內(nèi)容一起，提供堆棧操作地址。 BP：基址指針：基址指針：構(gòu)成段內(nèi)偏移地址的一部分. SI:（Source Index）：）：SI含有源地址意思,產(chǎn) 生有效地址或?qū)嶋H地址的偏移量。 DI:（Destination Index）：）：DI含有目的意思, 產(chǎn)生有效地址或?qū)嶋H地址的偏移量。算術(shù)邏輯單元算術(shù)邏輯單元ALU：主要是加法器。大部分指令主要是加法器。大部分指令的執(zhí)行由加法器完成。的執(zhí)行由加法器完成。標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器：16位字利用了9位。 標(biāo)志分兩類：狀態(tài)標(biāo)志狀態(tài)標(biāo)志（6位）位）:反映剛剛完成的操作

5、結(jié)果情況?？刂茦?biāo)志控制標(biāo)志（3位）位）:在某些指令操作中起控制作用。20位地址加法器位地址加法器四個段寄存器：四個段寄存器：CS、DS、SS、ESCS管理代碼段管理代碼段;DS管理數(shù)據(jù)段管理數(shù)據(jù)段SS管理堆棧段管理堆棧段;ES管理附加段管理附加段.16位的指令指針寄存器位的指令指針寄存器IP：IP中的內(nèi)容是下一條指令對現(xiàn)行代碼段基地址的偏移量，6字節(jié)的指令隊列字節(jié)的指令隊列指令隊列共六字節(jié)，總線接指令隊列共六字節(jié)，總線接口部件口部件BIU從內(nèi)存取指令，從內(nèi)存取指令，取來的總是放在指令隊列中；取來的總是放在指令隊列中；執(zhí)行部件執(zhí)行部件EU從指令隊列取指從指令隊列取指令，并執(zhí)行。令，并執(zhí)行。功能：

6、控制存儲器或功能：控制存儲器或IO接口與接口與CPU的信息傳送，地址的信息傳送，地址形成、取指令、指令排隊、讀形成、取指令、指令排隊、讀/寫操作、總線控制。寫操作、總線控制。（1）四個段寄存器：）四個段寄存器：(CS.DS.SS.SS)CS：16位的代碼段寄存器，代碼段首地址高位的代碼段寄存器，代碼段首地址高16位；位；DS：16位的數(shù)據(jù)段寄存器，數(shù)據(jù)段首地址高位的數(shù)據(jù)段寄存器，數(shù)據(jù)段首地址高16位；位；ES：16位的擴展段寄存器，擴展段首地址高位的擴展段寄存器，擴展段首地址高16位；位；SS：16位的堆棧段寄存器，堆棧段首地址高位的堆棧段寄存器，堆棧段首地址高16位。位。主要包括主要包括5個

7、部分：個部分：16位雙向數(shù)據(jù)總線和位雙向數(shù)據(jù)總線和20位地址總線，以及讀寫與總線位地址總線，以及讀寫與總線控制信號。控制信號。IP中的內(nèi)容是下一條指令對現(xiàn)行代碼段基地址的偏移中的內(nèi)容是下一條指令對現(xiàn)行代碼段基地址的偏移量，與段寄存器量，與段寄存器CS的內(nèi)容一起形成取指令的物理地的內(nèi)容一起形成取指令的物理地址。址。將將16位的邏輯地址變換成讀位的邏輯地址變換成讀/寫存儲器、外設(shè)所需要寫存儲器、外設(shè)所需要的的20位物理地址。位物理地址。發(fā)出讀發(fā)出讀/寫控制信號以及總線控制信號。寫控制信號以及總線控制信號。預(yù)存預(yù)存6字節(jié)的指令代碼，等待字節(jié)的指令代碼，等待EU處理。處理。4總線接口部件總線接口部件B

8、IU根據(jù)當(dāng)前的根據(jù)當(dāng)前的CS和和IP的值，形成的值，形成20位物理位物理地址，從其指定的存儲單元取指令代碼，放在指令隊列中地址，從其指定的存儲單元取指令代碼，放在指令隊列中4指令指針指令指針I(yè)P的值由的值由BIU自動修改，始終等于下一條指令在自動修改，始終等于下一條指令在現(xiàn)行代碼段的偏移地址；現(xiàn)行代碼段的偏移地址；4執(zhí)行部件執(zhí)行部件EU從指令隊列取指令碼，進(jìn)行指令譯碼和執(zhí)行指從指令隊列取指令碼，進(jìn)行指令譯碼和執(zhí)行指令，取指令與執(zhí)行指令可同時進(jìn)行；令，取指令與執(zhí)行指令可同時進(jìn)行；4當(dāng)指令隊列中有當(dāng)指令隊列中有2個或個或2個字節(jié)以上空余時，個字節(jié)以上空余時，BIU自動將指自動將指令取到隊列中。令取

9、到隊列中。4指令隊列已滿，指令隊列已滿，BIU與與EU又無總線請求時又無總線請求時, 總線接口部件總線接口部件進(jìn)入空閑狀態(tài)進(jìn)入空閑狀態(tài)4執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令、調(diào)用指令、返回指令時，執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令、調(diào)用指令、返回指令時，BIU自動清除指自動清除指令隊令隊 列，然后從新地址取指令，并立即送給列，然后從新地址取指令，并立即送給EU，然后再，然后再從新單元開從新單元開 始，從新填滿隊列始，從新填滿隊列（1）四個）四個16位數(shù)據(jù)寄存器：位數(shù)據(jù)寄存器：AX、BX、CX、DX，每個每個16位寄存器可作位寄存器可作8位寄存器。位寄存器。 16位位 8位位 8位位 AX AH AL BX BH BL CX CH CL D

10、X DH DL可進(jìn)行可進(jìn)行16位數(shù)據(jù)運算位數(shù)據(jù)運算字運算；字運算；8位數(shù)位數(shù)據(jù)運算據(jù)運算字節(jié)運算字節(jié)運算（2） 指針和變址寄存器指針和變址寄存器二個變址寄存器二個變址寄存器: SI:（Source Index）：）：SI含有源地址意思含有源地址意思,產(chǎn)產(chǎn) 生有效地址或?qū)嶋H地址的偏移量。生有效地址或?qū)嶋H地址的偏移量。 DI:（Destination Index）：）：DI含有目的意思含有目的意思, 產(chǎn)生有效地址或?qū)嶋H地址的偏移量產(chǎn)生有效地址或?qū)嶋H地址的偏移量。二個指針寄存器二個指針寄存器 SP：堆棧指針，其內(nèi)容與堆棧段寄存器：堆棧指針，其內(nèi)容與堆棧段寄存器SS的的 內(nèi)容相加，提供堆棧操作地址。內(nèi)

11、容相加，提供堆棧操作地址。 BP：基址指針：構(gòu)成段內(nèi)偏移地址的一部分：基址指針：構(gòu)成段內(nèi)偏移地址的一部分.：主要是加法器。大部分指令的執(zhí)行由加法主要是加法器。大部分指令的執(zhí)行由加法器完成，器完成，8位字節(jié)運算和位字節(jié)運算和16位字運算。位字運算。OFDF IF TFZFAFSFPFCF15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 016位字利用了位字利用了9位位 標(biāo)志分兩類：標(biāo)志分兩類：狀態(tài)標(biāo)志（狀態(tài)標(biāo)志（6位）：反映剛剛完成的操作位）：反映剛剛完成的操作 結(jié)果的特點。結(jié)果的特點?？刂茦?biāo)志（控制標(biāo)志（3位）：在某些指令操作中起位）：在某些指令操作中起 控制控制CPU行

12、為的作用。行為的作用。標(biāo)志位：反映指令執(zhí)行結(jié)果的特征標(biāo)志位：反映指令執(zhí)行結(jié)果的特征進(jìn)位標(biāo)志進(jìn)位標(biāo)志CF: 本次運算結(jié)果的最高位向更高位有進(jìn)位或本次運算結(jié)果的最高位向更高位有進(jìn)位或借位時，借位時，CF=1，否則，否則CF=0；最高位：最高位：16位運算（字運算）時指位運算（字運算）時指D15，8位運算（字節(jié)）時指位運算（字節(jié)）時指D7輔助進(jìn)位標(biāo)志輔助進(jìn)位標(biāo)志AF:本次運算結(jié)果的最低本次運算結(jié)果的最低4位向更高位有進(jìn)位位向更高位有進(jìn)位或借位時或借位時, AF=1，否則，否則AF=0；不論是字運算還是字節(jié)運算，都是指不論是字運算還是字節(jié)運算，都是指D3位位向向D4位的進(jìn)位或借位；位的進(jìn)位或借位；標(biāo)志

13、位：反映指令執(zhí)行結(jié)果的特征標(biāo)志位：反映指令執(zhí)行結(jié)果的特征奇偶校驗標(biāo)志奇偶校驗標(biāo)志PF:本次運算結(jié)果的本次運算結(jié)果的低低8位位有偶數(shù)個有偶數(shù)個“1”時，時，PF=1，否則，否則PF=0；不論是字運算還是字節(jié)運算，不論是字運算還是字節(jié)運算，PF都只與運算都只與運算結(jié)果的結(jié)果的低低8位位有關(guān)，而與高有關(guān)，而與高8位無關(guān)；位無關(guān)；全零標(biāo)志全零標(biāo)志ZF: 運算結(jié)果全為零時，運算結(jié)果全為零時，ZF=1，否則，否則CF=0；符號標(biāo)志符號標(biāo)志SF: 與本次運算結(jié)果的最高位與本次運算結(jié)果的最高位D15或或D7相同相同;標(biāo)志位：反映指令執(zhí)行結(jié)果的特征標(biāo)志位：反映指令執(zhí)行結(jié)果的特征溢出標(biāo)志溢出標(biāo)志OF:運算結(jié)果溢出

14、時運算結(jié)果溢出時OF=1，否則，否則OF=0；運算結(jié)果超出范圍運算結(jié)果超出范圍無符號數(shù)：用無符號數(shù)：用CF判斷，判斷，CF=1超出范圍；超出范圍；有符號數(shù)：用有符號數(shù)：用OF判斷，判斷，OF=1超出范圍；超出范圍；最高位進(jìn)位狀態(tài)最高位進(jìn)位狀態(tài)次高位進(jìn)位狀態(tài)次高位進(jìn)位狀態(tài)異或運算異或運算溢出溢出加法運算的溢出加法運算的溢出 運算溢出的定義：運算結(jié)果超出了結(jié)果寄存運算溢出的定義：運算結(jié)果超出了結(jié)果寄存器所能表示的帶符號數(shù)范圍。此時運算結(jié)果器所能表示的帶符號數(shù)范圍。此時運算結(jié)果不能代表正確運算結(jié)果，也就是說，結(jié)果是不能代表正確運算結(jié)果，也就是說，結(jié)果是錯誤的。錯誤的。溢出的判別：溢出的判別：雙高位判

15、別法：雙高位判別法： 最高位有進(jìn)位，最高位有進(jìn)位，CF=1；否則；否則CF=1。 數(shù)值部分最高位有進(jìn)位，數(shù)值部分最高位有進(jìn)位，CP=1，否則，否則 CP=0加法運算的溢出判斷加法運算的溢出判斷 CF CP=1 ，有溢出。，有溢出。 CF CP CF CP 1 0 1 溢出溢出 0 1 1溢出溢出 0 0 0無溢出無溢出 1 1 0無溢出無溢出CF=CP：CF把把CP的進(jìn)位狀態(tài)正確傳送給更高位的進(jìn)位狀態(tài)正確傳送給更高位CFCP：CF沒有把沒有把CP的進(jìn)位狀態(tài)正確傳送給更高位的進(jìn)位狀態(tài)正確傳送給更高位八位補碼運算八位補碼運算：（：（-128 +127） 0101 1010 +90 + 0110 0

16、011 +99 1011 1101 -67 CF=0，CP=1， CF CP=1，產(chǎn)生溢出，產(chǎn)生溢出，結(jié)果出錯。結(jié)果出錯。 1001 0010 -110 + 0010 0110 + 54 1100 1000 -56CF=0，CP=0， CF CP=0，沒有溢出，沒有溢出，結(jié)果正確。結(jié)果正確。跟蹤標(biāo)志跟蹤標(biāo)志TF: TF=0，CPU按正常方式執(zhí)行指令。按正常方式執(zhí)行指令。 TF=1，CPU按單步方式執(zhí)行指令。按單步方式執(zhí)行指令。控制位：控制控制位：控制CPU的某些行為的某些行為中斷允許標(biāo)志中斷允許標(biāo)志IF: IF=1，允許，允許CPU響應(yīng)可屏蔽中斷響應(yīng)可屏蔽中斷;IF=0，禁止，禁止 CPU響應(yīng)

17、可屏蔽中斷。響應(yīng)可屏蔽中斷。方向標(biāo)志方向標(biāo)志DF:DF=0，串指令的地址向增加方向變化；，串指令的地址向增加方向變化；DF=1，串指令的地址向減小方向變化。，串指令的地址向減小方向變化。例例1、CF、PF、AF、ZF、SF、OF各為何值？各為何值？最高位最高位向向更高位更高位無進(jìn)位無進(jìn)位CF=0次高位次高位向向最高位最高位有進(jìn)位有進(jìn)位CP=1結(jié)果不結(jié)果不全為零全為零ZF=0D3向向D4進(jìn)位進(jìn)位AF=1低低8位有位有偶數(shù)個偶數(shù)個“1”PF=1SF = 結(jié)果結(jié)果的最的最高位高位SF=1OF = CF CP = 1CFCP： CF沒有正確地把沒有正確地把CP的進(jìn)位狀態(tài)傳送給更高位的進(jìn)位狀態(tài)傳送給更高

18、位 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 + 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 01 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 12-2 8086的引腳及其功能的引腳及其功能兩種工作模式：兩種工作模式：4最小模式最小模式：系統(tǒng)中只有8086一個微處理器，所有的總線控制信號均為8086產(chǎn)生，系統(tǒng)中的總線控制邏輯電路，減少到最少。（要求掌握要求掌握）4最大模式最大模式：用于大型（中型）8086/8088系統(tǒng)中。系統(tǒng)總是包含有兩個或多個微處理器，其中一個主處理器就是8086或8088，其它的處理器稱協(xié)處理器，協(xié)助主處理器工作。所有的總

19、線控制信號均由總線控制器8288產(chǎn)生。8086 為DIP-40封裝，包括20條地址線、16條數(shù)據(jù)/地址線，4條狀態(tài)/地址線，3個電源引腳，17條控制或狀態(tài)信號線。協(xié)處理器：協(xié)處理器：4數(shù)值運算協(xié)處理器數(shù)值運算協(xié)處理器8087：由硬件實現(xiàn)高精度整數(shù)浮點段運算。4 輸入輸出協(xié)處理器輸入輸出協(xié)處理器8089：相當(dāng)兩個DMA通道的處理器。 增加協(xié)處理器，不再占用8086時間，大大提高系統(tǒng)的運算速度效率。CPU存儲器I/O接口地址總線AB控制總線CB數(shù)據(jù)總線DB一、一、8086在最小模式中引線在最小模式中引線2. ：最?。鹤钚?最大模式控制，輸入最大模式控制，輸入 接接+5V，最小模式；接地，最大模式。

20、，最小模式；接地，最大模式。MN/MX3. AD15AD0：地址：地址/數(shù)據(jù)，雙向，三態(tài)，分時復(fù)用數(shù)據(jù)，雙向，三態(tài)，分時復(fù)用 T1狀態(tài)：狀態(tài)：AD15AD0為地址信號；為地址信號； T2、T3、TW、T4狀態(tài)：數(shù)據(jù)信號狀態(tài)：數(shù)據(jù)信號.1. VCC：+5伏電源引出腳伏電源引出腳 GND：電源接地引出腳。：電源接地引出腳。4. A19/S6A16/S3：地址：地址/狀態(tài)，輸出，三態(tài)，分時狀態(tài)，輸出，三態(tài)，分時復(fù)用復(fù)用 T1狀態(tài)：狀態(tài)： A19A16為地址的高四位，為地址的高四位， T2、T3、TW、T4狀態(tài)：為狀態(tài)信號。狀態(tài)：為狀態(tài)信號。 S4 S3 0 0 使用使用ES 0 1 使用使用SS 1

21、 0 使用使用CS 1 1 使用使用DS S6=0，8086CPU連在總線上；連在總線上； S5：中斷允許標(biāo)志設(shè)置：中斷允許標(biāo)志設(shè)置： S5=0，允許可屏蔽中斷請求，允許可屏蔽中斷請求 S5=1，禁止可屏蔽中斷請求，禁止可屏蔽中斷請求 0 0 從偶地址讀從偶地址讀/寫一個字寫一個字 AD15AD0 1 0 從偶地址讀從偶地址讀/寫一個字節(jié)寫一個字節(jié) A D7AD0 0 1 從奇地址讀從奇地址讀/寫一個字節(jié)寫一個字節(jié) AD15AD8 5、BHE/S7：高位數(shù)據(jù)有效：高位數(shù)據(jù)有效/狀態(tài)，輸出，三態(tài)，分時狀態(tài)，輸出，三態(tài)，分時 T1狀態(tài)：狀態(tài)：BHE，表示，表示D15D8有效否，有效否， T2、T3

22、、TW、T4：為：為S7信號，在信號，在8086中無意義中無意義BHE和和A0區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)格式：區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)格式：BHE A0 操作操作 數(shù)據(jù)引腳數(shù)據(jù)引腳 0 1 從奇地址讀從奇地址讀/寫一個字，寫一個字， AD15AD8 1 0 先用高先用高8位，后用低位，后用低8位位 AD7AD09. WR ：寫信號，輸出，低電平有效：寫信號，輸出，低電平有效 WR=0 CPU正在向內(nèi)存或正在向內(nèi)存或I/O設(shè)備寫入數(shù)據(jù)。設(shè)備寫入數(shù)據(jù)。 10. RD ：寫信號，輸出，低電平有效：寫信號，輸出，低電平有效 RD=0 CPU正在從內(nèi)存或正在從內(nèi)存或I/O設(shè)備讀取數(shù)據(jù)。設(shè)備讀取數(shù)據(jù)。 11、M/IO：存儲器：存儲器/IO

23、端口控制，輸出，三態(tài)端口控制，輸出，三態(tài) M/IO=1，CPU與存儲器交換數(shù)據(jù)；與存儲器交換數(shù)據(jù)； M/IO=0， CPU與外設(shè)交換數(shù)據(jù)。與外設(shè)交換數(shù)據(jù)。12、ALE：地址鎖存信號，輸出：地址鎖存信號，輸出 在在T1狀態(tài)，狀態(tài)，ALE=1，表示分時復(fù)用的引腳，表示分時復(fù)用的引腳AD15AD0以及以及A16/S3A19/S6上送出的是地址信上送出的是地址信息；在息；在T2、T3、T4狀態(tài)，狀態(tài)，ALE=0，表示引腳，表示引腳AD15AD0上傳送數(shù)據(jù)信息，上傳送數(shù)據(jù)信息，A16/S3A19/S6上送出的是狀上送出的是狀態(tài)信息。態(tài)信息。13、DEN：數(shù)據(jù)使能信號，輸出，三態(tài)：數(shù)據(jù)使能信號，輸出，三態(tài)

24、 當(dāng)分時復(fù)用的引腳當(dāng)分時復(fù)用的引腳AD15AD0 上要傳輸數(shù)據(jù)時，上要傳輸數(shù)據(jù)時，DEN=0。14、DT/R：數(shù)據(jù)發(fā)送：數(shù)據(jù)發(fā)送/接收，輸出，三態(tài)接收，輸出，三態(tài) DT/R=1，CPU發(fā)送數(shù)據(jù)到外設(shè)或存儲器；發(fā)送數(shù)據(jù)到外設(shè)或存儲器； DT/R=0， CPU從外設(shè)或存儲器接收數(shù)據(jù)。從外設(shè)或存儲器接收數(shù)據(jù)。15. NMI：非屏蔽中斷請求，輸入，上升沿有效，：非屏蔽中斷請求，輸入，上升沿有效， 不受中斷允許標(biāo)志不受中斷允許標(biāo)志IF的影響，不能用軟件進(jìn)行屏蔽。的影響，不能用軟件進(jìn)行屏蔽。16. INTR：可屏蔽中斷請求，輸入：可屏蔽中斷請求，輸入 若若IF=1，CPU將響應(yīng)該中斷請求。將響應(yīng)該中斷請求

25、。17. INTA ：寫信號，低電平有效：寫信號，低電平有效 INTA=0 CPU正在響應(yīng)正在響應(yīng)INTR引腳的中斷請求。引腳的中斷請求。 18. HOLD: 總線保持請求信號總線保持請求信號19. HLDA： 總線保持應(yīng)答信號總線保持應(yīng)答信號22、RESET：復(fù)位信號，輸入：復(fù)位信號，輸入 當(dāng)當(dāng)RESET=1且保持且保持4個時鐘周期以上，個時鐘周期以上，CPU進(jìn)入進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，標(biāo)志寄存器、復(fù)位狀態(tài)，標(biāo)志寄存器、IP、CS、ES、SS、DS和指和指令隊列清零，令隊列清零，CS置為置為0FFFFH。23、READY：準(zhǔn)備好信號，輸入：準(zhǔn)備好信號，輸入 CPU在總線周期的在總線周期的T3狀態(tài)檢測狀

26、態(tài)檢測READY，若，若READY=0，則插入，則插入Tw狀態(tài)等待，直到狀態(tài)等待，直到READY=1，才進(jìn)入才進(jìn)入T4狀態(tài)，完成數(shù)據(jù)傳送。狀態(tài)，完成數(shù)據(jù)傳送。21、TEST：測試信號，輸入：測試信號，輸入 執(zhí)行執(zhí)行WAIT指令時，若指令時，若TEST=1，則，則CPU處于空轉(zhuǎn)等處于空轉(zhuǎn)等待；當(dāng)待；當(dāng) TEST=0有效時，結(jié)束等待狀態(tài)，繼續(xù)執(zhí)行有效時，結(jié)束等待狀態(tài)，繼續(xù)執(zhí)行下一條指令下一條指令 。 20. CLK時鐘，輸入時鐘，輸入 要求頻率為：要求頻率為：8086-2不超過不超過8MHz，時間基準(zhǔn)。，時間基準(zhǔn)。二、8086在最大模式引腳定義自己了解三、8088與8086的不同之處8088的低的

27、低8位地址與數(shù)據(jù)復(fù)用，位地址與數(shù)據(jù)復(fù)用，AD7AD0，高高8位地址為專用引腳，位地址為專用引腳，A15A8；8088的外部數(shù)據(jù)總線只有的外部數(shù)據(jù)總線只有8位，內(nèi)部總線也是位，內(nèi)部總線也是16位，稱之為準(zhǔn)位，稱之為準(zhǔn)16位位CPU；8088的該引腳定義為的該引腳定義為IO/M，電平屬性與，電平屬性與8086的的M/IO相反，為與相反，為與8085CPU兼容；兼容；8088只有只有8位數(shù)線，不需要位數(shù)線，不需要BHE信號，改為信號，改為SSo 一、一、 存儲器地址的分段管理存儲器地址的分段管理怎樣用怎樣用16位寄存器表示位寄存器表示20位地址信息？位地址信息？4存儲器是以字節(jié)（存儲器是以字節(jié)（BY

28、TE）為單位存儲信息，存儲器）為單位存儲信息，存儲器的通用單位為字節(jié)。的通用單位為字節(jié)。4由于由于8086訪問內(nèi)存要訪問內(nèi)存要20位地址位地址(1MB），而執(zhí)行部件），而執(zhí)行部件EU中所有寄存器和內(nèi)部數(shù)據(jù)總線均為中所有寄存器和內(nèi)部數(shù)據(jù)總線均為16位，位， 只能提只能提供供16位地址，只能尋址位地址，只能尋址216 =64KB。因此，把。因此，把1MB存存儲空間分為若干個儲空間分為若干個“邏輯段邏輯段”(Segment) ，每個段最，每個段最多可管理多可管理64KB空間?？臻g。4段與段之間可以是分開的、連續(xù)的、重疊的甚至重段與段之間可以是分開的、連續(xù)的、重疊的甚至重合。任何一個存儲單元都可以定義

29、在一個段或多個合。任何一個存儲單元都可以定義在一個段或多個段中。段中。2-3 8086 存儲器組織4段起始地址段起始地址x是是20位二進(jìn)制數(shù)，規(guī)定它的最低位二進(jìn)制數(shù)，規(guī)定它的最低4位位二進(jìn)制數(shù)規(guī)定等于二進(jìn)制數(shù)規(guī)定等于0，這樣起始地址只有高，這樣起始地址只有高16位二位二進(jìn)制數(shù)需要指定，將其存放在進(jìn)制數(shù)需要指定，將其存放在16位段寄存器中，位段寄存器中，稱為稱為段基址段基址。把段基址左移。把段基址左移4個二進(jìn)制位，相當(dāng)于個二進(jìn)制位，相當(dāng)于乘以時進(jìn)制數(shù)乘以時進(jìn)制數(shù)16，即得到段起始地址。，即得到段起始地址。一個存儲單元的實際地址一個存儲單元的實際地址y用它所在段的起始地址以用它所在段的起始地址以及

30、相對于段起始地址的及相對于段起始地址的16位偏移量位偏移量d表示，表示，y=x+d。改。改變偏移量可在段內(nèi)變偏移量可在段內(nèi)64kB范圍移動。改變起始地址范圍移動。改變起始地址x可可以使整個段在以使整個段在1MB空間浮動?？臻g浮動。起始地址起始地址偏移量偏移量d段內(nèi)偏移地址段內(nèi)偏移地址實際地址實際地址y物理地址物理地址16位段基址位段基址 0000+16位偏移地址位偏移地址20位物理地址位物理地址段寄存器提供高16位，而低4位補0，二進(jìn)制0，得起始地址地址加法器實現(xiàn)，無符號或有符號？物理地址形成算法：段寄存器物理地址形成算法：段寄存器 16 + 偏移地址偏移地址存儲單元實際存儲單元實際20位地址

31、稱位地址稱物理地址物理地址。用。用段基址段基址和和偏移地址偏移地址表示的地址信息，稱為表示的地址信息，稱為邏輯地址邏輯地址，寫為，寫為 段基址段基址 : 偏移地址偏移地址，編程時采用邏輯地址。，編程時采用邏輯地址。給定邏輯地址，可惟一地確定一個物理地址；但給定給定邏輯地址，可惟一地確定一個物理地址；但給定物理地址，存在無數(shù)個邏輯地址物理地址，存在無數(shù)個邏輯地址 段的分配：段的分配： 存儲器存儲器0150H1CD0H4200HB000H64K代碼代碼64K堆棧堆棧64K數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)64K附加附加CSSSDSES0150:0000H0150:FFFFH例：邏輯地址例：邏輯地址1000H : 501AH

32、對應(yīng)的物對應(yīng)的物理地址理地址 1 0 0 0 0 + 5 0 1 A 1 5 0 1 A 例例2 、CS=2000H,最大尋址空間可達(dá)多少最大尋址空間可達(dá)多少? CS左移四位：左移四位：20000 0H IP的內(nèi)容：的內(nèi)容：0 0 0 0FFFF H 2 0 0 0 0 2 0 0 0 0 + 0 0 0 0 + F F F F 2 0 0 0 0 2 F F F F 物理地址：物理地址：2 0 0 0 0 H2 F F F F H 64K3.邏輯地址的來源操作類型操作類型隱含段地址隱含段地址 替換段地址替換段地址偏移地址偏移地址取指令取指令CS無無IP堆棧操作堆棧操作SS無無SPBP間接尋址

33、間接尋址SSCS、DS、ES 有效地址有效地址存取變量存取變量DSCS、ES、SS有效地址有效地址源字符串源字符串DSCS、ES、SSSI目標(biāo)字符串目標(biāo)字符串ES無無DI表表2-7 邏輯地址來源邏輯地址來源二、二、8086存儲器分體結(jié)構(gòu)存儲器分體結(jié)構(gòu)：1MB空間分為兩個空間分為兩個512KB的存儲體：的存儲體： 偶地址存儲體：連接偶地址存儲體：連接D7D0，A0=0 時選通；時選通； 奇地址存儲體：連接奇地址存儲體：連接D15D8，BHE=0時選通。時選通。 8086可以傳送一個字節(jié)，也可以傳送二個字節(jié)。可以傳送一個字節(jié)，也可以傳送二個字節(jié)。常用的存儲器芯片是字節(jié)結(jié)構(gòu)，只有常用的存儲器芯片是字

34、節(jié)結(jié)構(gòu)，只有8位數(shù)據(jù)線，位數(shù)據(jù)線，8086有有16位數(shù)據(jù)線。位數(shù)據(jù)線。如何用如何用8位的存儲器芯片構(gòu)成位的存儲器芯片構(gòu)成16位的存儲器？位的存儲器？SEL A18A0 512k 8 D7D0SEL A18A0 512k 8 D7D0A19A18086與存儲器連接與存儲器連接低8位D7D0高8位D15D8BHEA0奇存奇存儲體儲體偶存儲體偶存儲體存儲器分體結(jié)構(gòu)注意要點：存儲器分體結(jié)構(gòu)注意要點： BHE控制連接控制連接CPU高高8位的存儲體位的存儲體奇存儲體的片選信號奇存儲體的片選信號 A0控制連接控制連接CPU低低8位的存儲體位的存儲體偶偶存儲體的片選信號存儲體的片選信號1. CPU的地址線的地

35、址線A1A19連接兩個存儲體連接兩個存儲體的地址信號的地址信號A0A18存儲器分體結(jié)構(gòu)注意要點：存儲器分體結(jié)構(gòu)注意要點： 一個字?jǐn)?shù)據(jù)包含地址相鄰的兩個字節(jié)一個字?jǐn)?shù)據(jù)包含地址相鄰的兩個字節(jié)，一個字節(jié)放在奇存儲體中，另一個，一個字節(jié)放在奇存儲體中，另一個字節(jié)放在偶存儲體中字節(jié)放在偶存儲體中 字?jǐn)?shù)據(jù)的地址定義為其低字節(jié)所在單字?jǐn)?shù)據(jù)的地址定義為其低字節(jié)所在單元的地址，可以是偶地址字?jǐn)?shù)據(jù)（對元的地址，可以是偶地址字?jǐn)?shù)據(jù)（對準(zhǔn)存放），也可以是奇地址字?jǐn)?shù)據(jù)準(zhǔn)存放），也可以是奇地址字?jǐn)?shù)據(jù) 8088 只有只有8位數(shù)據(jù)總線，不存在分體結(jié)位數(shù)據(jù)總線，不存在分體結(jié)構(gòu)構(gòu)操作BHE A0總線使用從偶地址開始讀寫一個字節(jié)

36、1 0AD7AD0從奇地址開始讀寫一個字節(jié) 0 1AD15AD8從偶地址開始讀寫一個字，一次總線操作就完成 0 0AD15AD0從奇地址開始讀寫一個字，分兩次進(jìn)行 0 1 1 0AD15AD8AD7AD08086 總線操作列表總線操作列表MN/MX1、 接接+5V；2-4 8086 系統(tǒng)配置一、最小模式系統(tǒng)8086在最小模式下的典型配置：在最小模式下的典型配置：4、二片、二片8286/8287作總線驅(qū)動器，作總線驅(qū)動器，8286是同相輸出，是同相輸出，8287是反相輸出；是反相輸出；3、三片、三片8282或或74LS373作地址鎖存器作地址鎖存器;2、一片、一片8284作為時鐘發(fā)生器作為時鐘發(fā)

37、生器;8282鎖存器鎖存器STB=1，直通狀態(tài)，直通狀態(tài); STB=0，鎖存狀態(tài)，鎖存狀態(tài).DO保持保持STB下降沿下降沿時刻的時刻的DI值不變值不變8282鎖存器與8086的連接8286與8088的連接OE T 傳送傳送 0 0 BA 0 1 AB 1 X 高阻高阻8086在最小模式在最小模式下的典型配置下的典型配置ALESTB把地址信息把地址信息A0A19從復(fù)用從復(fù)用總線上提取出來加以保持總線上提取出來加以保持思考題48086最小系統(tǒng)包含哪些新片？48282的作用是什么？與CPU如何連接？8086系統(tǒng)需要幾片8282？48286的作用是什么？與CPU如何連接？8086系統(tǒng)需要幾片8286？

38、2-5 8086的操作和時序的操作和時序4主要操作主要操作系統(tǒng)復(fù)位與啟動系統(tǒng)復(fù)位與啟動暫停暫?？偩€讀總線讀/寫操作寫操作總線保持總線保持中斷操作中斷操作一、系統(tǒng)復(fù)位與啟動一、系統(tǒng)復(fù)位與啟動4通過RETSET引腿上的觸發(fā)信號來執(zhí)行。 標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器 : 清零清零 指令指針（指令指針（IP）: 0000H CS : FFFFH DS、ES、SS : 0000H 指令隊列指令隊列 : 空空 其它寄存器其它寄存器 : 0000H 4復(fù)位后，第一條指令的地址：復(fù)位后，第一條指令的地址：CS左移四位左移四位為為FFFF0H 物理地址為物理地址為 FFFF0+0000H（IP中）中） =FFFF0H4

39、一般在一般在FFFFF0中，存放一條段交叉直接中，存放一條段交叉直接JMP指令，轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)程序?qū)嶋H開始處。指令，轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)程序?qū)嶋H開始處。二、最小模式下的總線操作二、最小模式下的總線操作時鐘周期時鐘周期：CPU的的CLK引腳所輸入時鐘信號的引腳所輸入時鐘信號的周期長度，是計算機系統(tǒng)的最小時間單位，常周期長度，是計算機系統(tǒng)的最小時間單位，常稱為稱為T狀態(tài)；狀態(tài)；指令周期指令周期：執(zhí)行一條指令所需要的時間，不同：執(zhí)行一條指令所需要的時間，不同指令的指令周期長短一般是不同的，通常包含指令的指令周期長短一般是不同的，通常包含若干個時鐘周期；若干個時鐘周期；總線周期總線周期：BIU完成一次總線操作，即訪

40、問一完成一次總線操作，即訪問一次存儲器或次存儲器或I/O端口所需要的時間，一個基本端口所需要的時間，一個基本總線周期包含總線周期包含4個個T狀態(tài)；狀態(tài)；與時間有關(guān)的幾個概念與時間有關(guān)的幾個概念4T3狀態(tài)狀態(tài)：AD0AD15上出現(xiàn)數(shù)據(jù)。上出現(xiàn)數(shù)據(jù)。4TW狀態(tài)狀態(tài)：若存儲器式外設(shè)的工作速度較：若存儲器式外設(shè)的工作速度較慢，不能滿足基本時序要求，使用一個慢，不能滿足基本時序要求，使用一個產(chǎn)生產(chǎn)生READY的電路，以使在的電路，以使在T3狀態(tài)之后，狀態(tài)之后，插入一個等待周期插入一個等待周期TW。4T4狀態(tài)：狀態(tài)：結(jié)束一個總線周期。結(jié)束一個總線周期。2、最小模式下的總線寫操作、最小模式下的總線寫操作T1狀態(tài)狀態(tài)：A19A0上是