微機(jī)原理與應(yīng)用第四章

微機(jī)原理與應(yīng)用第四章第1頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1971年第一塊微處理器問(wèn)世，Intel4040Intel4040ROM、RAM、I/O芯片MCS-4Intel8008ROM、RAM、I/O芯片MCS-81972年第一代微處理器第2頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月時(shí)間微處理器數(shù)據(jù)線地址線集成度時(shí)鐘頻率代表產(chǎn)品71-73年第一代Intel40404位4位2300管/片1MMCS-474-77年第二代8080/8085MC6800Z808位16位1萬(wàn)管/片2-4MIBMPCIBMPC-XT78-84年第三代8086/80286MC68000Z800016位20位/24位13萬(wàn)管/片6-10MIBMPC-AT第3頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月時(shí)間微處理器數(shù)據(jù)線地址線集成度時(shí)鐘頻率代表產(chǎn)品85-92年第四代80386/8048668020/68030NECV8032位32位120萬(wàn)管/片50-100M80486IBM-PC60193-96年第五代IntelPentiumPentium二代PentiumPro.(P6)64位36位550萬(wàn)管/片133-300MIntelP6IBM-PC602第4頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8088/8086CPU寄存器組算術(shù)邏輯單元ALU標(biāo)志寄存器FR暫存器執(zhí)行單元EU（ExecutionUnit)總線接口單元BIU（BusInterfaceUnit)完成取指令和存取數(shù)據(jù)操作負(fù)責(zé)分析指令和執(zhí)行指令內(nèi)部控制邏輯段寄存器（CS、SS、DS、ES）地址加法器指令隊(duì)列輸入/輸出控制電路指令指針寄存器IP第5頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月地址總線20位控制總線數(shù)據(jù)總線16

8088/8086的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖AHBHCHDHALBLCLDLSPBPSIDICSDSSSESIP內(nèi)部暫存寄存器暫存寄存器FREU控制系統(tǒng)123456總線控制邏輯數(shù)據(jù)總線16ALU∑通用寄存器8088指令隊(duì)列8088/8086外部總線數(shù)據(jù)總線地址總線20位執(zhí)行部件EU總線接口部件BIU16位控制總線EU控制系統(tǒng)ALUEU控制系統(tǒng)ALU數(shù)據(jù)總線16地址總線20位控制總線AXBXCXDX第6頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8086CPU采用并行工作方式取指令2取操作數(shù)BIU存結(jié)果取指令3取操作數(shù)取指令4執(zhí)行1執(zhí)行2執(zhí)行3EUBUS忙碌忙碌忙碌忙碌忙碌忙碌第7頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月BIU和EU是并行工作的,按流水線技術(shù)原則管理4.執(zhí)行轉(zhuǎn)移、調(diào)用和返回指令時(shí)，指令隊(duì)列中的原有內(nèi)容自動(dòng)消除

BIU往指令隊(duì)列中裝入另一程序段中的指令8088中一個(gè)當(dāng)8086指令隊(duì)列中有兩個(gè)空字節(jié)時(shí),BIU自動(dòng)把指令取到隊(duì)列中2.EU從指令隊(duì)列取指，執(zhí)行。執(zhí)行過(guò)程中如果要訪問(wèn)存儲(chǔ)器或I/O,

而此時(shí)，BIU正在取指，完成取指后，響應(yīng)EU的總線請(qǐng)求。3.指令隊(duì)列已滿，EU又沒(méi)有總線訪問(wèn)，BIU進(jìn)入空閑狀態(tài)動(dòng)畫演示第8頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8086內(nèi)部由兩部分組成：執(zhí)行單元（EU）總線接口單元（BIU）第9頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月AXBXCXDX累加器基地址寄存器計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)寄存器通用寄存器SPBPSIDI堆棧指針寄存器基地址寄存器源變址寄存器目的變址寄存器專用寄存器150狀態(tài)標(biāo)志寄存器FR150算術(shù)邏輯單元ALUAHALBHBLCHCLDHDL87EU控制器第10頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功能:執(zhí)行指令

從指令隊(duì)列中取指令代碼譯碼在ALU中完成數(shù)據(jù)的運(yùn)算運(yùn)算結(jié)果的特征保存在標(biāo)志寄存器FLAGS中。第11頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

算術(shù)邏輯單元（運(yùn)算器）

8個(gè)通用寄存器

1個(gè)標(biāo)志寄存器

EU部分控制電路第12頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CSDSSSES代碼段寄存器數(shù)據(jù)段寄存器堆棧段寄存器附加段寄存器段寄存器IP指令指針寄存器20位的地址加法器BIU總線控制邏輯1234566個(gè)字節(jié)的指令隊(duì)列80884個(gè)字節(jié)第13頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功能：從內(nèi)存中取指令送入指令預(yù)取隊(duì)列負(fù)責(zé)與內(nèi)存或輸入/輸出接口之間的數(shù)據(jù)傳送在執(zhí)行轉(zhuǎn)移程序時(shí)，BIU使指令預(yù)取隊(duì)列復(fù)位，從指定的新地址取指令，并立即傳給執(zhí)行單元執(zhí)行。第14頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)四個(gè)段地址寄存器CS–––16位代碼段寄存器DS–––16位數(shù)據(jù)段寄存器ES–––16位附加段寄存器SS–––16位堆棧段寄存器第15頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)IP–––16位指令指針寄存器指向下一條要取出的指令。(3)20位地址加法器16位內(nèi)部寄存器提供的信息經(jīng)地址加法器產(chǎn)生20位地址信息。例：指令的物理地址=CS16+IP第16頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(4)六字節(jié)的指令隊(duì)列取指令與執(zhí)行指令并行工作，即在一條指令的執(zhí)行過(guò)程中，可以取出下一條或多條指令，在指令隊(duì)列中排隊(duì)。第17頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月含14個(gè)16位寄存器，按功能可分為三類8個(gè)通用寄存器4個(gè)段寄存器1個(gè)標(biāo)志寄存器1個(gè)指令指針寄存器動(dòng)畫演示第18頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

數(shù)據(jù)寄存器（AX，BX，CX，DX）地址指針寄存器（SP，BP）變址寄存器（SI，DI）第19頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8086含4個(gè)16位數(shù)據(jù)寄存器，它們又可分為8個(gè)8位寄存器，即：AXAH，ALBXBH，BLCXCH，CLDXDH，DL常用來(lái)存放參與運(yùn)算的操作數(shù)或運(yùn)算結(jié)果第20頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月AX：累加器。多用于存放中間運(yùn)算結(jié)果。所有I/O指令必須都通過(guò)AX與接口傳送信息；BX：基址寄存器。在間接尋址中用于存放基地址；CX：計(jì)數(shù)寄存器。用于在循環(huán)或串操作指令中存放循環(huán)次數(shù)或重復(fù)次數(shù)；DX：數(shù)據(jù)寄存器。在32位乘除法運(yùn)算時(shí)，存放高16位數(shù)；在間接尋址的I/O指令中存I/O端口地址。第21頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月SP：堆棧指針寄存器，其內(nèi)容為棧頂?shù)钠频刂罚籅P：基址指針寄存器，常用于在訪問(wèn)內(nèi)存時(shí)存放內(nèi)存單元的偏移地址。第22頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月作為通用寄存器，二者均可用于存放數(shù)據(jù)；作為基址寄存器，BX通常用于尋址數(shù)據(jù)段，與DS搭配使用。；BP則通常用于尋址堆棧段，與SS搭配使用。BX一般與DS或ES搭配使用第23頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月SI：源變址寄存器DI：目標(biāo)變址寄存器變址寄存器常用于指令的間接尋址或變址尋址。特別是在串操作指令中，用SI存放源操作數(shù)的偏移地址，而用DI存放目標(biāo)操作數(shù)的偏移地址。第24頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第25頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第26頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月用于存放邏輯段的段基地址(邏輯段的概念后面將要介紹)

CS：代碼段寄存器

代碼段用于存放指令代碼

DS：數(shù)據(jù)段寄存器

ES：附加段寄存器

數(shù)據(jù)段和附加段用來(lái)存放操作數(shù)

SS：堆棧段寄存器

堆棧段用于存放返回地址，保存寄存器內(nèi)容，傳遞參數(shù)第27頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月IP：指令指針寄存器，其內(nèi)容為下一條要執(zhí)行的指令的偏移地址FLAGS：標(biāo)志寄存器狀態(tài)標(biāo)志：存放運(yùn)算結(jié)果的特征控制標(biāo)志：控制某些特殊操作

6個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位(CF，SF，AF，PF，OF，ZF)3個(gè)控制標(biāo)志位(IF，TF，DF)第28頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月×××OFDFIFTFSFZF×AF×PF××CF1511109876543210進(jìn)位標(biāo)志奇偶標(biāo)志半進(jìn)位標(biāo)志零標(biāo)志符號(hào)標(biāo)志中斷標(biāo)志單步標(biāo)志溢出標(biāo)志方向標(biāo)志控制標(biāo)志狀態(tài)標(biāo)志FR寄存器第29頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月表8086CPU標(biāo)志位情況名稱符號(hào)符號(hào)標(biāo)志SF功能與運(yùn)算結(jié)果的最高位相同，當(dāng)數(shù)據(jù)用補(bǔ)碼表示時(shí)，負(fù)數(shù)的最高位為1，所以符號(hào)標(biāo)志表示運(yùn)算執(zhí)行后的結(jié)果是正還是負(fù)零標(biāo)志ZF當(dāng)前的運(yùn)算結(jié)果為零，當(dāng)前的運(yùn)算結(jié)果為非零奇偶標(biāo)志PF運(yùn)算結(jié)果所含的1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)進(jìn)位標(biāo)志CF當(dāng)執(zhí)行一個(gè)加法運(yùn)算使最高位產(chǎn)生進(jìn)位時(shí)，或者執(zhí)行一個(gè)減法運(yùn)算引起最高位產(chǎn)生借位時(shí)，此外，循環(huán)指令也影響這一標(biāo)志輔助

進(jìn)位標(biāo)志AF加法運(yùn)算時(shí)，如果第3位往第4位有進(jìn)位；減法運(yùn)算時(shí)，如果第3位往第4位有借位。輔助進(jìn)位標(biāo)志一般在BCD碼運(yùn)算中作為是否進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整的判斷依據(jù)溢出標(biāo)志OF運(yùn)算過(guò)程中產(chǎn)生溢出時(shí)，所謂溢出，是指當(dāng)字節(jié)運(yùn)算的結(jié)果超出了范圍128~+127，或者當(dāng)字運(yùn)算的結(jié)果超出了范圍32768~+32767時(shí)稱為溢出方向標(biāo)志DF控制串操作指令用的標(biāo)志。DF=0,串操作過(guò)程中的地址會(huì)不斷增值；DF=1,串操作過(guò)程中的地址會(huì)不斷減值中斷標(biāo)志IF控制可屏蔽中斷的標(biāo)志。IF=0,CPU不能對(duì)可屏蔽中斷請(qǐng)求作出響應(yīng)；IF=1,CPU可以接受可屏蔽中斷請(qǐng)求跟蹤標(biāo)志TFCPU按跟蹤方式執(zhí)行指令第30頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月主要內(nèi)容：存儲(chǔ)器編址存儲(chǔ)器分段和物理地址生成堆棧和棧操作指令第31頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)與指令的存儲(chǔ)與訪問(wèn)地址內(nèi)容000000100B（4）110000000B（128）200010001B（17）……

…25500001111B(15)……

…地址是數(shù)據(jù)存放的門牌號(hào)碼是標(biāo)明數(shù)據(jù)所在位置的唯一代號(hào)每個(gè)地址空間可以存放8位二進(jìn)制數(shù)內(nèi)存示意圖所有CPU可以訪問(wèn)的數(shù)據(jù)與指令都以二進(jìn)制數(shù)的形式存放在內(nèi)存中第32頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8086計(jì)算機(jī)主存儲(chǔ)器是按字節(jié)進(jìn)行組織的，兩個(gè)相鄰的字節(jié)被稱為一個(gè)“字”。

存放的信息若是以字節(jié)Byte（8位）為單位的，將在存儲(chǔ)器中按順序排列存放，每個(gè)地址單元存放一個(gè)字節(jié)，即每個(gè)字節(jié)占用一個(gè)地址；若存放的數(shù)據(jù)為一個(gè)字Word（16位）時(shí)，則每一個(gè)字占用兩個(gè)地址相連的存儲(chǔ)單元，其中低字節(jié)（低8位）存放在低地址中，高字節(jié)（高8位）存放在高地址中，并以低地址作為該字的地址。

8086系統(tǒng)只能提供20根地址線來(lái)區(qū)分內(nèi)存的不同存儲(chǔ)單元，因此8086系統(tǒng)可以連接的內(nèi)存最多只能包含220（1M）字節(jié)的存儲(chǔ)單元。第33頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月存儲(chǔ)器以8位為一個(gè)存儲(chǔ)單元編址，每一個(gè)存儲(chǔ)單元用唯一的一個(gè)地址碼來(lái)表示。一個(gè)字的兩個(gè)單元有各自的地址，處于低地址的字節(jié)的地址為這個(gè)字的地址在存儲(chǔ)器中，任何連續(xù)存放的兩個(gè)字節(jié)都可以稱為一個(gè)字。將偶地址的字稱為規(guī)則字，奇地址的字稱為非規(guī)則字。例：字2301的地址為0000H，為規(guī)則字；字8967的地址為0003H，為非規(guī)則字。

8086的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)第34頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月物理地址8086：20根地址線，可尋址220(1MB)個(gè)存儲(chǔ)單元CPU送到AB上的20位的地址稱為物理地址第35頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月物理地址..60000H60001H60002H60003H60004H...12HF0H1BH08H存儲(chǔ)器的操作完全基于物理地址。問(wèn)題：8086的內(nèi)部總線和內(nèi)部寄存器均為16位，如何生成20位地址？解決：存儲(chǔ)器分段第36頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月高地址低地址段基址段基址段基址段基址最大64KB段i-1段i段i+11.1M存儲(chǔ)空間分成若干個(gè)邏輯段，每一段64K2.段與段之間可以連續(xù)排列，部分重疊，斷續(xù)排列。第37頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月段基地址和段內(nèi)偏移組成了邏輯地址

段地址偏移地址(偏移量)

格式為：段地址:偏移地址

物理地址=段基地址×16+偏移地址60002H00H12H60000H0000段基地址（16位）段首地址×××???×××02H第38頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月BIU中的地址加法器用來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯地址到物理地址的變換8088可同時(shí)訪問(wèn)4個(gè)段，4個(gè)段寄存器指示了每個(gè)段的基地址段基址段內(nèi)偏移物理地址+16位20位0000第39頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月邏輯地址和物理地址區(qū)別物理地址：20位絕對(duì)地址邏輯地址：段基址：段內(nèi)偏移量物理地址=段基址16+偏移地址段寄存器值0000

偏移地址20位物理地址16位4位150150190第40頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月20條地址線→尋址能力地址范圍220=1M字節(jié)→00000～FFFFFH190物理地址加法器段基址偏移地址1501500000偏移地址段首地址00000H42320H42386H…乘以16物理地址例：已知IP=66H,CS=4232HCS×16=42320H段首址IP=66H偏移地址下一條指令物理地址第41頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月采用段寄存器的優(yōu)點(diǎn)解決了16位寄存器如何訪問(wèn)大于64KB內(nèi)存空間的問(wèn)題可以實(shí)現(xiàn)程序的重定位物理地址：1MB存儲(chǔ)區(qū)域中的實(shí)際地址（20位的地址）邏輯地址：程序中出現(xiàn)的地址，由段地址和段內(nèi)偏移量組成（注：段地址和段偏移量都是16位的二進(jìn)制數(shù)）存儲(chǔ)器管理就是將程序中的邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地址的結(jié)構(gòu)物理地址=段地址×16+偏移量*同一物理地址可以有不同的段地址和偏移量對(duì)8086/8088而言第42頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)存地址的一般情況1.指令地址：CS16+IP2.堆棧操作地址：SS16+SP3.操作數(shù)地址：DS(ES)16+偏移地址(其中的偏移地址取決于指令的尋址方式共24種)第43頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月已知CS=1055H，DS=250AH，ES=2EF0H，SS=8FF0H，

DS段有一操作數(shù)，其偏移地址=0204H，

1)畫出各段在內(nèi)存中的分布

2)指出各段首地址

3)該操作數(shù)的物理地址=？10550H250A0H2EF00H8FF00HCSSS

CSDSES解：各段分布及段首址見右圖所示。操作數(shù)的物理地址為：

250AH×10H+0204H=252A4H第44頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月注意：一個(gè)程序可以有代碼段、數(shù)據(jù)段、附加段和堆棧段，它們的段基址分別存放在CS、DS、ES和SS中。段寄存器為16位，在計(jì)算物理地址時(shí)要乘16，比如DS的內(nèi)容為1000H，對(duì)應(yīng)物理地址為10000H，相當(dāng)于在二進(jìn)制數(shù)尾部補(bǔ)了4個(gè)0，也就是說(shuō)，段的起始地址只能從物理地址能夠整除16的（二進(jìn)制數(shù)尾部為4個(gè)0）那些地址開始。例如，如下第一列的物理地址可以作為段首地址，存入段寄存器時(shí)只存前16位二進(jìn)制數(shù)，其他列不可以作為段首地址。

00000H00001H00002H00003H0000FH

00010H00011H00012H00013H0001FH

00020H00021H00022H00023H0002FH

00030H00031H00032H00033H0003FH

第45頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)存中一個(gè)按LIFO方式操作的特殊區(qū)域每次壓棧和退棧均以WORD為單位SS存放堆棧段地址，SP存放段內(nèi)偏移，SS:SP構(gòu)成了堆棧指針堆棧用于存放返回地址、過(guò)程參數(shù)或需要保護(hù)的數(shù)據(jù)常用于響應(yīng)中斷或子程序調(diào)用第46頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月堆棧區(qū)是在隨機(jī)存儲(chǔ)的內(nèi)存中開辟一片數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)實(shí)現(xiàn)FILO(或LIFO)的數(shù)據(jù)存放。這種數(shù)據(jù)存取方式類似于貨物的堆放與取出，故稱作堆棧。也類似于彈匣中子彈的存取方式。堆棧的FILO存取方式是靠堆棧指針SP的自動(dòng)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。第47頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月若已知SS=0200H,

SP=0008H,

CX=12FAH,操作示意圖如圖4.2.1所示：0200000812FA2000SS段

首地址新棧頂FA12原棧頂200620072008+–2SSSPCX12FAH圖4.2.1

PUSHCX的操作過(guò)程例1:入棧指令PUSHPUSHCX高地址低地址SP=SP-2SS×16+SP=02008HSP第48頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月操作示意圖如圖4.2.2所示：0200000612FA2000SS段

首地址原棧頂FA12新棧頂200620072008++2SSSPCX12FAH圖4.2.2

POPCX的操作過(guò)程×16例2:出棧指令POPPOPCX低地址高地址SS×16+SP=02006HSP=

SP+2SP第49頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月SPSSSS壓棧前退棧后高低低高高12HSSF0HSP壓棧后低高SPSPSPF0H12HSPPUSHAXPOPBXAX=12F0HBX=12F0H第50頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月狀態(tài)標(biāo)志寄存器進(jìn)棧指令PUSHF

出棧指令POPF

追蹤標(biāo)志TF只有通過(guò)PUSHF將整個(gè)標(biāo)志寄存器進(jìn)棧，然后改變棧頂存儲(chǔ)單元的D8位，再用POPF指令出棧。第51頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月取指令譯碼執(zhí)行每條指令一系列控制信號(hào)指令周期：執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間總線周期：CPU從存儲(chǔ)器或I/O端口存取一次所需要的時(shí)間（BusCycle）訪問(wèn)一次總線的時(shí)間分析執(zhí)行每一條指令的時(shí)間不同第52頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月每個(gè)總線周期通常包含4個(gè)T狀態(tài)CLKT1T2T3T4總線周期8086的時(shí)鐘頻率為10MHZ，時(shí)鐘周期（一個(gè)T狀態(tài)）為100ns基本總線周期存儲(chǔ)器讀或?qū)戄斎胼敵龅淖x或?qū)懼袛囗憫?yīng)最基本的總線周期第53頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8080/80858位16位64KB408088/8086

16位20位1MB

40數(shù)據(jù)線地址線直接尋址引腳數(shù)雙功能引腳的功能轉(zhuǎn)換分時(shí)復(fù)用同一引腳在一個(gè)總線周期的不同時(shí)鐘周期內(nèi)其功能不同根據(jù)工作模式定義引腳的功能第54頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月工作模式最小工作模式：所有的總線控制信號(hào)都直接由8088/8086產(chǎn)生最大工作模式：8088/8086要通過(guò)總線控制器

8288來(lái)形成各種總線周期，控制信號(hào)由8288供給MN/MX=VCCMN/MX=GND單CPU系統(tǒng)多CPU系統(tǒng)第55頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8086是一個(gè)40引腳的器件，為了便于組成不同規(guī)模的系統(tǒng)，Intel公司為8086設(shè)計(jì)了兩種工作模式。在不同的工作模式下，引腳信號(hào)的含義不同。第56頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8086引腳圖

第57頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.AD15～AD0地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線，雙向，三態(tài)（8088中A15～A8不復(fù)用，輸出，三態(tài)）2.A19/S6～A16/S3，地址/狀態(tài)線復(fù)用，輸出，三態(tài)S4S3當(dāng)前段寄存器00使用附加段寄存器01使用堆棧段寄存器10使用代碼段寄存器11使用數(shù)據(jù)段寄存器3.BHE/S7（8086），高8位數(shù)據(jù)線允許/狀態(tài)信息復(fù)用引腳，輸出第58頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月奇地址存儲(chǔ)器偶地址存儲(chǔ)器A0A19～A1D7～D0D15～D8（34）512K*8512K*8D7～D0D7～D000005H00004H00003H00002H00001H00000H…一個(gè)字BHEA000字操作

01奇地址高位字節(jié)

10偶地址低位字節(jié)BHESELSEL00005H00004H00003H00002H00001H00000H…一個(gè)字BHEA000字操作

01奇地址高位字節(jié)

10偶地址低位字節(jié)BHE

0偶地址低位字節(jié)A00

0

字操作第59頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.NMI，非屏蔽中斷，輸入7.CLK，時(shí)鐘信號(hào)，輸入8.RESET，復(fù)位信號(hào)，輸入（至少保持4個(gè)時(shí)鐘周期的高電平）CPU立即停止操作，清FR，DS，ES，SS、IP及指令隊(duì)列。同時(shí)，置CS為FFFFH。當(dāng)RESET變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，CPU從FFFF0H單元開始啟動(dòng)。牢記6.RD，讀信號(hào)，輸出，三態(tài)，低電平有效5.INTR，可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)，輸入第60頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9.READY，準(zhǔn)備好信號(hào)，輸入=VCC最小工作方式（單CPU方式）=GND最大工作方式（多CPU方式）MN/MXMN/MX11.MN/MX，最小/最大模式控制引腳，輸入12.GND地和VCC電源引腳10.TEST，測(cè)試信號(hào)，輸入，低電平有效第61頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月INTA（QS1），中斷響應(yīng)，輸出，三態(tài)，低電平有效3.DEN（S0），數(shù)據(jù)允許信號(hào)，輸出，三態(tài)，低電平有效括號(hào)中是最大工作模式下的引腳功能常用的地址鎖存器有8282/8283、74LS3732.ALE（QS0），地址鎖存允許信號(hào)，輸出，三態(tài)，高電平第62頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.DT/R（S1），數(shù)據(jù)發(fā)送/接收控制，輸出，三態(tài)6.WR（LOCK），寫信號(hào)，輸出，三態(tài)，低電平有效HOLD（RQ/GT0），請(qǐng)求占用總線信號(hào)，輸入，高電平有效（總線保持請(qǐng)求信號(hào)）HLDA（RQ/GT1），同意讓出總線信號(hào)，輸出，高電平有效（總線保持響應(yīng)信號(hào)）5.M/IO（S2），存儲(chǔ)器/IO控制，輸出，三態(tài)8088M/IO第63頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月SS0（8088），系統(tǒng)狀態(tài)信號(hào)（與IO/M和DT/R一起反映總線周期的狀態(tài)，見表）（BHE/S7）8086→你能說(shuō)出8088與8086在引腳的功能上有幾點(diǎn)不同嗎？M/IODT/RSS0操作發(fā)中斷響應(yīng)信號(hào)讀I/O端口寫I/O端口暫停取指令讀內(nèi)存寫內(nèi)存無(wú)源狀態(tài)100101110111000001010011第64頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月收發(fā)器8286（二片）最小工作模式下的典型配置8284A地址鎖存器8282（三片）控制總線控制總線+5VSTBOET數(shù)據(jù)總線地址總線BHEREADYRESETCLKMN/MXRESETALEREADYBHEA19～A16AD15～AD08086

DENDT/RM/IOWRRDHOLDHLDAINTRINTA74LS373替代74LS245替代20位地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線第65頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第66頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8282/74LS373——

具有三態(tài)正相輸出的鎖存器內(nèi)部包含8個(gè)D觸發(fā)器引腳：DI0～DI7輸入DO0～DO7輸出STB鎖存信號(hào)OE#輸出允許功能：STB=1鎖存數(shù)據(jù)OE#=0將鎖存的數(shù)據(jù)輸出功能類似的還有8283——但為反相輸出第67頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月芯片選通輸出允許第68頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8282AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7AD8AD9AD15A16A17A18A19BHE

數(shù)據(jù)…DI0DO0DI1DO1DI2DO2DI3DO3DI4DO4DI5DO5DI6DO6DI7DO7DI0DO0DI1DO1DI7DO7ALESTBSTBSTB…地址808682828282OEOE8282鎖存器與8086的連接第69頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8286/74LS245——

雙向三態(tài)驅(qū)動(dòng)器引腳：A0～A7和B0～B7雙向數(shù)據(jù)線OE#輸出允許T方向控制功能：OE#=0時(shí)，門導(dǎo)通；門導(dǎo)通時(shí):T=0，B→A；T=1，A→B功能類似的還有8287——但為反相輸出第70頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

輸出允許方向選擇第71頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8286T8088數(shù)據(jù)總線AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7A0A1A2A3A4A5A6A7B0B1B2B3B4B5B6B7接地址鎖存器OEOETDENDT/R011第72頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第73頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8086最小模式系統(tǒng)組成框圖最小模式的系統(tǒng)組成第74頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月QS1（24）QS0（25）性能00無(wú)操作01取指令隊(duì)列中指令操作碼的第一字節(jié)10隊(duì)列空11取隊(duì)列中的其它字節(jié)1.QS1和QS2，指令隊(duì)列狀態(tài)信號(hào)，輸出（ALEINTA）第75頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月S2（28）S1（27）S0（26）性能000中斷響應(yīng)001讀I/O端口010寫I/O端口011暫停100取指101讀存儲(chǔ)器110寫存儲(chǔ)器111無(wú)源2.總線周期狀態(tài)信號(hào)，輸出，三態(tài)第76頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.LOCK，總線封鎖信號(hào)，輸出，三態(tài)，低電平有效4.RQ/GT1、RQ/GT0，雙向總線請(qǐng)求/允許信號(hào)，雙向，低電平有效第77頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月狀態(tài)譯碼器控制電路命令信號(hào)發(fā)生器控制信號(hào)發(fā)生器MRDCMWTCAMWTCIORCAIOWCINTAIOWCDT/RDENMCE/PDENALES2S1S0CLKAENCENIOB狀態(tài)信號(hào)控制輸入總線命令信號(hào)總線控制信號(hào)相當(dāng)于RD和M/IO的組合相當(dāng)于WR和M/IO的組合超前寫信號(hào)狀態(tài)信號(hào)控制輸入第78頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CPU的主要操作系統(tǒng)的復(fù)位和啟動(dòng)操作總線操作中斷操作最小工作模式下的總線請(qǐng)求最大工作模式下的讀/寫操作第79頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月CLK無(wú)作用狀態(tài)浮空三態(tài)門輸出信號(hào)RESET輸入8086/8088的啟動(dòng)和復(fù)位信號(hào)內(nèi)部RESET①CPU立即停止操作，清FR，DS，ES，SS、IP及指令隊(duì)列。同時(shí)，置CS為FFFFH。當(dāng)RESET變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，CPU從FFFF0H單元開始啟動(dòng)。進(jìn)入內(nèi)部RESET后第80頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第81頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月T1T2T3T4CLKALE

最小工作模式下的總線讀周期M/IOA19～A16S6～S3BHERDDT/RDENAD15~AD0高=M地址地址低=IO輸出輸出S6～S3數(shù)據(jù)輸入如果是8088有哪些不同？第82頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)TwCLKALEM/IOA19～A16S6～S3RDDT/RDENAD15~AD0

具有等待狀態(tài)的總線讀操作BHET1高=M地址地址READY低=IO輸出輸出T2S6～S3T3輸入T4第83頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

最小工作模式下的總線寫操作（8086）T1T2T3T4CLKALEM/IOA19～A16S6～S3BHEWRDT/RDENAD15~AD0數(shù)據(jù)S6～S3高=M地址地址輸出讀操作和寫操作有哪些不同？***輸出低=IO輸出第84頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月按中斷產(chǎn)生的方法硬件中斷：軟件中斷：也稱為外部中斷也稱為內(nèi)部中斷1.8086/8088的中斷分類通過(guò)外部的硬件產(chǎn)生的中斷非屏蔽中斷可屏蔽中斷CPU根據(jù)軟件中的某條指令（INTn）或?qū)?biāo)志寄存器的設(shè)置而產(chǎn)生的，和硬件電路無(wú)關(guān)第85頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月INTn指令中斷邏輯INT3指令I(lǐng)NTO指令單步中斷除數(shù)為0中斷非屏蔽中斷請(qǐng)求中斷控制系統(tǒng)（8259A）…可屏蔽中斷請(qǐng)求軟中斷硬中斷NMIINTR256種中斷第86頁(yè)，課件共96頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月除數(shù)為0中斷單步中斷非屏蔽中斷斷點(diǎn)中斷溢出中斷類型4類型3類型2類型1類型0專用的中斷（共5個(gè)）保留的中斷（共27個(gè)）用戶定義的中斷（共244個(gè)）類型50000：0000H0000：0003H0000：0014H0000：03FFHIPCSIPCS中斷向量中斷服務(wù)子程序的入口