第2章80x86微處理器

1、2022年3月18日星期五1第第2章章 80X86微處理器微處理器匯編語(yǔ)言基礎(chǔ)匯編語(yǔ)言基礎(chǔ)2.1.2 Intel 8086 CPU內(nèi)部寄存器內(nèi)部寄存器2.2 存儲(chǔ)器物理地址的形成存儲(chǔ)器物理地址的形成2.1.1 Intel 8086 CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)接口技術(shù)基礎(chǔ)接口技術(shù)基礎(chǔ)2.1.3 Intel 8086 微處理器引腳說(shuō)明微處理器引腳說(shuō)明補(bǔ)充補(bǔ)充 Intel 8086 CPU工作時(shí)序工作時(shí)序2022年3月18日星期五2匯編語(yǔ)言基礎(chǔ)匯編語(yǔ)言基礎(chǔ)2.1.2 Intel 8086 CPU內(nèi)部寄存器內(nèi)部寄存器2.2 存儲(chǔ)器物理地址的形成存儲(chǔ)器物理地址的形成2.1.1 Intel 8086 CPU內(nèi)

2、部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)2022年3月18日星期五3輸入設(shè)備輸入設(shè)備控制器控制器輸出設(shè)備輸出設(shè)備存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器運(yùn)算器運(yùn)算器計(jì)算計(jì)算1+2+3并不關(guān)心并不關(guān)心1+2的中間結(jié)果！的中間結(jié)果！2022年3月18日星期五42.1.2 Intel 8086內(nèi)部寄存器內(nèi)部寄存器 CPU中中為什么要使用寄存器為什么要使用寄存器寄存器比存儲(chǔ)器存取速度快寄存器比存儲(chǔ)器存取速度快使用靈活使用靈活(如暫存運(yùn)算的中間數(shù)據(jù)如暫存運(yùn)算的中間數(shù)據(jù))、控制方便（如、控制方便（如IP） 寄存器的分類寄存器的分類通用寄存器通用寄存器：傳送和暫存數(shù)據(jù)；參與算術(shù)邏輯運(yùn)算并保：傳送和暫存數(shù)據(jù)；參與算術(shù)邏輯運(yùn)算并保存

3、運(yùn)算結(jié)果；存運(yùn)算結(jié)果；段寄存器段寄存器：保存段地址，用于尋址時(shí)構(gòu)成物理地址；：保存段地址，用于尋址時(shí)構(gòu)成物理地址；專用寄存器專用寄存器：CPU運(yùn)行的輔助工具。運(yùn)行的輔助工具。用戶編程時(shí)所用到的用戶編程時(shí)所用到的CPU用戶編程時(shí)所用到的用戶編程時(shí)所用到的CPU2022年3月18日星期五5通通 用用 寄寄 存存 器器類別類別16位位8位位名稱名稱作用作用 AXAH、AL累加器累加器常作隱含操作數(shù)，可通用常作隱含操作數(shù)，可通用 BXBH、BL基地址寄存器基地址寄存器常作地址指針，可通用常作地址指針，可通用 CXCH、CL計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器常存放計(jì)數(shù)值，可通用常存放計(jì)數(shù)值，可通用 DXDH、DL數(shù)據(jù)寄存器數(shù)

4、據(jù)寄存器常與累加器配合，可通用常與累加器配合，可通用 SI無(wú)無(wú)源變址寄存器源變址寄存器保存源操作數(shù)地址保存源操作數(shù)地址 DI無(wú)無(wú)目的變址寄存器目的變址寄存器保存目的操作數(shù)地址保存目的操作數(shù)地址 SP無(wú)無(wú)棧頂指針棧頂指針只能保存堆棧棧頂?shù)刂分荒鼙４娑褩ｍ數(shù)刂?BP無(wú)無(wú)堆棧指針堆棧指針可保存堆棧任意位置地址可保存堆棧任意位置地址堆棧指針堆棧指針寄存器寄存器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)寄存器寄存器變址變址寄存器寄存器2022年3月18日星期五6累加器累加器AX 16位寄存器可以存儲(chǔ)位寄存器可以存儲(chǔ)2個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)；個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)；例如，數(shù)值例如，數(shù)值2008H存放于存放于AX累加器中。累加器中。 AX可分做兩個(gè)可分做兩個(gè)

5、8位的寄存器使用，分別為位的寄存器使用，分別為AH和和AL。（AX）=2008H，則（，則（AH）=20H，（，（AL）=08H； BX、CX、DX類似。類似。AX0123456789101112131415無(wú)符號(hào)數(shù)范圍為無(wú)符號(hào)數(shù)范圍為065535有符號(hào)數(shù)范圍為有符號(hào)數(shù)范圍為-32768+327670 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0AHAL2022年3月18日星期五7數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器AX、BX、CX和和DX16位寄存器位寄存器高低高低8位位可分為兩個(gè)獨(dú)立寄存器使用；可分為兩個(gè)獨(dú)立寄存器使用；主要用于暫存指令執(zhí)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)；主要用于暫存指令執(zhí)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)；特殊

6、用途特殊用途AX：累加器累加器，ALU運(yùn)算核心部件、某些指令的默認(rèn)寄存器；運(yùn)算核心部件、某些指令的默認(rèn)寄存器；BX：基址寄存器基址寄存器，存放存儲(chǔ)單元的有效地址；，存放存儲(chǔ)單元的有效地址；CX：計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器，串操作指令和循環(huán)指令中的默認(rèn)計(jì)數(shù)器；，串操作指令和循環(huán)指令中的默認(rèn)計(jì)數(shù)器；DX：與：與AX合用保存合用保存32位數(shù)據(jù)；位數(shù)據(jù)；I/O指令中存放端口地址。指令中存放端口地址。2022年3月18日星期五8變址寄存器變址寄存器SI、DI16位寄存器；位寄存器；常作為指針常作為指針，存放存儲(chǔ)單元有效地址，也可暫存數(shù)據(jù)；，存放存儲(chǔ)單元有效地址，也可暫存數(shù)據(jù)；特殊用法：特殊用法：SI、DI中保存的地址

7、信息可以隨著指令的執(zhí)行而自動(dòng)改變；中保存的地址信息可以隨著指令的執(zhí)行而自動(dòng)改變；SI：源變址寄存器源變址寄存器，串操作中存放源串地址，默認(rèn)，串操作中存放源串地址，默認(rèn)DS段；段；DI:目的變址寄存器目的變址寄存器，串操作中存放目的串地址，默認(rèn)，串操作中存放目的串地址，默認(rèn)ES段；段；該特殊用法只在字符串操作中有效該特殊用法只在字符串操作中有效，其它場(chǎng)合下作一般的指，其它場(chǎng)合下作一般的指針寄存器使用；針寄存器使用；2022年3月18日星期五9堆棧指針寄存器堆棧指針寄存器SP、BP堆棧是一個(gè)先進(jìn)后出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，棧底位堆棧是一個(gè)先進(jìn)后出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，棧底位置不變；置不變；棧頂指針棧頂指針SP其中始終存

8、放棧頂單元的有效地址；其中始終存放棧頂單元的有效地址；其值是其值是由出入棧指令自動(dòng)更改由出入棧指令自動(dòng)更改的，一的，一般不允許隨意對(duì)該寄存器賦值；般不允許隨意對(duì)該寄存器賦值；堆棧指針堆棧指針BP其中數(shù)據(jù)一般作為地址進(jìn)行訪存；其中數(shù)據(jù)一般作為地址進(jìn)行訪存；默認(rèn)對(duì)應(yīng)于默認(rèn)對(duì)應(yīng)于SS段段，可尋址堆棧中的任，可尋址堆棧中的任何單元。何單元。堆棧堆棧棧底棧底 1 2 31 2 3 3 2 1 棧頂棧頂2022年3月18日星期五10段段 寄寄 存存 器器類別類別16位位8位位名稱名稱作用作用段寄存器段寄存器無(wú)無(wú)代碼段段寄存器代碼段段寄存器存放代碼段段地址存放代碼段段地址無(wú)無(wú)數(shù)據(jù)段段寄存器數(shù)據(jù)段段寄存器存放

9、數(shù)據(jù)段段地址存放數(shù)據(jù)段段地址無(wú)無(wú)附加段段寄存器附加段段寄存器存放附加段段地址存放附加段段地址無(wú)無(wú)堆棧段段寄存器堆棧段段寄存器存放堆棧段段地址存放堆棧段段地址 一段匯編語(yǔ)言程序一段匯編語(yǔ)言程序至少有一個(gè)邏輯段至少有一個(gè)邏輯段代碼段，用于存放代碼段，用于存放代碼；代碼； 一段匯編語(yǔ)言程序一段匯編語(yǔ)言程序最多有最多有4個(gè)邏輯段個(gè)邏輯段1個(gè)代碼段，個(gè)代碼段，3個(gè)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)據(jù)段，分別用于存放代碼和數(shù)據(jù)；段，分別用于存放代碼和數(shù)據(jù)；CSDSESSS2022年3月18日星期五11CS （Code Segment）代碼段代碼段用來(lái)存放要執(zhí)行的用來(lái)存放要執(zhí)行的指令序列指令序列；段首地址段首地址用代碼段寄存器用代碼

10、段寄存器CS來(lái)保存；來(lái)保存；指令指針寄存器指令指針寄存器IP指示本段中的地址；指示本段中的地址；n將要執(zhí)行的下條指令的有效地址；將要執(zhí)行的下條指令的有效地址；CPU利用利用CS:IP形成存儲(chǔ)單元的物理地址，以獲取下形成存儲(chǔ)單元的物理地址，以獲取下條要執(zhí)行指令的代碼。條要執(zhí)行指令的代碼。2022年3月18日星期五12DS （Data Segment）數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)段用來(lái)存放程序運(yùn)行所需要的數(shù)據(jù)；用來(lái)存放程序運(yùn)行所需要的數(shù)據(jù)；段首地址段首地址用數(shù)據(jù)段寄存器用數(shù)據(jù)段寄存器DS來(lái)保存；來(lái)保存；CPU利用利用DS:EA形成存儲(chǔ)單元的物理地址，以獲取形成存儲(chǔ)單元的物理地址，以獲取數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)

11、；nEA的形成方式詳見第的形成方式詳見第3章尋址方式的介紹。章尋址方式的介紹。2022年3月18日星期五13ES （Extra Segment）附加段附加段 即即附加的數(shù)據(jù)段附加的數(shù)據(jù)段，保存程序運(yùn)行所需要的數(shù)據(jù)；，保存程序運(yùn)行所需要的數(shù)據(jù)； 段首地址段首地址用附加段寄存器用附加段寄存器ES來(lái)保存；來(lái)保存； CPU利用利用ES:EA形成存儲(chǔ)單元的物理地址，以獲取附加形成存儲(chǔ)單元的物理地址，以獲取附加段中的數(shù)據(jù)；段中的數(shù)據(jù)； 串操作指令串操作指令常將附加段常將附加段ES作為目的操作數(shù)的存放區(qū)域。作為目的操作數(shù)的存放區(qū)域。2022年3月18日星期五14SS （Stack Segment）堆棧堆棧用

12、于存儲(chǔ)程序運(yùn)行中用于存儲(chǔ)程序運(yùn)行中需要臨時(shí)保護(hù)的數(shù)據(jù)需要臨時(shí)保護(hù)的數(shù)據(jù)；段首地址段首地址用堆棧段寄存器用堆棧段寄存器SS來(lái)保存；來(lái)保存；堆棧指針寄存器堆棧指針寄存器SP保存堆棧棧頂?shù)挠行У刂?；保存堆棧棧頂?shù)挠行У刂罚籆PU利用利用SS:SP對(duì)堆棧棧頂單元進(jìn)行操作；對(duì)堆棧棧頂單元進(jìn)行操作；利用利用SS:BP對(duì)堆棧中的任一單元進(jìn)行操作。對(duì)堆棧中的任一單元進(jìn)行操作。8086/8088段寄存器與提供段內(nèi)移地址的寄存器之間的 段寄存器段寄存器 提供段內(nèi)偏移地址的寄存器提供段內(nèi)偏移地址的寄存器 CS IP DS BX、SI、DI或一個(gè)或一個(gè)16位數(shù)位數(shù) SS SP或或BP ES DI(用于字符串操作指令用

13、于字符串操作指令)2022年3月18日星期五16專專 用用 寄寄 存存 器器類別類別16位位8位位名稱名稱作用作用專用專用寄存器寄存器IP無(wú)無(wú)指令指針寄存指令指針寄存器器保存將要取出的指令有效地址保存將要取出的指令有效地址FLAG 無(wú)無(wú)標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器保存保存CPU當(dāng)前的狀態(tài)標(biāo)志信息當(dāng)前的狀態(tài)標(biāo)志信息 指令指針指令指針I(yè)P保存將要執(zhí)行指令的有效地址；保存將要執(zhí)行指令的有效地址；該寄存器的內(nèi)容是該寄存器的內(nèi)容是不允許人為更改不允許人為更改的，通過(guò)指令的執(zhí)行的，通過(guò)指令的執(zhí)行而自動(dòng)改變。而自動(dòng)改變。 標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器FLAG該寄存器是利用其中的該寄存器是利用其中的每一位每一位來(lái)反映當(dāng)前來(lái)反

14、映當(dāng)前CPU執(zhí)行指令執(zhí)行指令的結(jié)果或控制指令執(zhí)行形式。的結(jié)果或控制指令執(zhí)行形式。 2022年3月18日星期五1716位標(biāo)志寄存器位標(biāo)志寄存器 僅用到其中僅用到其中9位，且按位使用；位，且按位使用；6位狀態(tài)標(biāo)志位：反映位狀態(tài)標(biāo)志位：反映ALU的執(zhí)行狀態(tài)；的執(zhí)行狀態(tài)；n按照按照ALU指令執(zhí)行的結(jié)果設(shè)置各狀態(tài)標(biāo)志位；指令執(zhí)行的結(jié)果設(shè)置各狀態(tài)標(biāo)志位；3位控制標(biāo)志位：控制位控制標(biāo)志位：控制CPU的某些功能；的某些功能；1514131211109876543210OFDFIFTFSFZFAFPFCF進(jìn)位標(biāo)志進(jìn)位標(biāo)志零標(biāo)志零標(biāo)志符號(hào)標(biāo)志符號(hào)標(biāo)志溢出標(biāo)志溢出標(biāo)志方向標(biāo)志方向標(biāo)志中斷允許標(biāo)志中斷允許標(biāo)志陷阱標(biāo)志

15、陷阱標(biāo)志奇偶標(biāo)志奇偶標(biāo)志輔助進(jìn)位標(biāo)志輔助進(jìn)位標(biāo)志2022年3月18日星期五18常用的狀態(tài)標(biāo)志位常用的狀態(tài)標(biāo)志位 進(jìn)位標(biāo)志位進(jìn)位標(biāo)志位CF運(yùn)算結(jié)果有進(jìn)位或借位時(shí)，運(yùn)算結(jié)果有進(jìn)位或借位時(shí)，CF=1，否則，否則CF=0； 溢出標(biāo)志位溢出標(biāo)志位OF運(yùn)算結(jié)果超出了數(shù)據(jù)表示范圍時(shí)，運(yùn)算結(jié)果超出了數(shù)據(jù)表示范圍時(shí)，OF=1，否則，否則OF=0； 符號(hào)標(biāo)志位符號(hào)標(biāo)志位SF運(yùn)算結(jié)果為負(fù)數(shù)時(shí)，運(yùn)算結(jié)果為負(fù)數(shù)時(shí)，SF=1，否則，否則SF=0； 零標(biāo)志位零標(biāo)志位ZF運(yùn)算結(jié)果為運(yùn)算結(jié)果為0時(shí)，時(shí)，ZF=1，否則，否則ZF=0；標(biāo)志位設(shè)置標(biāo)志位設(shè)置例例1：3AH + 7CH例例2:0AAH + 7CH2022年3月18日星

16、期五193A H = 0011 1010 B+) 7C H = 0111 1100 B1011 0110 B = 0B6HCF = SF =ZF = OF =1010AA H = 1010 1010 B+) 7C H = 0111 1100 B1 0010 0110 B = (1)26HCF = SF =ZF = OF =01002022年3月18日星期五202.2 存儲(chǔ)器物理地址的形成存儲(chǔ)器物理地址的形成2.2.1 存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)2.2.2 物理地址的形成物理地址的形成2.2.3 存儲(chǔ)器單元的地址和內(nèi)容存儲(chǔ)器單元的地址和內(nèi)容2022年3月18日星期五212.2.1 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器

17、結(jié)構(gòu)主存儲(chǔ)器用于存放系統(tǒng)運(yùn)行所需要的所有的程序和數(shù)據(jù)；主存儲(chǔ)器用于存放系統(tǒng)運(yùn)行所需要的所有的程序和數(shù)據(jù)；開機(jī)后自動(dòng)從開機(jī)后自動(dòng)從BIOS和輔存中調(diào)入數(shù)據(jù)，掉電后丟失；和輔存中調(diào)入數(shù)據(jù)，掉電后丟失；存儲(chǔ)器的基本單位是存儲(chǔ)器的基本單位是存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元；每個(gè)存儲(chǔ)單元的大小可以是一個(gè)字節(jié)，或一個(gè)字；每個(gè)存儲(chǔ)單元的大小可以是一個(gè)字節(jié)，或一個(gè)字；n8086 CPU的主存是以字節(jié)進(jìn)行組織的；的主存是以字節(jié)進(jìn)行組織的；每個(gè)存儲(chǔ)單元都有一個(gè)唯一的編號(hào)，稱為每個(gè)存儲(chǔ)單元都有一個(gè)唯一的編號(hào)，稱為物理地址物理地址，用于，用于CPU訪問；訪問；存儲(chǔ)器容量單位存儲(chǔ)器容量單位bit、Byte、KB、MB、GB、TB、EB

18、、PB、2022年3月18日星期五22物理地址（物理地址（Physical Address，PA） 將將整個(gè)存儲(chǔ)器整個(gè)存儲(chǔ)器從第一單元到最后一個(gè)單元從第一單元到最后一個(gè)單元按按順序編號(hào)順序編號(hào)所得到的地址稱為物理地址；所得到的地址稱為物理地址； 物理地址可以物理地址可以唯一唯一地標(biāo)識(shí)每一個(gè)存儲(chǔ)單元；地標(biāo)識(shí)每一個(gè)存儲(chǔ)單元； CPU訪問主存時(shí)，必須通過(guò)地址總線輸出所訪問主存時(shí)，必須通過(guò)地址總線輸出所要訪問存儲(chǔ)單元的的物理地址。要訪問存儲(chǔ)單元的的物理地址。系統(tǒng)的最大主存容量系統(tǒng)的最大主存容量取決于地址總線的取決于地址總線的位數(shù)；位數(shù)；主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器000B001B010B111B2022年3月18

19、日星期五23CPU對(duì)主存儲(chǔ)器的訪問過(guò)程對(duì)主存儲(chǔ)器的訪問過(guò)程CPU通過(guò)通過(guò)控制總線控制總線，發(fā)出訪存信號(hào)，通知主存準(zhǔn)備數(shù)據(jù)讀寫；，發(fā)出訪存信號(hào)，通知主存準(zhǔn)備數(shù)據(jù)讀寫；CPU通過(guò)通過(guò)地址總線地址總線，發(fā)出存儲(chǔ)單元的地址；，發(fā)出存儲(chǔ)單元的地址；主存儲(chǔ)器接收到地址后，譯碼，尋址正確的存儲(chǔ)單元；主存儲(chǔ)器接收到地址后，譯碼，尋址正確的存儲(chǔ)單元；CPU通過(guò)通過(guò)控制總線控制總線，發(fā)出讀寫的命令；，發(fā)出讀寫的命令；主存儲(chǔ)器將準(zhǔn)備執(zhí)行讀寫操作；主存儲(chǔ)器將準(zhǔn)備執(zhí)行讀寫操作；CPU通過(guò)通過(guò)數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線，讀出或?qū)懭氲臄?shù)據(jù)；，讀出或?qū)懭氲臄?shù)據(jù)；CPU主存主存數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線地址總線地址總線讀寫控制線讀寫控制線訪存控制

20、線訪存控制線8086需要需要4個(gè)時(shí)鐘周期，個(gè)時(shí)鐘周期，80486只需要只需要1個(gè)時(shí)鐘周期。個(gè)時(shí)鐘周期。讀讀PA1100 0110允許允許1100 01102022年3月18日星期五242.2.2 8086 CPU對(duì)主存的分段管理模式對(duì)主存的分段管理模式 分段的原因分段的原因16位系統(tǒng)中，地址總線位系統(tǒng)中，地址總線20根根可尋址主存空間為可尋址主存空間為220=1MB 物理地址區(qū)間物理地址區(qū)間00FFFFFH16位系統(tǒng)中，機(jī)器字長(zhǎng)位系統(tǒng)中，機(jī)器字長(zhǎng)16位位運(yùn)算的最大位數(shù)、指針等只有運(yùn)算的最大位數(shù)、指針等只有16位位可直接尋址的空間為可直接尋址的空間為216=64KB直接使用的地址區(qū)間直接使用的地

21、址區(qū)間00FFFFH 因此，采用因此，采用分段方式分段方式管理和訪問主存。管理和訪問主存。2022年3月18日星期五25存儲(chǔ)器的分段管理存儲(chǔ)器的分段管理 分段的思想：分段的思想：將存儲(chǔ)器劃分成將存儲(chǔ)器劃分成若干區(qū)間若干區(qū)間，標(biāo)記起始地址，區(qū)間內(nèi)用較，標(biāo)記起始地址，區(qū)間內(nèi)用較少位數(shù)的地址尋址；少位數(shù)的地址尋址；用用兩個(gè)兩個(gè)16位地址位地址合成的方法形成合成的方法形成一個(gè)一個(gè)20位的物理地址位的物理地址；n段地址、段內(nèi)偏移地址（有效地址段地址、段內(nèi)偏移地址（有效地址) 關(guān)于分段的規(guī)定關(guān)于分段的規(guī)定段的起始段的起始：每個(gè)邏輯段的起始地址必須是每個(gè)邏輯段的起始地址必須是16的倍數(shù)。的倍數(shù)。 即：即：x

22、xxx xxxx xxxx xxxx 0000B 或：或：xxxx0H段的容量段的容量：每個(gè)邏輯段的最大容量可以達(dá)到每個(gè)邏輯段的最大容量可以達(dá)到64KB。n注意：注意：各邏輯段之間是可以重疊的各邏輯段之間是可以重疊的。主存實(shí)際上并沒有從物理主存實(shí)際上并沒有從物理上分段，段的劃分只是來(lái)上分段，段的劃分只是來(lái)自于自于CPUCPU的管理！的管理！區(qū)間不固定，隨機(jī)劃分！區(qū)間不固定，隨機(jī)劃分！2022年3月18日星期五26存儲(chǔ)器的分段示意存儲(chǔ)器的分段示意物理地址物理地址00000H12340H12341H 22000H2233FH0FFFFFH主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器段起始單元段起始單元邏輯段邏輯段1 1段地址

23、為：段地址為：1234H1234H保存于段寄存器中保存于段寄存器中偏移地址偏移地址0000H0001H0002H 0FFFFH段起始單元段起始單元邏輯段邏輯段2 2段地址為：段地址為：2200H2200H保存于段寄存器中保存于段寄存器中偏移地址偏移地址0000H0001H0002H 0FFFFH015段內(nèi)偏移地址段寄存器190340000 段地址左移4位20位物理地址190圖3.3 物理地址的形成 2022年3月18日星期五28關(guān)于分段關(guān)于分段 1MB空間最多能分成多少個(gè)段？空間最多能分成多少個(gè)段？邏輯段最密集的劃分方式邏輯段最密集的劃分方式每隔每隔16個(gè)存儲(chǔ)單元開始一個(gè)新段，各段都是重疊的；

24、個(gè)存儲(chǔ)單元開始一個(gè)新段，各段都是重疊的；所以，所以，1MB最多可以有最多可以有2201621664K 個(gè)段個(gè)段 1MB空間最少能分成多少個(gè)段？空間最少能分成多少個(gè)段？邏輯段最松散的劃分方式邏輯段最松散的劃分方式每隔每隔 64K 個(gè)存儲(chǔ)單元開始一個(gè)新段，各段不重疊；個(gè)存儲(chǔ)單元開始一個(gè)新段，各段不重疊；所以，所以，1MB最少可以有最少可以有 22021616 個(gè)段個(gè)段2022年3月18日星期五29分段模式下主存儲(chǔ)器的地址類型分段模式下主存儲(chǔ)器的地址類型 物理地址物理地址每個(gè)存儲(chǔ)單元在整個(gè)存儲(chǔ)器中的唯一標(biāo)識(shí)；每個(gè)存儲(chǔ)單元在整個(gè)存儲(chǔ)器中的唯一標(biāo)識(shí)； 段地址段地址邏輯段首單元的物理地址的高邏輯段首單元的

25、物理地址的高16位；位； 有效地址有效地址EA（段內(nèi)偏移地址）（段內(nèi)偏移地址）該存儲(chǔ)單元相對(duì)于段首單元的偏移量；該存儲(chǔ)單元相對(duì)于段首單元的偏移量；該單元物理地址該單元物理地址 = 有效地址有效地址 + 段首單元的物理地址；段首單元的物理地址； 邏輯地址邏輯地址由段地址和有效地址表示的存儲(chǔ)單元地址形式；由段地址和有效地址表示的存儲(chǔ)單元地址形式；某單元某單元A的物理地址為的物理地址為23000H若段起始地址為若段起始地址為20000H，即段地址為，即段地址為2000H則則A的有效地址為的有效地址為3000H該段中，該段中，A的邏輯地址可表示為的邏輯地址可表示為2000H:3000H2022年3月1

26、8日星期五30 任意一個(gè)物理地址均可以用任意一個(gè)物理地址均可以用段地址段地址和和偏移地址偏移地址兩部分形成；兩部分形成；邏輯地址邏輯地址：“段地址段地址 ：偏移地址：偏移地址”分段的不同，可導(dǎo)致分段的不同，可導(dǎo)致同一個(gè)物理地址對(duì)應(yīng)多個(gè)不同的邏輯同一個(gè)物理地址對(duì)應(yīng)多個(gè)不同的邏輯地址地址。 物理地址物理地址(PA) = 段地址段地址16 + 偏移地址偏移地址段地址段地址：段起始單元物理地址的高：段起始單元物理地址的高16位；位；偏移地址偏移地址：也可稱為：也可稱為有效地址有效地址（EA） ，指實(shí)際單元和段，指實(shí)際單元和段起始單元之間的距離。起始單元之間的距離。將段地址左移將段地址左移4個(gè)二進(jìn)制位個(gè)

27、二進(jìn)制位物理地址的形成物理地址的形成2022年3月18日星期五312.1.1 Intel 8086 CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)功能上，包括運(yùn)算器和控制器兩大部件；功能上，包括運(yùn)算器和控制器兩大部件；運(yùn)算器：負(fù)責(zé)所有的算術(shù)邏輯運(yùn)算；運(yùn)算器：負(fù)責(zé)所有的算術(shù)邏輯運(yùn)算；控制器：負(fù)責(zé)微機(jī)系統(tǒng)的所有控制功能；控制器：負(fù)責(zé)微機(jī)系統(tǒng)的所有控制功能；結(jié)構(gòu)上，包括執(zhí)行單元結(jié)構(gòu)上，包括執(zhí)行單元EU和總線接口單元和總線接口單元BIU兩個(gè)模塊；兩個(gè)模塊；執(zhí)行單元執(zhí)行單元EUn包括指令譯碼部件、包括指令譯碼部件、ALU和通用寄存器組，負(fù)責(zé)指令譯碼和執(zhí)行；和通用寄存器組，負(fù)責(zé)指令譯碼和執(zhí)行；總線接口單元總線接口單元BIUn包括

28、總線控制邏輯和專用的寄存器，負(fù)責(zé)包括總線控制邏輯和專用的寄存器，負(fù)責(zé)CPU與外界的通信聯(lián)絡(luò)；與外界的通信聯(lián)絡(luò)；2022年3月18日星期五32執(zhí)行部件執(zhí)行部件 （EU)執(zhí)行部分執(zhí)行部分控制電路控制電路ALU標(biāo)志寄存器標(biāo)志寄存器 AH AL BH BLCH CL DH DL SP BP SI DI通用通用寄存器寄存器16位位DB1 2 3 4 5 6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外部總線外部總線地址地址加法加法器器指令隊(duì)列指令隊(duì)列總線接口部件總線接口部件 （BIU)20位位AB16位位DB8位位QB8086/8088 CPU功能結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu)20

29、22年3月18日星期五331. 執(zhí)行部件執(zhí)行部件EU（Execution Unit） 功能功能負(fù)責(zé)所有指令的譯碼和執(zhí)行；負(fù)責(zé)所有指令的譯碼和執(zhí)行；(1) 獲取指令代碼，獲取指令代碼，譯碼譯碼后產(chǎn)生控制信號(hào)；后產(chǎn)生控制信號(hào)；(2) 進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果修改標(biāo)志寄存修改標(biāo)志寄存器狀態(tài)位狀態(tài)器狀態(tài)位狀態(tài)；(3) 為為BIU提供提供需要傳送的數(shù)據(jù)需要傳送的數(shù)據(jù)和和16位有效地址位有效地址。 組成組成寄存器組寄存器組算術(shù)邏輯單元算術(shù)邏輯單元ALUEU控制部件控制部件2022年3月18日星期五34算術(shù)邏輯單元算術(shù)邏輯單元ALU 16位的運(yùn)算器，負(fù)責(zé)所有的指令

30、執(zhí)行期間的運(yùn)算；位的運(yùn)算器，負(fù)責(zé)所有的指令執(zhí)行期間的運(yùn)算；算術(shù)運(yùn)算：加、減、乘、除算術(shù)運(yùn)算：加、減、乘、除邏輯運(yùn)算：與、或、非、異或邏輯運(yùn)算：與、或、非、異或 8086 CPU的的ALU可完成可完成8位、位、16位數(shù)據(jù)的運(yùn)算；位數(shù)據(jù)的運(yùn)算； 計(jì)算指令執(zhí)行時(shí)所需要的存儲(chǔ)單元的有效地址；計(jì)算指令執(zhí)行時(shí)所需要的存儲(chǔ)單元的有效地址；針對(duì)相對(duì)尋址、基址加變址尋址、相對(duì)基址加變址尋址針對(duì)相對(duì)尋址、基址加變址尋址、相對(duì)基址加變址尋址這三種尋址方式而言；這三種尋址方式而言；2022年3月18日星期五35EU控制部件控制部件 功能功能負(fù)責(zé)從負(fù)責(zé)從BIU的指令隊(duì)列中取出指令；的指令隊(duì)列中取出指令；對(duì)指令操作碼進(jìn)行

31、譯碼分析；對(duì)指令操作碼進(jìn)行譯碼分析；按照按照工作時(shí)序工作時(shí)序向相關(guān)的部件發(fā)送相應(yīng)的控制信號(hào)；向相關(guān)的部件發(fā)送相應(yīng)的控制信號(hào)； 組成組成指令寄存器、指令譯碼器指令寄存器、指令譯碼器時(shí)序控制部件時(shí)序控制部件微操作控制部件微操作控制部件2022年3月18日星期五362. 總線接口部件總線接口部件BIU（Bus Interface Unit） 功能功能負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)CPU所有的訪問操作所有的訪問操作；n段式方式訪問主存；直接譯碼的方式訪問段式方式訪問主存；直接譯碼的方式訪問I/O端口；端口；(1) 從主存中從主存中讀取指令讀取指令；(2) 計(jì)算并形成所要訪問計(jì)算并形成所要訪問主存的物理地址主存的物理地址；

32、(3) 訪問主存、訪問訪問主存、訪問I/O，以獲取數(shù)據(jù)或保存結(jié)果。，以獲取數(shù)據(jù)或保存結(jié)果。 組成組成段寄存器和指令指針寄存器等段寄存器和指令指針寄存器等 地址加法器地址加法器指令隊(duì)列緩沖器指令隊(duì)列緩沖器 總線控制邏輯總線控制邏輯2022年3月18日星期五37指令隊(duì)列緩沖器指令隊(duì)列緩沖器 功能功能存放預(yù)取的指令，共存放預(yù)取的指令，共6字節(jié)字節(jié)容量；容量；8088 CPU的指令隊(duì)列緩沖器為的指令隊(duì)列緩沖器為4字節(jié)字節(jié)容量；容量； 使用規(guī)則使用規(guī)則先進(jìn)先出先進(jìn)先出，按順序送入，按順序送入EU執(zhí)行；執(zhí)行；提供提供EU執(zhí)行的所有指令。執(zhí)行的所有指令。 工作過(guò)程工作過(guò)程順序執(zhí)行程序時(shí)，順序執(zhí)行程序時(shí)，有空

33、閑即自動(dòng)取指有空閑即自動(dòng)取指；程序發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，清除緩沖器內(nèi)容，重新獲取指令。程序發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，清除緩沖器內(nèi)容，重新獲取指令。2022年3月18日星期五38總結(jié)：分段管理模式下的訪存總結(jié)：分段管理模式下的訪存 CPU要訪問存儲(chǔ)器必須提供物理地址要訪問存儲(chǔ)器必須提供物理地址；一般使用一般使用段寄存器段寄存器與與指針寄存器指針寄存器來(lái)共同表示邏輯地址；來(lái)共同表示邏輯地址；在在CPU內(nèi)部由內(nèi)部由地址加法器地址加法器完成運(yùn)算，轉(zhuǎn)換成物理地址輸完成運(yùn)算，轉(zhuǎn)換成物理地址輸出訪問主存儲(chǔ)器；出訪問主存儲(chǔ)器； 代碼段段寄存器代碼段段寄存器CS指針寄存器為指針寄存器為IP。 數(shù)據(jù)段段寄存器數(shù)據(jù)段段寄存器DS指針寄存器

34、指針寄存器一般一般用用BX、SI、DI。 附加段段寄存器附加段段寄存器ES指針寄存器指針寄存器一般一般用用DI(字符串操作字符串操作)。 堆棧段段寄存器堆棧段段寄存器SS指針寄存器指針寄存器SP指向棧頂，指針寄存指向棧頂，指針寄存器器BP指向棧內(nèi)任意位置。指向棧內(nèi)任意位置。2022年3月18日星期五39地址加法器地址加法器 功能功能形成形成16位系統(tǒng)的位系統(tǒng)的20位主存地址。位主存地址。 取指令取指令PA=（CS）16 + IP 取數(shù)據(jù)取數(shù)據(jù)PA=（DS/SS/ES）16 + 有效地址有效地址 訪問訪問I/O端口時(shí)不需進(jìn)行運(yùn)算。端口時(shí)不需進(jìn)行運(yùn)算。2022年3月18日星期五40指針寄存器指針寄

35、存器 指針寄存器指針寄存器其值可作為存儲(chǔ)單元地址，用于指令或其值可作為存儲(chǔ)單元地址，用于指令或CPU內(nèi)部執(zhí)行時(shí)尋內(nèi)部執(zhí)行時(shí)尋址使用的寄存器。址使用的寄存器。其值改變，所尋址到得存儲(chǔ)單元也會(huì)不同，因此形象地稱其值改變，所尋址到得存儲(chǔ)單元也會(huì)不同，因此形象地稱之為指針。之為指針。 匯編語(yǔ)言程序中，凡是和地址有關(guān)的都可以認(rèn)為是指針；匯編語(yǔ)言程序中，凡是和地址有關(guān)的都可以認(rèn)為是指針； 寄存器、立即數(shù)、變量、標(biāo)號(hào)寄存器、立即數(shù)、變量、標(biāo)號(hào)能夠標(biāo)示一個(gè)存儲(chǔ)單元地址，用于尋址；能夠標(biāo)示一個(gè)存儲(chǔ)單元地址，用于尋址；2022年3月18日星期五41執(zhí)行部件執(zhí)行部件 （EU)執(zhí)行部分執(zhí)行部分控制電路控制電路ALU標(biāo)

36、志寄存器標(biāo)志寄存器 AH AL BH BLCH CL DH DL SP BP SI DI通用通用寄存器寄存器16位位DB1 2 3 4 5 6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外部總線外部總線地址地址加法加法器器指令隊(duì)列指令隊(duì)列總線接口部件總線接口部件 （BIU)20位位AB16位位DB8位位QB8086/8088 CPU功能結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu)2022年3月18日星期五42物理地址的形成物理地址的形成2022年3月18日星期五432.2.3 存儲(chǔ)單元中數(shù)據(jù)的存取方法存儲(chǔ)單元中數(shù)據(jù)的存取方法 基本原則：基本原則：高高低低原則高高低低原則即即低地址低地址

37、單元存放單元存放低字節(jié)低字節(jié)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)， 高地址高地址單元存放單元存放高字節(jié)高字節(jié)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。 例如，存儲(chǔ)器如右圖所示例如，存儲(chǔ)器如右圖所示將一個(gè)將一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)據(jù)12H存于存于12340H單元中；單元中；將一個(gè)將一個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)字?jǐn)?shù)據(jù)3456H存于存于12341H單元中；單元中；讀取讀取12342H單元中的字?jǐn)?shù)據(jù)為：?jiǎn)卧械淖謹(jǐn)?shù)據(jù)為： 注意：一般數(shù)據(jù)存儲(chǔ)遵循注意：一般數(shù)據(jù)存儲(chǔ)遵循“數(shù)據(jù)對(duì)齊規(guī)則數(shù)據(jù)對(duì)齊規(guī)則”；字?jǐn)?shù)據(jù)存放在偶地址單元。字?jǐn)?shù)據(jù)存放在偶地址單元。12340H12341H12342H12343H12344H12563410201034H2022年3月18日星期五44練習(xí)題練習(xí)題 16位

38、位CPU在取指令時(shí)，需要用到的寄存器有在取指令時(shí)，需要用到的寄存器有和和 ； 訪問訪問堆棧段棧頂單元堆棧段棧頂單元要由要由段寄存器和段寄存器和寄存器組合寄存器組合來(lái)尋址，訪問來(lái)尋址，訪問堆棧段中的單元堆棧段中的單元要由要由段寄存器和段寄存器和寄寄存器組合來(lái)尋址；存器組合來(lái)尋址； 訪問訪問數(shù)據(jù)段中的單元數(shù)據(jù)段中的單元要由要由 段寄存器和段寄存器和 寄寄存器組合來(lái)尋址；存器組合來(lái)尋址； 在在16位微機(jī)系統(tǒng)中，一個(gè)程序位微機(jī)系統(tǒng)中，一個(gè)程序最多最多能同時(shí)使用能同時(shí)使用個(gè)數(shù)據(jù)段。個(gè)數(shù)據(jù)段。CSIPSSSPSSBPDSBX、SI、DI3DS、ES、SS2022年3月18日星期五45接口技術(shù)基礎(chǔ)接口技術(shù)基

39、礎(chǔ)2.1.3 Intel 8086 微處理器引腳說(shuō)明微處理器引腳說(shuō)明補(bǔ)充補(bǔ)充 Intel 8086 CPU工作時(shí)序工作時(shí)序2022年3月18日星期五462.1.3 Intel 8086 微處理器引腳說(shuō)明微處理器引腳說(shuō)明最小模式最小模式僅有僅有8086 CPU一個(gè)處理器，產(chǎn)生系統(tǒng)所需的所有控制信號(hào)；一個(gè)處理器，產(chǎn)生系統(tǒng)所需的所有控制信號(hào)；8086 CPU始終占用總線控制權(quán)始終占用總線控制權(quán)，其他模塊使用需要申請(qǐng)；，其他模塊使用需要申請(qǐng)；最大模式：最大模式：系統(tǒng)內(nèi)包含多個(gè)處理器系統(tǒng)內(nèi)包含多個(gè)處理器8086 CPU為為主處理器主處理器，和其他，和其他協(xié)處理器協(xié)處理器構(gòu)成多處理器系統(tǒng)；構(gòu)成多處理器系統(tǒng)

40、；n專用于數(shù)值計(jì)算的協(xié)處理器專用于數(shù)值計(jì)算的協(xié)處理器8087n專用于輸入輸出操作的協(xié)處理器專用于輸入輸出操作的協(xié)處理器8089總線控制邏輯由總線控制器總線控制邏輯由總線控制器8288產(chǎn)生和控制；產(chǎn)生和控制；n8086 CPU輸出傳送類型的編碼，由輸出傳送類型的編碼，由8288轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)總線控制命令；轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)總線控制命令；2022年3月18日星期五478086/8088 CPU芯片引腳芯片引腳 Intel 8086 CPU采用采用40條引腳，雙列直插式（條引腳，雙列直插式（DIP）封裝；）封裝； 8086 CPU有有16根數(shù)據(jù)總線，可一次性向外傳送根數(shù)據(jù)總線，可一次性向外傳送16位信息；位信息

41、；故稱為故稱為16位微處理器；位微處理器； 40根引腳可分做四部分：根引腳可分做四部分：地址總線地址總線數(shù)據(jù)總線；數(shù)據(jù)總線；n采用采用分時(shí)復(fù)用分時(shí)復(fù)用設(shè)置地址數(shù)據(jù)總線設(shè)置地址數(shù)據(jù)總線控制總線；控制總線；時(shí)鐘和電源線；時(shí)鐘和電源線；8086CPU2022年3月18日星期五488086 CPU引腳圖引腳圖33號(hào)引腳號(hào)引腳MN/MX#工作模式選擇控制線工作模式選擇控制線高電平高電平最小模式最小模式低電平低電平最大模式最大模式其余總線可分為其余總線可分為2部分部分兩種模式公用總線兩種模式公用總線與工作模式相關(guān)總線與工作模式相關(guān)總線010203040506070809101112131415161718

42、19204039383736353433323130292827262524232221GNDAD14AD13AD12AD11AD10AD9AD8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGNDVCC（5V）AD15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6BHE/S7MN/MXRDHOLD（RQ/GT0） HLDA（RQ/GT1）WR（LOCK）M/IO（S2）DT/R（S1）DEN（S0）ALE（QS0）INTA（QS1）TESTREADYRESET80862022年3月18日星期五498086 CPU引腳分類引腳分類兩種模式公用總線兩種模式公用總線地址地址

43、/數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)復(fù)用復(fù)用總線和地址總線和地址/狀態(tài)狀態(tài)復(fù)用復(fù)用總線；總線；高高8位數(shù)據(jù)總線允許位數(shù)據(jù)總線允許/狀態(tài)線；狀態(tài)線；控制總線；控制總線；與工作模式相關(guān)總線與工作模式相關(guān)總線總線控制信號(hào)；總線控制信號(hào)；寫控制總線；寫控制總線；總線狀態(tài)控制總線；總線狀態(tài)控制總線；中斷響應(yīng)、隊(duì)列狀態(tài)信號(hào)中斷響應(yīng)、隊(duì)列狀態(tài)信號(hào)2 21616、3939號(hào)引腳號(hào)引腳35353838號(hào)引腳號(hào)引腳3434號(hào)引腳號(hào)引腳1 1、1919、2020、4040號(hào)引腳號(hào)引腳1717、1818、2121號(hào)引腳號(hào)引腳2222、2323、3232號(hào)引腳號(hào)引腳3030、3131號(hào)引腳號(hào)引腳2929號(hào)引腳號(hào)引腳26262828號(hào)引腳號(hào)引腳2

44、424、2525號(hào)引腳號(hào)引腳2022年3月18日星期五50地址總線與數(shù)據(jù)總線地址總線與數(shù)據(jù)總線地址地址/數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)復(fù)用復(fù)用總線總線AD15AD0：每個(gè)總線周期開始每個(gè)總線周期開始(T1時(shí)刻時(shí)刻)，為，為16位地址總線；位地址總線；其余時(shí)間為其余時(shí)間為16位數(shù)據(jù)總線；位數(shù)據(jù)總線；地址地址/狀態(tài)狀態(tài)復(fù)用復(fù)用總線總線A19A16/S6S3：每個(gè)總線周期開始每個(gè)總線周期開始(T1時(shí)刻時(shí)刻)，傳送高，傳送高4位地址總線；位地址總線；其余時(shí)間為其余時(shí)間為4位狀態(tài)總線，指示位狀態(tài)總線，指示CPU的狀態(tài)；的狀態(tài)；nS4和和S3：現(xiàn)行使用哪個(gè)段寄存器；：現(xiàn)行使用哪個(gè)段寄存器；nS5 ：中斷允許標(biāo)志位狀態(tài)（：中斷允

45、許標(biāo)志位狀態(tài)（IF）；）；nS6：指示是否：指示是否8086使用總線，使用總線，0是，是，1否否 。S4S3段段R00ES01SS10CS11DS2 21616、3939號(hào)引腳號(hào)引腳35353838號(hào)引腳號(hào)引腳2022年3月18日星期五51高高8位數(shù)據(jù)總線允許位數(shù)據(jù)總線允許/狀態(tài)線狀態(tài)線BHE#/S7 在在T1時(shí)刻，作為時(shí)刻，作為BHE#信號(hào)信號(hào)BHE#為低電平時(shí)，允許使用高為低電平時(shí)，允許使用高8位數(shù)據(jù)總線位數(shù)據(jù)總線D15D8；BHE#與與A0結(jié)合，決定數(shù)據(jù)訪問類型；結(jié)合，決定數(shù)據(jù)訪問類型； 其余時(shí)間，作為其余時(shí)間，作為S7狀態(tài)信號(hào)，狀態(tài)信號(hào)， 8086 CPU對(duì)對(duì)S7沒有定義。沒有定義。3

46、434號(hào)引腳號(hào)引腳2022年3月18日星期五52時(shí)鐘、電源線時(shí)鐘、電源線 時(shí)鐘信號(hào)時(shí)鐘信號(hào)CLK輸入總線；輸入總線；8086 CPU需要占空比需要占空比(高低電平比高低電平比)為為1:3的基本定時(shí)脈沖；的基本定時(shí)脈沖； 電源信號(hào)電源信號(hào)Vcc接正電壓（接正電壓（+5V0.5V）；）； 地線地線GND輸入地線；輸入地線；共兩條接地線。共兩條接地線。1 1、1919、2020、4040號(hào)引腳號(hào)引腳2022年3月18日星期五53中斷控制總線中斷控制總線 可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)INTR輸入總線，引入輸入總線，引入可屏蔽中斷源可屏蔽中斷源的中斷請(qǐng)求信號(hào)；的中斷請(qǐng)求信號(hào)； 非屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)

47、非屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)NMI輸入總線，引入輸入總線，引入非可屏蔽中斷非可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)，請(qǐng)求信號(hào)，上升沿有效上升沿有效； 復(fù)位信號(hào)復(fù)位信號(hào)RESET輸入總線，高電平時(shí)，輸入總線，高電平時(shí)，CPU停止當(dāng)前操作，初始化內(nèi)部寄停止當(dāng)前操作，初始化內(nèi)部寄存器，并從物理地址為存器，并從物理地址為0FFFF0H的單元開始執(zhí)行程序。的單元開始執(zhí)行程序。1717、1818、2121號(hào)引腳號(hào)引腳2022年3月18日星期五54讀寫控制總線讀寫控制總線 讀控制信號(hào)讀控制信號(hào)RD#三態(tài)、輸出總線，低電平有效；三態(tài)、輸出總線，低電平有效；由由M/IO#的狀態(tài)決定是讀存儲(chǔ)器還是的狀態(tài)決定是讀存儲(chǔ)器還是I/O設(shè)備設(shè)備 ； 等

48、待控制信號(hào)等待控制信號(hào)READY輸入總線，決定是否需要插入等待周期輸入總線，決定是否需要插入等待周期Tw以延長(zhǎng)一次以延長(zhǎng)一次總線操作，總線操作，低電平時(shí)插入低電平時(shí)插入Tw狀態(tài)狀態(tài)； 等待測(cè)試控制信號(hào)等待測(cè)試控制信號(hào)TEST#輸入總線，低電平時(shí)結(jié)束等待狀態(tài)，繼續(xù)執(zhí)行指令；輸入總線，低電平時(shí)結(jié)束等待狀態(tài)，繼續(xù)執(zhí)行指令；與與WAIT指令結(jié)合使用，決定指令結(jié)合使用，決定WAIT指令是否結(jié)束；指令是否結(jié)束；2222、2323、3232號(hào)引腳號(hào)引腳2022年3月18日星期五55總線控制總線總線控制總線 最小模式：最小模式：總線保持請(qǐng)求信號(hào)總線保持請(qǐng)求信號(hào)HOLD、總線保持響應(yīng)信號(hào)、總線保持響應(yīng)信號(hào)HLD

49、A；HOLD為請(qǐng)求輸入信號(hào)，為請(qǐng)求輸入信號(hào)，HLDA為響應(yīng)輸出信號(hào)；為響應(yīng)輸出信號(hào)；在在8086 CPU與與DMAC之間轉(zhuǎn)移總線的使用權(quán)；之間轉(zhuǎn)移總線的使用權(quán)； 最大模式：最大模式：請(qǐng)求請(qǐng)求/允許總線訪問控制信號(hào)允許總線訪問控制信號(hào)RQ#/GT0#和和RQ#/GT1# ；控制控制協(xié)處理器協(xié)處理器與與8086 CPU之間總線使用權(quán)的轉(zhuǎn)移；之間總線使用權(quán)的轉(zhuǎn)移；RQ#請(qǐng)求輸入信號(hào)；請(qǐng)求輸入信號(hào)；GT#響應(yīng)輸出信號(hào)；響應(yīng)輸出信號(hào)；n每根都是雙向控制信號(hào)，每根都是雙向控制信號(hào)，RQ#/GT0#的優(yōu)先權(quán)較高；的優(yōu)先權(quán)較高；3030、3131號(hào)引腳號(hào)引腳2022年3月18日星期五56寫控制總線寫控制總線

50、最小模式：寫控制信號(hào)最小模式：寫控制信號(hào)WR#；輸出總線，三態(tài)，低電平有效；輸出總線，三態(tài)，低電平有效；由由M/IO#的狀態(tài)決定是寫存儲(chǔ)器還是的狀態(tài)決定是寫存儲(chǔ)器還是I/O設(shè)備設(shè)備 ； 最大模式：總線封鎖信號(hào)最大模式：總線封鎖信號(hào)LOCK#；輸出總線，三態(tài)，低電平有效；輸出總線，三態(tài)，低電平有效；用于封鎖其他主設(shè)備占用總線的請(qǐng)求，以保證某些操作用于封鎖其他主設(shè)備占用總線的請(qǐng)求，以保證某些操作的完整性；的完整性；可使用前綴指令可使用前綴指令LOCK來(lái)設(shè)置該信號(hào)；來(lái)設(shè)置該信號(hào)；2929號(hào)引腳號(hào)引腳2022年3月18日星期五57總線狀態(tài)控制總線總線狀態(tài)控制總線 最小模式：數(shù)據(jù)允許信號(hào)最小模式：數(shù)據(jù)允

51、許信號(hào)DEN#、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)發(fā)送/接收控制信號(hào)接收控制信號(hào)DT/R#、存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器/IO控制信號(hào)控制信號(hào)M/IO#；DEN#：三態(tài)輸出總線，作為系統(tǒng)總線收發(fā)器的選通信號(hào)；：三態(tài)輸出總線，作為系統(tǒng)總線收發(fā)器的選通信號(hào)；DT/R#：三態(tài)輸出總線，區(qū)分：三態(tài)輸出總線，區(qū)分CPU的輸入的輸入/輸出操作；輸出操作；M/IO#：輸出總線，區(qū)分：輸出總線，區(qū)分CPU訪問存儲(chǔ)器還是訪問存儲(chǔ)器還是I/O端口；端口； 最大模式：總線周期狀態(tài)信號(hào)最大模式：總線周期狀態(tài)信號(hào)S2#、S1#、S0#；三態(tài)輸出總線；三態(tài)輸出總線；反映反映8086 CPU外部總線周期的操作類型；外部總線周期的操作類型；總線控制器總線控制

52、器8288對(duì)其進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生需要的控制信號(hào)；對(duì)其進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生需要的控制信號(hào)；26262828號(hào)引腳號(hào)引腳2022年3月18日星期五58總線周期狀態(tài)信號(hào)總線周期狀態(tài)信號(hào)S2#、S1#、S0# 總線周期的總線周期的T4周期周期內(nèi)，內(nèi)，S2#、S1#、S0#的變化指的變化指示一個(gè)示一個(gè)新的總線周期新的總線周期的的開始；開始； T3或或Tw周期周期內(nèi)，內(nèi)，S2#、S1#、S0#返回返回?zé)o效狀態(tài)無(wú)效狀態(tài)，表示一個(gè)總線周期的結(jié)表示一個(gè)總線周期的結(jié)束；束； DMA方式方式下，下，S2#、S1#、S0#處于處于高阻狀態(tài)高阻狀態(tài)；S2# S1# S0# 操作類型操作類型控制信號(hào)控制信號(hào)000中斷響應(yīng)中斷響應(yīng)I

53、NTA#001讀讀I/O端口端口IORC#010寫寫I/O端口、端口、超前寫超前寫I/O端口端口IOWC#、AIOWC#011暫停暫停無(wú)無(wú)100取指令取指令MRDC#101讀存儲(chǔ)器讀存儲(chǔ)器MRDC#110寫存儲(chǔ)器、寫存儲(chǔ)器、超前寫存儲(chǔ)器超前寫存儲(chǔ)器MWTC#、AMWC#111無(wú)效無(wú)效無(wú)無(wú)2022年3月18日星期五59中斷響應(yīng)、隊(duì)列狀態(tài)信號(hào)中斷響應(yīng)、隊(duì)列狀態(tài)信號(hào)最小模式：中斷響應(yīng)信號(hào)最小模式：中斷響應(yīng)信號(hào)INTA#、地址鎖存允許信號(hào)、地址鎖存允許信號(hào)ALE INTA#：輸出總線，低電平有效，用于：輸出總線，低電平有效，用于響應(yīng)響應(yīng)INTR請(qǐng)求請(qǐng)求； ALE：輸出總線，：輸出總線，T1周期有效，用

54、于將地址周期有效，用于將地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總數(shù)據(jù)復(fù)用總線上的地址信息保存至線上的地址信息保存至鎖存器鎖存器中；中；最大模式：最大模式：指令隊(duì)列狀態(tài)信號(hào)指令隊(duì)列狀態(tài)信號(hào)QS1、QS2； 輸出總線，用于指示輸出總線，用于指示CPU內(nèi)指令隊(duì)列的狀態(tài)；內(nèi)指令隊(duì)列的狀態(tài)；QS1QS0含義含義00空操作空操作01從隊(duì)列中取出指令的第一個(gè)字節(jié)從隊(duì)列中取出指令的第一個(gè)字節(jié)10隊(duì)列空隊(duì)列空11從隊(duì)列中取出指令的從隊(duì)列中取出指令的后續(xù)字節(jié)后續(xù)字節(jié)2424、2525號(hào)引腳號(hào)引腳2022年3月18日星期五60補(bǔ)充補(bǔ)充 Intel 8086 CPU工作時(shí)序工作時(shí)序系統(tǒng)的復(fù)位和啟動(dòng)操作系統(tǒng)的復(fù)位和啟動(dòng)操作最小模式下的總線讀操

55、作最小模式下的總線讀操作最小模式下的總線寫操作最小模式下的總線寫操作2022年3月18日星期五61CPU與主存儲(chǔ)器的連接與主存儲(chǔ)器的連接CPUMM地址地址鎖存器鎖存器AD15AD0A19A16 /S6S3A19A0D15D0T1時(shí)刻時(shí)刻T2T4時(shí)刻時(shí)刻T1T4時(shí)刻時(shí)刻ALE總線總線收發(fā)器收發(fā)器DEN2022年3月18日星期五621、系統(tǒng)的復(fù)位和啟動(dòng)操作、系統(tǒng)的復(fù)位和啟動(dòng)操作當(dāng)當(dāng)8086 CPU的的RESET引腳引腳上檢測(cè)上檢測(cè)到有上升沿時(shí)，進(jìn)入復(fù)位時(shí)序；到有上升沿時(shí)，進(jìn)入復(fù)位時(shí)序；時(shí)鐘脈沖時(shí)鐘脈沖CLK同步外部復(fù)位信號(hào)同步外部復(fù)位信號(hào)內(nèi)部?jī)?nèi)部RESET在外部在外部RESET有效有效后的時(shí)鐘周期

56、上升沿有效；后的時(shí)鐘周期上升沿有效；復(fù)位狀態(tài)復(fù)位狀態(tài)地址線浮空，地址線浮空，ALE、HLDA信號(hào)信號(hào)無(wú)效，其他控制信號(hào)保持半個(gè)時(shí)無(wú)效，其他控制信號(hào)保持半個(gè)時(shí)鐘周期高電平，再浮空；鐘周期高電平，再浮空；內(nèi)部寄存器清零（內(nèi)部寄存器清零（CS除外，置除外，置為為0FFFFH），指令隊(duì)列清空。），指令隊(duì)列清空。2022年3月18日星期五632、最小模式下的總線讀操作、最小模式下的總線讀操作T1 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)/地址復(fù)用線發(fā)地址信息地址復(fù)用線發(fā)地址信息在在ALE 控制下，地址信息被鎖存器鎖存，并經(jīng)控制下，地址信息被鎖存器鎖存，并經(jīng) AB 傳送給傳送給存儲(chǔ)器，且在存儲(chǔ)器，且在整個(gè)讀周期內(nèi)均有效；整個(gè)讀周期內(nèi)均有效；T2 緩沖緩沖由于地址、數(shù)據(jù)由于地址、數(shù)據(jù)信息流向信息流向不一致；不一致；T3、T4 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)/地址復(fù)用線為數(shù)據(jù)讀有效地址復(fù)用線為數(shù)據(jù)讀有效存儲(chǔ)器單元數(shù)據(jù)經(jīng)存儲(chǔ)器單元數(shù)據(jù)經(jīng) DB 送數(shù)據(jù)緩沖器，在控制信號(hào)