微機(jī)課件(第四章)

1、第四章 8086硬件系統(tǒng)本章內(nèi)容總線分類、總線的主要性能指標(biāo)、總線周期、時(shí)鐘周期、指令周期A0、BHE、INTR、NMI、RESET、最小模式專用引腳復(fù)位、啟動(dòng)、中斷操作、總線操作8086最小工作模式配置、最小工作模式下總線操作本章重點(diǎn)時(shí)鐘周期、總線周期、指令周期、A0、BHE、INTR、NMI、RESET等8086引腳功能最小模式下讀寫總線操作最小模式配置4.1 80864.1 8086微處理器總線基本概念微處理器總線基本概念1、總線的分類2 2、CPUCPU總線主要性能指標(biāo)總線主要性能指標(biāo)3 3、總線周期、時(shí)鐘周期、指令周期、總線周期、時(shí)鐘周期、指令周期 總線周期總線周期 CPU為了讀取指

2、令或傳送數(shù)據(jù)，需要通過(guò)總線接為了讀取指令或傳送數(shù)據(jù)，需要通過(guò)總線接口部件口部件BIU與存儲(chǔ)器或與存儲(chǔ)器或I/O接口進(jìn)行信息交互，接口進(jìn)行信息交互，執(zhí)行對(duì)總線的操作。進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳送的總線操執(zhí)行對(duì)總線的操作。進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳送的總線操作定義為一個(gè)總線周期。作定義為一個(gè)總線周期。3 3、總線周期、時(shí)鐘周期、指令周期、總線周期、時(shí)鐘周期、指令周期22 時(shí)鐘周期或狀態(tài)周期時(shí)鐘周期或狀態(tài)周期： 8086CPU內(nèi)部的邏輯操作以及與外部存儲(chǔ)器和內(nèi)部的邏輯操作以及與外部存儲(chǔ)器和I/O交換數(shù)據(jù)進(jìn)行的總線操作全部由交換數(shù)據(jù)進(jìn)行的總線操作全部由CPU的時(shí)鐘的時(shí)鐘來(lái)定時(shí)的。來(lái)定時(shí)的。CPU的基本定時(shí)單位稱為時(shí)鐘周期或的

3、基本定時(shí)單位稱為時(shí)鐘周期或者狀態(tài)周期。假設(shè)者狀態(tài)周期。假設(shè)8086的主頻為的主頻為10MHz，一個(gè)，一個(gè)時(shí)鐘周期為時(shí)鐘周期為100ns。 指令周期指令周期：完成一條指令所需要的時(shí)間，是由完成一條指令所需要的時(shí)間，是由一個(gè)或多個(gè)總線周期組成。一個(gè)或多個(gè)總線周期組成。一個(gè)總線周期的四個(gè)時(shí)鐘狀態(tài) T1 T1狀態(tài)，發(fā)地址信息狀態(tài)，發(fā)地址信息 T2 T2狀態(tài)，總線的高狀態(tài)，總線的高4 4位輸出狀態(tài)信息位輸出狀態(tài)信息 T3 T3狀態(tài)，高狀態(tài)，高4 4位位 狀態(tài)信息，低狀態(tài)信息，低1616位位 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) T3 T3之后，可能插入之后，可能插入TWTW 在在T4T4狀態(tài)，結(jié)束。狀態(tài)，結(jié)束。4 4. .2 2

4、80868086芯片引腳功能說(shuō)明（部分）芯片引腳功能說(shuō)明（部分）1、引腳定義的方法 每個(gè)引腳只傳送一種信息（每個(gè)引腳只傳送一種信息（RDRD等）；等）； 引腳電平的高低不同的信號(hào)引腳電平的高低不同的信號(hào) （IO/MIO/M等）；等）； CPUCPU工作于不同方式有不同的名稱和定義工作于不同方式有不同的名稱和定義 （WR/LOCK WR/LOCK 等）；等）； 分時(shí)復(fù)用引腳（分時(shí)復(fù)用引腳（ADAD7 7 AD AD0 0 等）等） ； 引腳的輸入和輸出分別傳送不同的信息引腳的輸入和輸出分別傳送不同的信息 （RQ/GTRQ/GT等）等）。2 2、80868086引腳功能引腳功能 MN/MX狀態(tài)決定

5、8086工作模式。 數(shù)據(jù)信號(hào)線(DB)與地址信號(hào)線(AB)： AD7AD0：三態(tài)，地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線。 ALE有效時(shí)為地址的低8位。地址信號(hào)有效時(shí)為輸出，傳送數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)為雙向。 A19A16：三態(tài)，輸出。高4位地址信號(hào)，與狀態(tài)信號(hào)S6-S3分時(shí)復(fù)用。 A15A8 ：三態(tài)，輸出。輸出8位地址信號(hào)。2 2、80868086引腳功能（續(xù)）引腳功能（續(xù)） WR： 三態(tài)，輸出。寫命令信號(hào)； RD： 三態(tài)，輸出。讀命令信號(hào)； IO/M：三態(tài)，輸出。指出當(dāng)前訪問(wèn)的是存儲(chǔ)器還是I/O接口。高：I/O接口，低：內(nèi)存 DEN：三態(tài)，輸出。低電平時(shí)，表示DB上的數(shù)據(jù)有效； ALE： 三態(tài)，輸出。高：AB地址有效； D

6、T/ R：三態(tài)，輸出。數(shù)據(jù)傳送方向，高：CPU輸出， 低：CPU輸入。3 3、80868086引腳功能（續(xù)）引腳功能（續(xù)）RESET：輸入，為高時(shí)，CPU執(zhí)行復(fù)位；CPU復(fù)位復(fù)位后寄存器的狀態(tài)后寄存器的狀態(tài)4 4、80868086引腳功能引腳功能 （續(xù)）（續(xù)） 例例 ：8086cpu8086cpu 當(dāng)WR=1，RD=0，IO/M=1時(shí)，表示CPU當(dāng)前正在進(jìn)行讀存儲(chǔ)器操作。4.3 8086 CPU4.3 8086 CPU總線工作時(shí)序總線工作時(shí)序4 4.4 8086.4 8086工作模式系統(tǒng)配置工作模式系統(tǒng)配置 ( (部分部分) )80868086可以滿足各種場(chǎng)合的應(yīng)用，通可以滿足各種場(chǎng)合的應(yīng)用，

7、通常有兩種工作模式配置。常有兩種工作模式配置。(1)最小模式:在系統(tǒng)中只有一個(gè)微處理器8086。(2)最大模式：兩個(gè)或多個(gè)微處理器。（主處理器8086、協(xié)處理器：8087數(shù)值運(yùn)算協(xié)處理和8089I/O協(xié)處理器）1. 1. 最小模式系統(tǒng)配置最小模式系統(tǒng)配置以8086CPU構(gòu)成的最小模式的基本硬件配置包括 1片8086 存儲(chǔ)器 IO芯片 1片基本時(shí)鐘發(fā)生器8284 3片地址的鎖存器8282(或8283、74LS373) 2片數(shù)據(jù)緩沖器8286(或8287)?？蛇x最小工作模式2. 2. 最大模式下系統(tǒng)基本配置最大模式下系統(tǒng)基本配置4.5 4.5 最小模式下的讀最小模式下的讀/ /寫寫總線操作總線操作4.6 4.6 最大模式下總線操作最大模式下總線操作8038680386內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 補(bǔ)充：補(bǔ)充： 80386 80386 微處理器的組成與結(jié)構(gòu)微處理器的組成與結(jié)構(gòu) 6 6個(gè)功能部件個(gè)功能部件 指令預(yù)取部件指令預(yù)取部件 指令譯碼部件指令譯碼部件 執(zhí)行部件執(zhí)行部件 分段部件分段部件分頁(yè)部件分頁(yè)部件總線接口部件總線接口部件微型計(jì)算機(jī)的物理結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)的物理結(jié)