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文檔簡介

微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用李建俊電子工業(yè)出版社1微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用李建俊11.微型計(jì)算機(jī)原理的定義2.掌握微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)3.掌握微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部各部件的功能4.掌握8086CPU各引腳的功能5.了解8086/8088的區(qū)別教學(xué)目標(biāo)及要求21.微型計(jì)算機(jī)原理的定義教學(xué)目標(biāo)及要求2教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)重點(diǎn):微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部各部件的功能難點(diǎn):8086各引腳的功能3教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)重點(diǎn):3教學(xué)方法多媒體演示提問式,啟發(fā)式教學(xué)時(shí)數(shù)24教學(xué)方法多媒體演示教學(xué)時(shí)數(shù)24思路微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件的結(jié)構(gòu)和功能微處理器的外部引腳5思路微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)58086微處理器知識點(diǎn)8086微處理器引腳信號

8086微處理器典型時(shí)序分析68086微處理器知識點(diǎn)8086微處理器引腳信號6學(xué)習(xí)外部特性,首先了解其引腳信號,關(guān)注以下幾個方面:引腳的功能信號的流向有效電平三態(tài)能力輸出正常的低電平、高電平外,還可以輸出高阻的第三態(tài)7學(xué)習(xí)外部特性,首先了解其引腳信號,關(guān)注以下幾個方面:輸出正常888086CPU外部引腳

8088/8086CPU都具有40條引腳,采用雙列直插式封裝,有的引腳具有雙功能。①為了減少芯片的引線,8088/8086的許多引腳具有雙重定義和功能,采用分時(shí)利用方式工作,即在不同時(shí)刻,這些引線上的信號是不相同的。②8088/8086的最大和最小兩種工作模式可以通過引腳選擇98086CPU外部引腳8088/8086CPU都具有40基本概念1、引腳的功能:即引腳的定義,其名字反映了該信號的作用即含義。2、信號的流向:信號從芯片輸出,還是從外部輸入芯片,或雙向。3、有效電平:使引腳起作用的邏輯電平。4、三態(tài)能力:有些引腳除了能正常輸入輸出外,還能輸出高阻狀態(tài),此時(shí)表示芯片已放棄了對該引腳的控制,使之懸空,以方便其他設(shè)備接管對它的控制10基本概念1、引腳的功能:即引腳的定義,其名字反映了該信號的作邏輯門ABY或ABY與AY非ABY與CABY或CABY或非ABY與非一般邏輯門只有兩種輸出狀態(tài):高電平低電平

11邏輯門ABY或ABY與AY非ABY與CABY或CABY或AB三態(tài)門三態(tài)門AYEN高電平低電平高阻態(tài)三態(tài)門比邏輯門增加了一個控制端EN(又稱高能端)當(dāng)控制端有效時(shí),三態(tài)門處于工作態(tài),否則處于高阻態(tài)高阻態(tài):相當(dāng)于該門和它連接的電路處于斷開的狀態(tài).主要是用于總線的連接,因?yàn)榭偩€只允許同時(shí)有一個使用者。邏輯門高電平低電平AY12三態(tài)門三態(tài)門AYEN高電平三態(tài)門比邏輯門增加了一個控制端E8086/8088CPU外部引腳1、AD15-AD0(AddressDataBus)分時(shí)復(fù)用的地址/數(shù)據(jù)線,

傳送地址時(shí)三態(tài)輸出。

傳送數(shù)據(jù)時(shí)可雙向三態(tài)輸入/輸出。138086/8088CPU外部引腳1、AD15-AD0(Add8086CPU外部引腳2、A19/S6-A16/S3(Address/Status)分時(shí)復(fù)用的地址/狀態(tài)線,

作地址線時(shí),用A19-A16與AD15-AD0一起構(gòu)成訪問

存儲器的20位物理地址。注意:當(dāng)CPU訪問I/O端口時(shí),

A19-A16保持為0。

148086CPU外部引腳2、A19/S6-A16/S3(Add8086CPU外部引腳2、A19/S6-A16/S3(Address/Status)分時(shí)復(fù)用的地址/狀態(tài)線,

作狀態(tài)線時(shí),S6-S3用來輸出狀態(tài)信息。S4-S3用來確定當(dāng)前使用的段寄存器。S4S3段寄存器00ES01SS10CS(I/O,INT)11DS158086CPU外部引腳2、A19/S6-A16/S3(Add8086CPU外部引腳2、A19/S6-A16/S3(Address/Status)分時(shí)復(fù)用的地址/狀態(tài)線。S4S3段寄存器00ES01SS10CS(I/O,INT)11DSS5用來表示中斷標(biāo)志狀態(tài)。當(dāng)IF=1時(shí),

S5置1。S6恒保持為0。168086CPU外部引腳2、A19/S6-A16/S3(Add8086CPU外部引腳3、RD(Read)讀信號,三態(tài)輸出,低電平有效。表示當(dāng)前CPU正在讀存儲器或I/O端口。4、WR(Write)寫信號,三態(tài)輸出,低電平有效。表示當(dāng)前CPU正在寫存儲器或I/O端口。178086CPU外部引腳3、RD(Read)4、WR(Writ8086CPU外部引腳高電平:表示CPU正在訪問存儲器。低電平:表示CPU正在訪問I/O端口。5、M/IO(Memory/IO)存儲器或I/O端口訪問信號,三態(tài)輸出。188086CPU外部引腳高電平:表示CPU正在訪問5、M/IO8086CPU外部引腳6、BHE/S7(BusHighEnable/Status)總線高字節(jié)有效信號該信號三態(tài)輸出,低電平有效。用來表示數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)是否有效BHEAD0總線使用情況0016位數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行字傳送01高8位數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行字節(jié)傳送10低8位數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行字節(jié)傳送11無效198086CPU外部引腳6、BHE/S7(BusHighE8086CPU外部引腳7、READy準(zhǔn)備就緒信號,由外部輸入,高電平有效。它是由被訪問的內(nèi)存或I/O設(shè)備發(fā)出的響應(yīng)信號,當(dāng)其有效時(shí),表示存儲器或I/O設(shè)備已準(zhǔn)備好,CPU可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。高電平:表示CPU要訪問的存儲器或I/O端口已為傳送做好準(zhǔn)備。無效時(shí):CPU插入一個或幾個等待周期TW,直到READY信號有效為止。208086CPU外部引腳7、READy208086CPU外部引腳8、TEST測試信號,由外部輸入,低電平有效。當(dāng)CPU執(zhí)行WAIT指令時(shí),每隔5個時(shí)鐘周期對TEST進(jìn)行一次測試。有效:CPU執(zhí)行下一條指令。無效:CPU處于等待狀態(tài)。218086CPU外部引腳8、TEST218086CPU外部引腳9、INTR(InterruptRequest)可屏蔽中斷請求信號,由外部輸入,高電平有效。高電平:表示外部向CPU發(fā)出中斷請求。CPU一旦測試到中斷請求信號,并且IF=1時(shí),暫停正在執(zhí)行的操作轉(zhuǎn)入中斷響應(yīng)周期。228086CPU外部引腳9、INTR(InterruptR8086CPU外部引腳10、NMI(Non-MackableInterruptReguest)不可屏蔽中斷請求信號,CPU一旦測試到NMI有效信號,當(dāng)前指令執(zhí)行完后就自動響應(yīng)中斷。238086CPU外部引腳10、NMI238086CPU外部引腳11、INTA(InterruptAcknowledge)中斷響應(yīng)信號,向外部輸出,低電平有效。表示CPU響應(yīng)了外部發(fā)來的INTR信號。248086CPU外部引腳11、INTA(Interrupt8086CPU外部引腳12、RESET復(fù)位信號,由外部輸入,高電平有效RESET信號至少保持4個時(shí)鐘周期。CPU接收到該信號后,停止操作,并將標(biāo)志寄存器,段寄存器,指令指針I(yè)P和指令隊(duì)列等復(fù)位到初始狀態(tài)。258086CPU外部引腳12、RESETRESET信號至少保持8086CPU外部引腳13、HOLD(HoldRequest)總線請求信號,由外部輸入,高電平有效。通過此引腳總線的主控者向CPU請求使用總線。14、HLDA(HoldAcknowlege)總線響應(yīng)信號,向外部輸出,高電平有效。CPU一旦測試到HOLD請求時(shí),就在當(dāng)前總線周期結(jié)束時(shí),使HLDA有效,表示響應(yīng)這一總線請求,并立即讓出總線使用權(quán)。268086CPU外部引腳13、HOLD(HoldReques8086CPU外部引腳15、CLK(Clock)主時(shí)鐘信號,由8284時(shí)鐘發(fā)生器輸入。16、VCC(電源)8086CPU只需要單一的+5V電源,由VCC輸入。278086CPU外部引腳15、CLK(Clock)16、VCC8086CPU外部引腳17、ALE(AddressLatchEnatle)地址鎖存允許信號,向外部輸出,高電平有效。當(dāng)它為高電平時(shí),表明CPU地址線上有有效地址。當(dāng)它為低電平時(shí),對地址進(jìn)行鎖存在最小模式系統(tǒng)中用來作地址鎖存器8282/8283的選通信號18、DEN(DataEnable)數(shù)據(jù)允許信號,三態(tài)輸出,低電平有效。當(dāng)它為低電平時(shí),表時(shí)數(shù)據(jù)線上有有效數(shù)據(jù)。在最小模式系統(tǒng)中用來用數(shù)據(jù)收發(fā)器8286/8287的選通信號288086CPU外部引腳17、ALE(AddressLatc8086CPU外部引腳19、DT/R(DataTransmit/Receive)數(shù)據(jù)發(fā)送/接收控制信號,三態(tài)輸出。在最小模式系統(tǒng)中用來控制數(shù)據(jù)的傳送方向。高電平時(shí),表示數(shù)據(jù)從CPU向外部輸出,即完成寫操作。低電平時(shí),表示數(shù)據(jù)從外部向CPU輸入,即完成讀操作。298086CPU外部引腳19、DT/R(DataTransm8086CPU的兩種模式最小模式MN/MX接+5V構(gòu)成小規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng),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。最大模式MN/MX接地。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。需要總線控制器來變換和組合控制信號。308086CPU的兩種模式最小模式308086CPU最小工作模式最小工作模式是一個以8086為主體的單處理器系統(tǒng),所有控制信號均由CPU直接提供。最小工作模式系統(tǒng)包括硬件如下:1.一片時(shí)鐘發(fā)生器8284A;2.三片地址鎖存器8282;3.兩片數(shù)據(jù)收發(fā)器8286/8287;如圖318086CPU最小工作模式最小工作模式是一個以8086為主體8086微處理器8284時(shí)鐘發(fā)生器地址鎖存器數(shù)據(jù)收發(fā)器只讀存儲器ROM隨機(jī)存儲器RAM8259中斷控制器8237DMA控制8253定時(shí)控制器8255并行接口地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線CPU系統(tǒng)3280868284時(shí)鐘地址鎖存器數(shù)據(jù)收發(fā)器只讀存儲器隨機(jī)存儲器

8284AREADYRESETALEBHE/A19~A16AD15~AD0地址鎖存儲器8282(三片)BHEDENDT/RM/IOWRRDHOLDHLDAINTRINTACLK收發(fā)器8286(兩片)數(shù)據(jù)總線(16根)控制總線READYRESET8086MN/MX+5VA0~A19D0~D15CPU產(chǎn)生地址總線(20根)功能:

8284A是8086CPU系統(tǒng)的時(shí)鐘發(fā)生器芯片,它為8086CPU系統(tǒng)提供所需要的時(shí)鐘信號、復(fù)位信號(RESET)和就緒信號(READY)。338284AREADYRESETALEBHE/A19~A1系統(tǒng)的復(fù)位和啟動操作標(biāo)志寄存器清零IP0000HCSFFFFHDS0000HSS0000HES0000H指令隊(duì)列空其它寄存器0000H34系統(tǒng)的復(fù)位和啟動操作標(biāo)志寄存器清零IP0000HCSFFFF地址鎖存器(8282)?為什么要用到8282

8086/8088的地址/數(shù)據(jù)和地址/狀態(tài)總線時(shí)分時(shí)復(fù)用的。即在總線使用過程中AD0~AD15既要傳送地址又要傳送數(shù)據(jù),而地址狀態(tài)總線既要傳送地址又要傳送狀態(tài)信息。當(dāng)存儲器或I/O接口電路通常要求在與CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí),在整個總線周期內(nèi)須保持穩(wěn)定的地址信息。需要在總線周期的第一個時(shí)鐘周期內(nèi),用8282所存地址。35地址鎖存器(8282)?為什么要用到82828086/8地址鎖存器(8282)引腳:

DI0-DI7:8位數(shù)據(jù)輸入端

DO0-DO7:8位數(shù)據(jù)輸出端

STB:鎖存信號CPU的ALE接8282的STB引腳,ALE高電平地址信號直通,由高電平變低電平鎖存地址

OE:輸出允許信號

OE=0時(shí),8282處于工作狀態(tài).把8282中存放的數(shù)據(jù)放到8282的數(shù)據(jù)輸出端

DO0-DO7上

OE=1時(shí),數(shù)據(jù)輸出端DO0-DO7處于高阻態(tài)注意:8082是8位鎖存器芯片,單向傳送8位數(shù)據(jù)。

36地址鎖存器(8282)引腳:36地址鎖存器(8282)37地址鎖存器(8282)37地址鎖存器(8282)8282芯片的工作過程是:首先使控制引腳OE為0,使8282處于工作狀態(tài),然后使控制引腳STB=1,開啟8282,傳送數(shù)據(jù),再使控制引腳STB=0,數(shù)據(jù)被保存在輸出端。

如圖38地址鎖存器(8282)8282芯片的工作過程是:如圖383939數(shù)據(jù)收發(fā)器(8286/8287)用于在CPU和系統(tǒng)總線之間雙向緩沖數(shù)據(jù)。其引腳如下:T引腳:控制方向,與CPU的DT/R連結(jié)。高電平從CPU輸出,低電平CPU接收數(shù)據(jù)

OE控制輸出,與DEN連結(jié)。有效允許輸出,反之不允許。

8286的A0~A7與CPU的AD0~AD15連結(jié)(兩個8286),傳送數(shù)據(jù)時(shí),8282把AD0~AD15上的地址信號鎖存起來,8286開始傳送數(shù)據(jù)。注意:8286為8位的數(shù)據(jù)收發(fā)器芯片,

雙向傳送8位數(shù)據(jù)

40數(shù)據(jù)收發(fā)器(8286/8287)用于在CPU和系統(tǒng)總線之間雙數(shù)據(jù)收發(fā)器(8286/8287)8286芯片的工作過程是:當(dāng)OE=0時(shí),芯片處于工作狀態(tài),T=1時(shí):數(shù)據(jù)從A7~A0流向B7~B0;T=0時(shí):數(shù)據(jù)從B7~B0流向A7~A0,所以T引腳用于控制數(shù)據(jù)傳送方向。

41數(shù)據(jù)收發(fā)器(8286/8287)8286芯片的工作過程是:4DT/R

=1,T=1A=>B,發(fā)送;DT/R

=0,T=0B=>A,接收;42DT/R=1,T=1A=>B,發(fā)送;42最小模式

地址鎖存器8282×3STBOE數(shù)據(jù)收發(fā)器OE8286×2TA15~A8S6~S3/A19~A16AD7~AD0ALECLKRESETREADYMN/MXVCCGNDGNDDENDT/RIO/MWRRDHOLDHLDAINTRINTANMITESTSSO8086CPU地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線8284ACLKRESETREADY+5V內(nèi)存I/O接口43最小模式地址鎖存器數(shù)據(jù)收發(fā)器A15~8086CPU最大工作模式總說:在最小模式下,CPU必須配有8282、8284、8286才能構(gòu)成整個微處理器系統(tǒng),才能通過地址、數(shù)據(jù)、控制總線與外部設(shè)備聯(lián)系,控制外設(shè)工作。在最大模式下,除了上述還需要配置8288總線控制器,8289總線裁決器才能構(gòu)成微處理器系統(tǒng)。由8288對處理器發(fā)出的控制信號進(jìn)行變換和組合,最終由8288產(chǎn)生總線控制信號,而不是由CPU直接產(chǎn)生448086CPU最大工作模式總說:448086微處理器8284時(shí)鐘發(fā)生器82828286只讀存儲器ROM隨機(jī)存儲器RAM8259中斷控制器8237DMA控制8253定時(shí)控制器8255并行接口地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線CPU系統(tǒng)828982888086CPU最大工作模式4580868284時(shí)鐘82828286只讀存儲器隨機(jī)存儲器82最大模式8086CPU外部引腳8086CPU工作在最大模式系統(tǒng)中幾個引腳的重新定義:1.S0,S1,S2(BusCycleStatus)總線周期狀態(tài)信號,三態(tài)輸出.它們提供當(dāng)前總線周期中所進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸過程的類型。由總線控制器8288根據(jù)這些對存儲器及I/O進(jìn)行控制

.46最大模式8086CPU外部引腳8086CPU工作在最大模式系最大模式8086CPU外部引腳S2S1S0操作過程000發(fā)中斷響應(yīng)信號001讀I/O端口010寫I/O端口011暫停100取指令101讀內(nèi)存110寫內(nèi)存111無源狀態(tài)上表中的總線周期狀態(tài)中至少應(yīng)有一個狀態(tài)為低電平,便可進(jìn)行一種總線操作。當(dāng)都為高電平時(shí)表明操作過程即將結(jié)束,而另一個新的總線周期尚末開始,這時(shí)稱為“無源狀態(tài)”。而在總線周期的最后一個狀態(tài)(即T4狀態(tài))中只要有一個信號改變,就表明是下一個新的總線周期開始。47最大模式8086CPU外部引腳S2S1S0操作過程000發(fā)中最大模式8086CPU外部引腳8086CPU工作在最大模式系統(tǒng)中幾個引腳的重新定義:2.LOCK封鎖信號

三態(tài)輸出,低電平有效.LOCK有效時(shí)表示CPU不允許其它總線主控者占用總線.這個信號由軟件設(shè)置.則在執(zhí)行這條指令期間,LOCK保持有效,即在指令執(zhí)行期間,封鎖其它主控者使用總線.可防止8086中斷時(shí)總線被其它主控部件所占用,在中斷過程中,也自動變?yōu)榈碗娖?8最大模式8086CPU外部引腳8086CPU工作在最大模式系最大模式8086CPU外部引腳8086CPU工作在最大模式系統(tǒng)中幾個引腳的重新定義:3.RQ/GT1,RQ/GT0

(Request/Grant)請求/同意信號,雙向,低電平有效.輸入時(shí)表示其它主控者請求使用總線,輸出時(shí)表示CPU對總線請求的響應(yīng)信號,兩條線可同時(shí)與兩個主控者相連。但是GT0的優(yōu)先級比GT1的高。49最大模式8086CPU外部引腳8086CPU工作在最大模式系最大模式8086CPU外部引腳8086CPU工作在最大模式系統(tǒng)中幾個引腳的重新定義:4.QS1,QS0指令隊(duì)列狀態(tài),向外部輸出.用來表示CPU中指令隊(duì)列當(dāng)前的狀態(tài).編碼如下:QS1QS2含義00無操作01從隊(duì)列中取第一個字節(jié)10隊(duì)列已空11從隊(duì)列中取后續(xù)字節(jié)50最大模式8086CPU外部引腳8086CPU工作在最大模式系8086CPU最大模式圖518086CPU最大模式圖518086CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖528086CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖528088CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖538088CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖538086CPU和8088CPU的區(qū)別8088CPU是繼8086之后推出的準(zhǔn)十六位CPU,基本功能相同,不同點(diǎn)在于:1.外部數(shù)據(jù)總線差別:8086CPU外部總線16位;8088外部總線8位;2.指令隊(duì)列差別:8086CPU指令隊(duì)列可容納6條指令;8088CPU指令隊(duì)列可容納4條指令;當(dāng)8086的指令隊(duì)列中有兩個空字節(jié)(8088為一個空字節(jié)),總線接口部件就會自動把指令取到指令隊(duì)列中。548086CPU和8088CPU的區(qū)別8088CPU是繼808總結(jié)8086CPU各引腳的功能8086/8088的區(qū)別55總結(jié)8086CPU各引腳的功能55作業(yè)復(fù)習(xí)該節(jié)課內(nèi)容56作業(yè)復(fù)習(xí)該節(jié)課內(nèi)容56微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用李建俊電子工業(yè)出版社57微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用李建俊11.微型計(jì)算機(jī)原理的定義2.掌握微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)3.掌握微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部各部件的功能4.掌握8086CPU各引腳的功能5.了解8086/8088的區(qū)別教學(xué)目標(biāo)及要求581.微型計(jì)算機(jī)原理的定義教學(xué)目標(biāo)及要求2教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)重點(diǎn):微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部各部件的功能難點(diǎn):8086各引腳的功能59教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)重點(diǎn):3教學(xué)方法多媒體演示提問式,啟發(fā)式教學(xué)時(shí)數(shù)260教學(xué)方法多媒體演示教學(xué)時(shí)數(shù)24思路微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件的結(jié)構(gòu)和功能微處理器的外部引腳61思路微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)58086微處理器知識點(diǎn)8086微處理器引腳信號

8086微處理器典型時(shí)序分析628086微處理器知識點(diǎn)8086微處理器引腳信號6學(xué)習(xí)外部特性,首先了解其引腳信號,關(guān)注以下幾個方面:引腳的功能信號的流向有效電平三態(tài)能力輸出正常的低電平、高電平外,還可以輸出高阻的第三態(tài)63學(xué)習(xí)外部特性,首先了解其引腳信號,關(guān)注以下幾個方面:輸出正常6488086CPU外部引腳

8088/8086CPU都具有40條引腳,采用雙列直插式封裝,有的引腳具有雙功能。①為了減少芯片的引線,8088/8086的許多引腳具有雙重定義和功能,采用分時(shí)利用方式工作,即在不同時(shí)刻,這些引線上的信號是不相同的。②8088/8086的最大和最小兩種工作模式可以通過引腳選擇658086CPU外部引腳8088/8086CPU都具有40基本概念1、引腳的功能:即引腳的定義,其名字反映了該信號的作用即含義。2、信號的流向:信號從芯片輸出,還是從外部輸入芯片,或雙向。3、有效電平:使引腳起作用的邏輯電平。4、三態(tài)能力:有些引腳除了能正常輸入輸出外,還能輸出高阻狀態(tài),此時(shí)表示芯片已放棄了對該引腳的控制,使之懸空,以方便其他設(shè)備接管對它的控制66基本概念1、引腳的功能:即引腳的定義,其名字反映了該信號的作邏輯門ABY或ABY與AY非ABY與CABY或CABY或非ABY與非一般邏輯門只有兩種輸出狀態(tài):高電平低電平

67邏輯門ABY或ABY與AY非ABY與CABY或CABY或AB三態(tài)門三態(tài)門AYEN高電平低電平高阻態(tài)三態(tài)門比邏輯門增加了一個控制端EN(又稱高能端)當(dāng)控制端有效時(shí),三態(tài)門處于工作態(tài),否則處于高阻態(tài)高阻態(tài):相當(dāng)于該門和它連接的電路處于斷開的狀態(tài).主要是用于總線的連接,因?yàn)榭偩€只允許同時(shí)有一個使用者。邏輯門高電平低電平AY68三態(tài)門三態(tài)門AYEN高電平三態(tài)門比邏輯門增加了一個控制端E8086/8088CPU外部引腳1、AD15-AD0(AddressDataBus)分時(shí)復(fù)用的地址/數(shù)據(jù)線,

傳送地址時(shí)三態(tài)輸出。

傳送數(shù)據(jù)時(shí)可雙向三態(tài)輸入/輸出。698086/8088CPU外部引腳1、AD15-AD0(Add8086CPU外部引腳2、A19/S6-A16/S3(Address/Status)分時(shí)復(fù)用的地址/狀態(tài)線,

作地址線時(shí),用A19-A16與AD15-AD0一起構(gòu)成訪問

存儲器的20位物理地址。注意:當(dāng)CPU訪問I/O端口時(shí),

A19-A16保持為0。

708086CPU外部引腳2、A19/S6-A16/S3(Add8086CPU外部引腳2、A19/S6-A16/S3(Address/Status)分時(shí)復(fù)用的地址/狀態(tài)線,

作狀態(tài)線時(shí),S6-S3用來輸出狀態(tài)信息。S4-S3用來確定當(dāng)前使用的段寄存器。S4S3段寄存器00ES01SS10CS(I/O,INT)11DS718086CPU外部引腳2、A19/S6-A16/S3(Add8086CPU外部引腳2、A19/S6-A16/S3(Address/Status)分時(shí)復(fù)用的地址/狀態(tài)線。S4S3段寄存器00ES01SS10CS(I/O,INT)11DSS5用來表示中斷標(biāo)志狀態(tài)。當(dāng)IF=1時(shí),

S5置1。S6恒保持為0。728086CPU外部引腳2、A19/S6-A16/S3(Add8086CPU外部引腳3、RD(Read)讀信號,三態(tài)輸出,低電平有效。表示當(dāng)前CPU正在讀存儲器或I/O端口。4、WR(Write)寫信號,三態(tài)輸出,低電平有效。表示當(dāng)前CPU正在寫存儲器或I/O端口。738086CPU外部引腳3、RD(Read)4、WR(Writ8086CPU外部引腳高電平:表示CPU正在訪問存儲器。低電平:表示CPU正在訪問I/O端口。5、M/IO(Memory/IO)存儲器或I/O端口訪問信號,三態(tài)輸出。748086CPU外部引腳高電平:表示CPU正在訪問5、M/IO8086CPU外部引腳6、BHE/S7(BusHighEnable/Status)總線高字節(jié)有效信號該信號三態(tài)輸出,低電平有效。用來表示數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)是否有效BHEAD0總線使用情況0016位數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行字傳送01高8位數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行字節(jié)傳送10低8位數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行字節(jié)傳送11無效758086CPU外部引腳6、BHE/S7(BusHighE8086CPU外部引腳7、READy準(zhǔn)備就緒信號,由外部輸入,高電平有效。它是由被訪問的內(nèi)存或I/O設(shè)備發(fā)出的響應(yīng)信號,當(dāng)其有效時(shí),表示存儲器或I/O設(shè)備已準(zhǔn)備好,CPU可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。高電平:表示CPU要訪問的存儲器或I/O端口已為傳送做好準(zhǔn)備。無效時(shí):CPU插入一個或幾個等待周期TW,直到READY信號有效為止。768086CPU外部引腳7、READy208086CPU外部引腳8、TEST測試信號,由外部輸入,低電平有效。當(dāng)CPU執(zhí)行WAIT指令時(shí),每隔5個時(shí)鐘周期對TEST進(jìn)行一次測試。有效:CPU執(zhí)行下一條指令。無效:CPU處于等待狀態(tài)。778086CPU外部引腳8、TEST218086CPU外部引腳9、INTR(InterruptRequest)可屏蔽中斷請求信號,由外部輸入,高電平有效。高電平:表示外部向CPU發(fā)出中斷請求。CPU一旦測試到中斷請求信號,并且IF=1時(shí),暫停正在執(zhí)行的操作轉(zhuǎn)入中斷響應(yīng)周期。788086CPU外部引腳9、INTR(InterruptR8086CPU外部引腳10、NMI(Non-MackableInterruptReguest)不可屏蔽中斷請求信號,CPU一旦測試到NMI有效信號,當(dāng)前指令執(zhí)行完后就自動響應(yīng)中斷。798086CPU外部引腳10、NMI238086CPU外部引腳11、INTA(InterruptAcknowledge)中斷響應(yīng)信號,向外部輸出,低電平有效。表示CPU響應(yīng)了外部發(fā)來的INTR信號。808086CPU外部引腳11、INTA(Interrupt8086CPU外部引腳12、RESET復(fù)位信號,由外部輸入,高電平有效RESET信號至少保持4個時(shí)鐘周期。CPU接收到該信號后,停止操作,并將標(biāo)志寄存器,段寄存器,指令指針I(yè)P和指令隊(duì)列等復(fù)位到初始狀態(tài)。818086CPU外部引腳12、RESETRESET信號至少保持8086CPU外部引腳13、HOLD(HoldRequest)總線請求信號,由外部輸入,高電平有效。通過此引腳總線的主控者向CPU請求使用總線。14、HLDA(HoldAcknowlege)總線響應(yīng)信號,向外部輸出,高電平有效。CPU一旦測試到HOLD請求時(shí),就在當(dāng)前總線周期結(jié)束時(shí),使HLDA有效,表示響應(yīng)這一總線請求,并立即讓出總線使用權(quán)。828086CPU外部引腳13、HOLD(HoldReques8086CPU外部引腳15、CLK(Clock)主時(shí)鐘信號,由8284時(shí)鐘發(fā)生器輸入。16、VCC(電源)8086CPU只需要單一的+5V電源,由VCC輸入。838086CPU外部引腳15、CLK(Clock)16、VCC8086CPU外部引腳17、ALE(AddressLatchEnatle)地址鎖存允許信號,向外部輸出,高電平有效。當(dāng)它為高電平時(shí),表明CPU地址線上有有效地址。當(dāng)它為低電平時(shí),對地址進(jìn)行鎖存在最小模式系統(tǒng)中用來作地址鎖存器8282/8283的選通信號18、DEN(DataEnable)數(shù)據(jù)允許信號,三態(tài)輸出,低電平有效。當(dāng)它為低電平時(shí),表時(shí)數(shù)據(jù)線上有有效數(shù)據(jù)。在最小模式系統(tǒng)中用來用數(shù)據(jù)收發(fā)器8286/8287的選通信號848086CPU外部引腳17、ALE(AddressLatc8086CPU外部引腳19、DT/R(DataTransmit/Receive)數(shù)據(jù)發(fā)送/接收控制信號,三態(tài)輸出。在最小模式系統(tǒng)中用來控制數(shù)據(jù)的傳送方向。高電平時(shí),表示數(shù)據(jù)從CPU向外部輸出,即完成寫操作。低電平時(shí),表示數(shù)據(jù)從外部向CPU輸入,即完成讀操作。858086CPU外部引腳19、DT/R(DataTransm8086CPU的兩種模式最小模式MN/MX接+5V構(gòu)成小規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng),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。最大模式MN/MX接地。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。需要總線控制器來變換和組合控制信號。868086CPU的兩種模式最小模式308086CPU最小工作模式最小工作模式是一個以8086為主體的單處理器系統(tǒng),所有控制信號均由CPU直接提供。最小工作模式系統(tǒng)包括硬件如下:1.一片時(shí)鐘發(fā)生器8284A;2.三片地址鎖存器8282;3.兩片數(shù)據(jù)收發(fā)器8286/8287;如圖878086CPU最小工作模式最小工作模式是一個以8086為主體8086微處理器8284時(shí)鐘發(fā)生器地址鎖存器數(shù)據(jù)收發(fā)器只讀存儲器ROM隨機(jī)存儲器RAM8259中斷控制器8237DMA控制8253定時(shí)控制器8255并行接口地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線CPU系統(tǒng)8880868284時(shí)鐘地址鎖存器數(shù)據(jù)收發(fā)器只讀存儲器隨機(jī)存儲器

8284AREADYRESETALEBHE/A19~A16AD15~AD0地址鎖存儲器8282(三片)BHEDENDT/RM/IOWRRDHOLDHLDAINTRINTACLK收發(fā)器8286(兩片)數(shù)據(jù)總線(16根)控制總線READYRESET8086MN/MX+5VA0~A19D0~D15CPU產(chǎn)生地址總線(20根)功能:

8284A是8086CPU系統(tǒng)的時(shí)鐘發(fā)生器芯片,它為8086CPU系統(tǒng)提供所需要的時(shí)鐘信號、復(fù)位信號(RESET)和就緒信號(READY)。898284AREADYRESETALEBHE/A19~A1系統(tǒng)的復(fù)位和啟動操作標(biāo)志寄存器清零IP0000HCSFFFFHDS0000HSS0000HES0000H指令隊(duì)列空其它寄存器0000H90系統(tǒng)的復(fù)位和啟動操作標(biāo)志寄存器清零IP0000HCSFFFF地址鎖存器(8282)?為什么要用到8282

8086/8088的地址/數(shù)據(jù)和地址/狀態(tài)總線時(shí)分時(shí)復(fù)用的。即在總線使用過程中AD0~AD15既要傳送地址又要傳送數(shù)據(jù),而地址狀態(tài)總線既要傳送地址又要傳送狀態(tài)信息。當(dāng)存儲器或I/O接口電路通常要求在與CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí),在整個總線周期內(nèi)須保持穩(wěn)定的地址信息。需要在總線周期的第一個時(shí)鐘周期內(nèi),用8282所存地址。91地址鎖存器(8282)?為什么要用到82828086/8地址鎖存器(8282)引腳:

DI0-DI7:8位數(shù)據(jù)輸入端

DO0-DO7:8位數(shù)據(jù)輸出端

STB:鎖存信號CPU的ALE接8282的STB引腳,ALE高電平地址信號直通,由高電平變低電平鎖存地址

OE:輸出允許信號

OE=0時(shí),8282處于工作狀態(tài).把8282中存放的數(shù)據(jù)放到8282的數(shù)據(jù)輸出端

DO0-DO7上

OE=1時(shí),數(shù)據(jù)輸出端DO0-DO7處于高阻態(tài)注意:8082是8位鎖存器芯片,單向傳送8位數(shù)據(jù)。

92地址鎖存器(8282)引腳:36地址鎖存器(8282)93地址鎖存器(8282)37地址鎖存器(8282)8282芯片的工作過程是:首先使控制引腳OE為0,使8282處于工作狀態(tài),然后使控制引腳STB=1,開啟8282,傳送數(shù)據(jù),再使控制引腳STB=0,數(shù)據(jù)被保存在輸出端。

如圖94地址鎖存器(8282)8282芯片的工作過程是:如圖389539數(shù)據(jù)收發(fā)器(8286/8287)用于在CPU和系統(tǒng)總線之間雙向緩沖數(shù)據(jù)。其引腳如下:T引腳:控制方向,與CPU的DT/R連結(jié)。高電平從CPU輸出,低電平CPU接收數(shù)據(jù)

OE控制輸出,與DEN連結(jié)。有效允許輸出,反之不允許。

8286的A0~A7與CPU的AD0~AD15連結(jié)(兩個8286),傳送數(shù)據(jù)時(shí),8282把AD0~AD15上的地址信號鎖存起來,8286開始傳送數(shù)據(jù)。注意:8286為8位的數(shù)據(jù)收發(fā)器芯片,

雙向傳送8位數(shù)據(jù)

96數(shù)據(jù)收發(fā)器(8286/8287)用于在CPU和系統(tǒng)總線之間雙數(shù)據(jù)收發(fā)器(8286/8287)8286芯片的工作過程是:當(dāng)OE=0時(shí),芯片處于工作狀態(tài),T=1時(shí):數(shù)據(jù)從A7~A0流向B7~B0;T=0時(shí):數(shù)據(jù)從B7~B0流向A7~A0,所以T引腳用于控制數(shù)據(jù)傳送方向。

97數(shù)據(jù)收發(fā)器(8286/8287)8286芯片的工作過程是:4DT/R

=1,T=1A=>B,發(fā)送;DT/R

=0,T=0B=>A,接收;98DT/R=1,T=1A=>B,發(fā)送;42最小模式

地址鎖存器8282×3STBOE數(shù)據(jù)收發(fā)器OE8286×2TA15~A8S6~S3/A19~A16AD7~AD0ALECLKRESETREADYMN/MXVCCGNDGNDDENDT/RIO/MWRRDHOLDHLDAINTRINTANMITESTSSO8086CPU地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線8284ACLKRESETREADY+5V內(nèi)存I/O接口99最小模式地址鎖存器數(shù)據(jù)收發(fā)器A15~8086CPU最大工作模式總說:在最小模式下,CPU必須配有8282、8284、8286才能構(gòu)成整個微處理器系統(tǒng),才能通過地址、數(shù)據(jù)、控制總線與外部設(shè)備聯(lián)系,控制外設(shè)工作。在最大模式下,除了上述還需要配置8288總線控制器,8289總線裁決器才能構(gòu)成微處理器系統(tǒng)。由8288對處理器發(fā)出的控制信號進(jìn)行變換和組合,最終由8288產(chǎn)生總線控制信號,而不是由CPU直接產(chǎn)生1008086CPU最大工作模式總說:448086微處理

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