8086系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課件

8086系統(tǒng)結(jié)構(gòu)引言微處理器結(jié)構(gòu)概述微處理器結(jié)構(gòu)限制1、引腳數(shù)2、芯片面積3、器件速度16位微處理器基本結(jié)構(gòu)1、引腳功能復(fù)用2、單總線、累加器結(jié)構(gòu)3、可控三態(tài)電路4、總線分時(shí)復(fù)用2-18086CPU結(jié)構(gòu)一、8086CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

1、總線接口單元

2、指令執(zhí)行單元二、寄存器結(jié)構(gòu)

1、通用寄存器組

2、指針和變址寄存器

3、段寄存器

4、指令指針寄存器

5、標(biāo)志寄存器8086AHALBHBLCHCLDHDLSIDISPBPAXBXCXDX運(yùn)算暫存器ALU標(biāo)志寄存器指令執(zhí)行單元(EU)16位內(nèi)部總線EU控制電路123456指令隊(duì)列緩沖器內(nèi)部暫存器ESSSDSCSIP∑16位總線20位地址總線總線控制邏輯電路8位總線總線接口單元(BIU)通用寄存器組8086CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖BIUEU1、總線接口單元組成1、段地址寄存器2、指令指針寄存器3、物理地址加法器4、指令隊(duì)列5、總線控制邏輯功能1、地址形成2、取指令3、指令排隊(duì)4、讀/寫(xiě)操作數(shù)5、總線控制2、指令執(zhí)行單元組成1、算邏部件2、標(biāo)志寄存器3、寄存器組4、EU控制器功能1、執(zhí)行指令8086CPU內(nèi)部寄存器數(shù)據(jù)寄存器指針與變址寄存器AXAHALSPBXBHBLBPCXCHCLSIDXDHDLDI段寄存器

指令指針與標(biāo)志寄存器CSIPDSPSWESSS

標(biāo)志寄存器格式D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0

OFDFIFTFSFZF

AF

PF

CFCF：進(jìn)位位PF：奇偶校驗(yàn)位AF：輔助進(jìn)位位ZF：全零標(biāo)志位SF：符號(hào)標(biāo)志位OF：溢出標(biāo)志位TF：?jiǎn)尾綐?biāo)志位IF；中斷標(biāo)志位DF：方向標(biāo)志位2-28086CPU的引腳及其功能一、8086/8088CPU在最小模式中引腳定義二、8086/8088CPU在最大模式中引腳定義三、8088與8086CPU的不同之處

小

大一、8086/8088CPU在最小模式中引腳定義AD15-AD0：地址/數(shù)據(jù)總線A19/S6-A16/S3：地址/狀態(tài)線BHE/S7：高8位數(shù)據(jù)總線允許/狀態(tài)（0）MN/MX：最小/最大工作模式選擇（1/0）RD：讀選通（0）WR：寫(xiě)選通（0）M/IO：存儲(chǔ)器/IO端口控制（1/0）ALE：地址鎖存（1）DEN：數(shù)據(jù)允許（0）DT/R：數(shù)據(jù)發(fā)送/接受（1/0）READY：準(zhǔn)備就緒（1）RESET：復(fù)位（1）INTR：可屏蔽中斷請(qǐng)求（1）INTA：中斷響應(yīng)（0）NMI：非屏蔽中斷請(qǐng)求（0-1）TEST：測(cè)試（0）HOLD：總線保持請(qǐng)求（1）HLDA：總線保持響應(yīng)（1）CLK：時(shí)鐘Vcc，GND：電源二、8086/8088CPU在最大模式中引腳定義S2-S0：總線周期狀態(tài)LOCK：總線封鎖（0）RQ/GT0，RQ/GT1：總線請(qǐng)求信號(hào)輸入/總線請(qǐng)求允許信號(hào)輸出QS1，QS0：指令隊(duì)列狀態(tài)2-38086存儲(chǔ)器組織存儲(chǔ)器地址的分段

1、存儲(chǔ)器地址的分段

2、物理地址的形成

3、邏輯地址的來(lái)源8086存儲(chǔ)器的分體結(jié)構(gòu)堆棧的概念2-48086系統(tǒng)配置一、最小模式系統(tǒng)二、最大模式系統(tǒng)物理地址形成過(guò)程150段基址0000加法器15020位物理地址190偏移地址段：偏移地址：邏輯地址：物理地址：CLKREADYRESETRDWRIOM/A19～A16ALEAD15～AD0DENRDT/MXMN/8282或8283OE地址STB地址/數(shù)據(jù)8286或8287OET8086CPU存儲(chǔ)器DATABHE地址總線I/O外設(shè)DATA數(shù)據(jù)總線VCCRESVCC8284時(shí)鐘發(fā)生器7/SBHE最小模式下8086系統(tǒng)配置地址/數(shù)據(jù)INTAMRDCMWTCIORCIORWCALERDT/DEN2S1SCLK8288

總線控制器0S0S1S2SCLKREADYRESETSTB8282A19/S6～A16/S3地址/狀態(tài)7/SBHEAD15～AD08286TOE18086CPURESMXMN/存儲(chǔ)器DATAI/O外設(shè)DATA數(shù)據(jù)總線VCC8284時(shí)鐘發(fā)生器OE地址總線BHE最大模式下8086系統(tǒng)配置RQ/GT0RQ/GT12-58086CPU時(shí)序系統(tǒng)的復(fù)位和啟動(dòng)最小模式下的總線操作

1、讀2、寫(xiě)3、空最大模式下的總線操作

1、讀

2、寫(xiě)最小模式下的總線保持最大模式下的總線請(qǐng)求/允許時(shí)序：指令周期：總線周期：時(shí)鐘周期：CLKRESET輸入內(nèi)部RESETBUS總線懸浮驅(qū)動(dòng)輸出到無(wú)效狀態(tài)復(fù)位時(shí)序一個(gè)總線周期CLKA19/S6～A16/S3狀態(tài)輸出地址輸出數(shù)據(jù)輸入地址，輸出BHE1S/BHEAD15～AD0ALEIOM/低為I/O讀,高為存儲(chǔ)器讀RDRDT/DENT1T2T3T48086最小模式讀周期時(shí)序CLKA19/S6～A16/S3狀態(tài)輸出地址輸出數(shù)據(jù)輸入地址，輸出BHE7S/BHEAD15～AD0ALEIOM/低為I/O讀,高為存儲(chǔ)器讀WRRDT/DENT1T2T3T4一個(gè)總線周期8086最小模式寫(xiě)周期時(shí)序CLK2S～A19/S6～A16/S37/SBHEAD15～AD0ALEIORC/MRDCRDT/DEN輸入數(shù)據(jù)D15～D0S7～S3BHE、A19～A16無(wú)效T1T2T3T4一個(gè)總線周期0S2S～0S2S～0SAD15～AD08086讀周期時(shí)序(最大模式)CLK2S～地址/狀態(tài)7S/BHEALEAMWCDENS7～

S3BHEA19～A16無(wú)效T1T2T3T4一個(gè)總線周期地址/數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)D15～D0(AD15～AD0)AD15～AD0或AIOWC