【文章內(nèi)容簡介】 輸入)則CPU在T3和T4之間自動插入一個或幾個等待狀態(tài)TW來延長總線周期，直到檢測到READY為高電平后，才使CPU退出等待進(jìn)入T4狀態(tài)，完成數(shù)據(jù)傳送。插入一個TW后的總線周期為五個T狀態(tài)：TTTTW、T4. (11) TEST(test)測試信號(輸入) 與等待指令WAIT配合使用。當(dāng)CPU執(zhí)行WAIT指令時，CPU處于空轉(zhuǎn)等待狀態(tài)，它每5個時鐘周期檢測一次TEST引腳。當(dāng)測得TEST為高電平，則CPU繼續(xù)處于空轉(zhuǎn)等待狀態(tài)；當(dāng) TEST變?yōu)榈碗娖胶?，就會退出等待狀態(tài)，繼續(xù)執(zhí)行下一條指令。TEST信號用于多處理器系統(tǒng)中，實現(xiàn)8086主CPU與協(xié)處理器(8087或8089)間的同步協(xié)調(diào)功能。 (12) MN／MX(Minimum／Maximum Mode Control)模式控制信號（輸入） 由該引腳選擇最大或最小模式。當(dāng)此引腳接+5V(高電平)時，CPU工作于最小模式；若接地(即為低電平時)，CPU工作于最大模式。 以上12類共32個引腳是8086CPU工作在最小模式和最大模式時都要用到的信號，是公共引腳信號。還有8個引腳信號(第24～31號引腳)在不同模式下有不同的名稱和定義，是雙功能引腳。 (13)M／IO (Memory／Input and Output)存儲器或輸入、輸出操作選擇信號(輸出、三態(tài))這是CPU工作時會自動產(chǎn)生的輸出信號，用來區(qū)分CPU當(dāng)前是訪問存儲器還是訪問端口。當(dāng)M／IO為高電平時，表示CPU當(dāng)前訪問存儲器；當(dāng)M／IO為低電平時，表示當(dāng)前CPU訪問IO端口。M／IO信號一般在前一個總線周期的T4狀態(tài)就可以產(chǎn)生有效電平，在新總線周期中，M／IO一直保持有效直至本周期的T4狀態(tài)為止。在DMA方式時，M／ IO為高阻狀態(tài)。（14）DEN (Data Enable)數(shù)據(jù)允許信號(輸出、三態(tài)) 作為雙向數(shù)據(jù)總線收發(fā)器8286/8287的選通信號。它在每一次存儲器訪問或I／O訪問或中斷響應(yīng)周期有效。此信號只用于最小模式。在DMA方式時，此引腳為高阻狀態(tài)。（15）DT／ R (Data Transmit／Receive)數(shù)據(jù)發(fā)送/接收控制信號(輸出、三態(tài))在使用8286/8287作為數(shù)據(jù)總線收發(fā)器時，8286/8287的數(shù)據(jù)傳送方向由DT／R控制。DT／ R＝1時，數(shù)據(jù)發(fā)送；DT／R＝0時，數(shù)據(jù)接收。在DMA方式時，DT／R為高阻狀態(tài)。此信號只用于最小模式。 (16) WR (Write)寫信號(三態(tài)、輸出)在最小模式下作為寫信號， WR信號表示CPU當(dāng)前正在對存儲器或I／O端口進(jìn)行寫操作，由M／IO來區(qū)分是寫存儲器還是寫I／O端口。對任何總線“寫”周期，WR只在T2，T3，TW期間有效。在DMA方式時， WR被置成高阻狀態(tài)。 (17) INTA (Interrupt Acknowledge)中斷響應(yīng)信號(輸出、三態(tài)) 在最小模式下，INTA是CPU響應(yīng)可屏蔽中斷后發(fā)給請求中斷的設(shè)備的回答信號，是對中斷請求信號INTR的響應(yīng)。CPU的中斷響應(yīng)周期共占據(jù)兩個連續(xù)的總線周期，在中斷響應(yīng)的每個總線周期的TT3和TW期間INTA引腳變?yōu)橛行У碗娖?。第一個INTA負(fù)脈沖通知申請中斷的外設(shè)，其中斷請求已得到CPU響應(yīng)；第二個負(fù)脈沖用來作為讀取中斷類型碼的選通信號。外設(shè)接口利用這個信號向數(shù)據(jù)總線上送中斷類型碼。 (18)ALE(Address Latch Enable)地址鎖存允許信號(輸出) 在最小模式下，是8086CPU提供給地址鎖存器8282／8283的控制信號，在任何一個總線周期的T1狀態(tài)，ALE輸出有效電平(實際是一個正脈沖)，以表示當(dāng)前地址/數(shù)據(jù)、地址/狀態(tài)復(fù)用總線上輸出的是地址信息，并利用它的下降沿將地址鎖存到鎖存器。ALE信號不能浮空。 (19)HOLD(Hold Request)總線保持請求信號(輸入)該信號是最小模式系統(tǒng)中除主CPU(8086／8088)以外的其他總線控制器，如DMA控制器申請使用系統(tǒng)總線請求信號。(20)HLDA(Hold Acknowledge)總線保持響應(yīng)信號(輸出) 該信號是對HOLD的響應(yīng)信號。當(dāng)CPU測得總線請求信號HOLD引腳為高電平，如果CPU又允許讓出總線，則在當(dāng)前總線周期結(jié)束時，T4狀態(tài)期間發(fā)出HLDA信號，表示CPU放棄對總線的控制權(quán)，并立即使三條總線(地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線，即所有的三態(tài)線)都置為高阻抗?fàn)顟B(tài)，表示讓出總線使用權(quán)。申請使用總線的控制器在收到HLDA信號后，就獲得了總線控制權(quán)。在此后的一段時間內(nèi)，HOLD和HLDA均保持高電平。當(dāng)獲得總線使用權(quán)的其他控制器用完總線后，使HOLD信號變?yōu)榈碗娖?，表示放棄對總線的控制權(quán)。8086CPU檢測到HOLD變?yōu)榈碗娖胶?，會將HLDA變?yōu)榈碗娖?，同時恢復(fù)對總線的控制。 (21) S2, S1,S0 (Bus Cycles Status)總線周期狀態(tài)信號(輸出、三態(tài))在最大模式下，這三個信號組合起來指出當(dāng)前總線周期所進(jìn)行的操作類型。最大模式系統(tǒng)中的總線控制器8282就是利用這些狀態(tài)信號產(chǎn)生訪問存儲器和I／O端口的控制信號。 S2,S1,S0組合產(chǎn)生的總線控制功能控制信號操作過程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) 當(dāng) S2, S1,S0中至少有一個信號為低電平時，每一種組合都對應(yīng)了一種具體的總線操作，因而稱之為有源狀態(tài)。這些總線操作都發(fā)生在前一個總線周期的T4狀態(tài)和下一總線周期的TT2狀態(tài)期間；在總線周期的T3(包括TW)狀態(tài)，且準(zhǔn)備就緒信號READY為高電平時， S2, S1,S0三個信號同時為高電平(即111)，此時一個總線操作過程將要結(jié)束，而另一個新的總線周期還未開始，通常稱為無源狀態(tài)。而在總線周期的最后一個T4狀態(tài)，S2, S1,S0中任何一個或幾個信號的改變，都意味著下一個新的總線周期的開始。 (22) RQ/GT1，RQ/GT0 (Request／Grant)總線請求信號／總線請求允許信號(輸入 / 輸出) 這兩個引腳是雙向的，信號為低電平有效。這兩個信號是最大模式系統(tǒng)中主CPU8086和其他協(xié)處理器(如8087，8089)之間交換總線使用權(quán)的聯(lián)絡(luò)控制信號。其含義與最小模式下的HOLD和HLDA兩信號類同。但HOLD和HLDA是占兩個引腳，而RQ／GT(請求／允許)是出于同一個引腳。RQ/GT1和RQ/GT0是兩個同類型的信號，表示可同時連接兩個協(xié)處理器，其中RQ/ GT0的優(yōu)先級高于RQ/GT1。 (23) LOCK（lock）總線封鎖信號(輸出、三態(tài)) 當(dāng) LOCK為低電平時，表明此時CPU不允許其他總線主模塊占用總線。LOCK信號由指令前綴LOCK產(chǎn)生。當(dāng)含有LOCK指令前綴的指令執(zhí)行完后，LOCK引腳變?yōu)楦唠娖?，從而撤消了總線封鎖。此外，在8086CPU處于2個中斷響應(yīng)周期期間，LOCK信號會自動變?yōu)橛行У牡碗娖?，以防止其他總線主模塊在中斷響應(yīng)過程中占有總線而使一個完整的中斷響應(yīng)過程被間斷。在DMA期間，LOCK被置為高阻狀態(tài)。 (24)QS1，QS0(1nstruction Queue Status)指令隊列狀態(tài)信號(輸出) QS1，QS0兩信號用來指示CPU內(nèi)的指令隊列的當(dāng)前狀態(tài)，以使外部(主要是協(xié)處理器8087)對CPU內(nèi)指令隊列的動作進(jìn)行跟蹤。QSl。 QSl，QS0的組合和對應(yīng)的含義QSlQS0性 能00無操作01隊列中操作碼的第一個字節(jié)10隊列空11隊列中非第一個操作碼字節(jié) 8255芯片簡介 INTEL8255是一種通用的可編程并行I／O接口芯片，是專為INTEL公司的微處理器設(shè)計的，也可用于其它系列的微型機(jī)系統(tǒng)中。利用8086匯編指令系統(tǒng)，編制初始化程序。 8255A的引腳與結(jié)構(gòu)1．8255A的引腳8255A是可編程的并行輸入輸出接口芯片，它具有三個8位并行端口(A口、B口和C口)，具有40個引腳，雙列直插式封裝，由+5?V供電。 8255A的引腳圖 PA、PB、PC三個端口各有8條端口I/O線：PA7~PA0，PB7~PB0和PC7~PC0，共24個引腳，用于8255A與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)(或控制、狀態(tài)信號)的傳送。 D7~D0：8位三態(tài)數(shù)據(jù)線，接至系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線。CPU通過它實現(xiàn)與8255之間數(shù)據(jù)的讀出與寫入，控制字的寫入，以及狀態(tài)字的讀出等操作。 A1~A0：地址信號。A1和A0經(jīng)片內(nèi)譯碼產(chǎn)生四個有效地址分別對應(yīng)A、B、C三個獨(dú)立的數(shù)據(jù)端口以及一個公共的控制端口。在實際使用中，AA0端接到系統(tǒng)地址總線的 AA0。 CS：片選信號，由系統(tǒng)地址譯碼器產(chǎn)生，低電平有效。 讀寫控制信號RD和WR：低電平有效，用于決定CPU和8255A之間信息傳送的方向：當(dāng)RD=0時，從8255A讀至CPU；當(dāng)WR=0時，由CPU寫入8255A。CPU對8255各端口進(jìn)行讀/。 RESET：復(fù)位信號，高電平有效。8255A復(fù)位后，A、B、C三個端口都置為輸入方式。 8255A各端口讀/寫操作時的信號關(guān)系 ：CS RDWR A A 操作 0 1 0 0 0寫端口A 0 1 0 0 1寫端口B 0 1 0 1 0寫端口C 0 1 0 1 1寫控制寄存器 0 0 1 0 0 讀端口A 0 0 1 0 1 讀端口B 0 0 1 1 0 讀端口C 0 0 1 1 1 無操作2．8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ，其內(nèi)部由以下四部分組成。 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 1) 端口A、端口B和端口C 端口A、端口B和端口C都是8位端口，可以選擇作為輸入或輸出。還可以將端口C的高4位和低4位分開使用，分別作為輸入或輸出。當(dāng)端口A和端口B作為選通輸入或輸出的數(shù)據(jù)端口時，端口C的指定位與端口A和端口B配合使用，用做控制信號或狀態(tài)信號。 2) ?A組和B組控制電路 這是兩組根據(jù)CPU送來的工作方式控制字控制8255工作方式的電路。它們的控制寄存器接收CPU輸出的方式控制字，由該控制字決定端口的工作方式，還可根據(jù)CPU的命令對端口C實現(xiàn)按位置位或復(fù)位操作。 3) 數(shù)據(jù)總線緩沖器 這是一個8位三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器，8255A正是通過它與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連，實現(xiàn)8255A與CPU之間的數(shù)據(jù)傳送。輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)、CPU發(fā)給8255A的控制字等都是通過該部件傳遞的。 4) 讀/寫控制邏輯 讀/寫控制邏輯電路的功能是負(fù)責(zé)管理8255A與CPU之間的數(shù)據(jù)傳送過程。它接收CS及地址總線的信號AA0和控制總線的控制信號RESET、WR、RD，將它們組合后，得到對A組控制部件和B組控制部件的控制命令，并將命令送給這兩個部件，再由它們控制完成對數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息和控制信息的傳送。各端口讀/。 8255A的工作方式與控制字1．8255A的工作方式 8255A在使用前要先寫入一個工作方式控制字，以指定A、B、C三個端口各自的工作方式。8255A共有三種工作方式： 方式0——基本輸入輸出方式，即無須聯(lián)絡(luò)就可以直接進(jìn)行8255A與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)輸入或輸出操作。A口、B口、C口的高4位和低4位均可設(shè)置為方式0。 方式1——選通輸入輸出方式，此時8255A的A口和B口與外設(shè)之間進(jìn)行輸入或輸出操作時，需要C口的部分I/O線提供聯(lián)絡(luò)信號。只有A口和B口可工作于方式1。 方式2——選通雙向輸入輸出方式，即同一端口的I/O線既可以輸入也可以輸出，只有A口可工作于方式2。此種方式下需要C口的部分I/O線提供聯(lián)絡(luò)信號。 2．8255A的控制字1) 工作方式選擇控制字 8255A的工作方式可由CPU寫一個工作方式選擇控制字到8255A的控制寄存器來選擇。它可以分別選擇端口A、端口B和端口C上下兩部分的工作方式。端口A有方式0、方式1和方式2三種工作方式，端口B只能工作于方式0和方式1，而端口C僅工作于方式0。注意8255A工作方式選擇控制字的最高位D7(特征位)應(yīng)為1。 2) ?C口按位置位/復(fù)位控制字 8255A的C口具有位控功能，即端口C的8位中的任一位都可通過CPU向8255A的控制寄存器寫入一個按位置位/復(fù)位控制字來置1或清0，而C口中其他位的狀態(tài)不變。 注意8255A的C口按位置位/復(fù)位控制字的最高位D7(特征位)應(yīng)為0。 例如，要使端口C的PC4置位的控制字為00001001B(09H)，使該位復(fù)位的控制字為00001000B(08H)。應(yīng)注意的是，C口的按位置位/復(fù)位控制字必須跟在方式選擇控制字之后寫入控制字寄存器，即使僅使用該功能，也應(yīng)先選送一個方式控制字。方式選擇控制字只需寫入一次，之后就可多次使用C口按位置位/復(fù)位控制字對C口的某些位進(jìn)行置1或清0操作。 各種工作方式的功能(1)方式0——基本輸入輸出方式 方式0無須聯(lián)絡(luò)就可以直接進(jìn)行8255A與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)輸入或輸出操作。它適用于無須應(yīng)答