【文章內(nèi)容簡介】 )；同時還輸出一個有效的 HLDA，表示處理器現(xiàn)在已放棄對總線的控制。當 CPU檢測到 HOLD信號變低后，就立即使HLDA變低，同時恢復對總線的控制。 第 2章 微型計算機概述 /S7：它是時間復用的三態(tài)輸出信號。該信號有效，用于讀 /寫數(shù)據(jù)的高字節(jié) (D8～ D15)，用以保證 8086可以一次讀 /寫一個字節(jié) (高字節(jié)或低字節(jié) )或者讀 /寫一個字 (16位 )。 CLK：這是時鐘信號輸入端。由它提供 CPU和總線控制器的定時信號。 8086CPU的標準時鐘頻率為 5?MHz。 VCC：它是 ?+5?V電源輸入引腳。 GND：它是接地端。 BHE第 2章 微型計算機概述 2．最大模式下的引線 當 MN/ 加上低電平時， 8086CPU工作在最大模式之下。此時，除引線 24到 34這幾條引線之外，其他引線與最小模式完全相同。如圖 ，圖中括號內(nèi)的信號就是最大模式下重新定義的信號。 ， ， ：這是最大模式下由 8086CPU經(jīng)三態(tài)門輸出的狀態(tài)信號。這些狀態(tài)信號加到 Intel公司同時提供的總線控制器 (8288)上，可以產(chǎn)生系統(tǒng)總線所需要的各種控制信號。 ， ， 的狀態(tài)編碼表示某時刻 8086CPU的狀態(tài)，其編碼如表 。 MX1S2S 0S1S2S 0S第 2章 微型計算機概述 從表 ，當 8086CPU進行不同操作時，其輸出的 S2～ S0的狀態(tài)是不一樣的。因此，可以簡單地理解為 8288對這些狀態(tài)進行譯碼，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號。 在本章的后面可以看到， 8288總線控制器利用 S2～ S0為構(gòu)成系統(tǒng)總線提供了足夠的控制信號。 第 2章 微型計算機概述 表 2 .4 0S ～ 2S 的狀態(tài)編碼 2S 1S 0S 性 能 0 0 0 中斷響應(yīng) 0 0 1 讀 I/ O 端口 0 1 0 寫 I/ O 端口 0 1 1 暫停 1 0 0 取指 1 0 1 讀存儲器 1 1 0 寫存儲器 1 1 1 無作用 第 2章 微型計算機概述 / ， / ：它們是總線請求 /允許引腳。每一個引腳都具有雙向功能，既是總線請求輸入也是總線響應(yīng)輸出。但是 / 比 / 具有更高的優(yōu)先權(quán)。這些引腳內(nèi)部都有上拉電阻，所以在不使用時可以懸空。正常使用時的工作順序大致如下： ● 由其他的總線控制設(shè)備 (例如數(shù)字協(xié)處理器 8087)產(chǎn)生寬度為一個時鐘周期的負向的總線請求脈沖，將它送給 RQ/GT引腳，相當于 HOLD信號。 RQ 0GT RQ 1GTRQ 0GT RQ 1GT第 2章 微型計算機概述 ● ?CPU檢測到這個請求后，在下一個 T4或 T1期間，在同一個引腳輸出寬度為一個時鐘周期的負向脈沖給請求總線的設(shè)備，作為總線響應(yīng)信號，相當于 HLDA信號。這樣從下一個時鐘周期開始， CPU就釋放總線，總線請求設(shè)備便可以利用總線完成某種操作。 ● ?總線請求設(shè)備在對總線操作結(jié)束后，再產(chǎn)生一個寬度為一個時鐘周期的負向脈沖，通過該引腳送給 CPU，它表示總線請求已結(jié)束。 CPU檢測到該結(jié)束信號后，從下一個時鐘周期開始又重新控制總線，繼續(xù)執(zhí)行剛才因其他總線設(shè)備請求總線而暫時停止的操作。 第 2章 微型計算機概述 ：它是一個總線封鎖信號，低電平有效。該信號有效時，別的總線控制設(shè)備的總線請求信號將被封鎖，不能獲得對系統(tǒng)總線的控制。 信號由前綴指令“ LOCK”使其有效，直至下一條指令執(zhí)行完畢。 QS1， QS0：它們是 CPU輸出的隊列狀態(tài)信號。根據(jù)該狀態(tài)信號輸出，從外部可以跟蹤 CPU內(nèi)部的指令隊列。QS1， QS0的編碼如表 。隊列狀態(tài)在 CLK周期期間有效。 LOCKLOCK第 2章 微型計算機概述 表 QS0， QS1的狀態(tài)編碼 QS 1 QS 0 性 能 0 0 無操作 0 1 隊列中操作碼的第一個字節(jié) 1 0 隊列空 1 1 隊列中非第一個操作碼字節(jié) 第 2章 微型計算機概述 8088CPU的引線及其功能 8086CPU和 8088CPU的內(nèi)部總線及內(nèi)部寄存器均為 16位，是完全相同的。但是， 8088CPU的外部數(shù)據(jù)線是 8位的，即 AD0～ AD7，每一次傳送數(shù)據(jù)只能是 8位。而8086CPU是真正的 16位處理器，每一次傳送數(shù)據(jù)既可以是16位也可以是 8位 (高 8位或低 8位 )的。它們有相同的內(nèi)部寄存器和指令系統(tǒng)，在軟件上是互相兼容的。 8088 CPU的引線如圖 。 第 2章 微型計算機概述 圖 8088CPU引線 第 2章 微型計算機概述 對照圖 ，可以發(fā)現(xiàn)它們之間的主要不同表現(xiàn)在引線上： (1) 由于 8088 CPU外部一次只傳送 8位數(shù)據(jù)，因此其引線 A8～ A15僅用于輸出地址信號。而 8086則將此 8條線變?yōu)殡p向分時復用的 AD8～ AD15，即某一時刻送出地址 A8～ A15，而另一時刻則用這 8條線傳送數(shù)據(jù)的高 8位 D8～ D15。在進行16位數(shù)據(jù)操作時， 8088CPU一定需要兩個總線周期才能完成16位數(shù)據(jù)操作，而 8086CPU可能只用一個總線周期、一次總線操作就可完成。因此， 8086的速度較 8088要快一些。 第 2章 微型計算機概述 (2) ?8086CPU上的 /S7信號在 8088上變?yōu)? (HIGH)信號。這是一條狀態(tài)輸出線。它與 IO/ 和 DT/ 信號一起，決定了 8088CPU在最小模式下現(xiàn)行總線周期的狀態(tài)。它們的不同電平所表示的處理器操作情況如表 。 BHE 0SSM R第 2章 微型計算機概述 表 2 . 6 I O / M ， D T / R ， 0SS 狀態(tài)編碼 IO / M D T / R 0SS 性 能 1 0 0 中斷響應(yīng) 1 0 1 讀 I/ O 端口 1 1 0 寫 I/ O 端口 1 1 1 暫停 0 0 0 取指 0 0 1 讀存儲器 0 1 0 寫存儲器 0 1 1 無作用 第 2章 微型計算機概述 HIGH：在最大模式時始終為高電平輸出。 (3) ?8088的引線 28是 IO/ ，即 CPU訪問內(nèi)存時該引線輸出低電平；訪問接口時則輸出高電平。對 8086而言，該引線的狀態(tài)剛好相反，即變?yōu)?M/ 。 當然，兩者內(nèi)部的指令預取隊列長度不一樣，這在前面已經(jīng)提到， 8088CPU為 4個字節(jié)而 8086CPU為 6個字節(jié)。從應(yīng)用的角度來說，這一不同并不重要。 MIO第 2章 微型計算機概述 8086CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 上面已經(jīng)說明了關(guān)于 8086CPU的引線及功能。要特別強調(diào)的是從工程應(yīng)用來說，為了便于以后硬件連接，構(gòu)成系統(tǒng)，讀者在學習任何集成芯片時 (包括這里的 8086CPU)，都必須仔細弄清它們的引線，以便使用時順利地連接。至于芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由于芯片集成度的提高，讀者不可能也不必要弄清其結(jié)構(gòu)細節(jié)，只要對它們有最低限度的了解，滿足以后工程應(yīng)用的需要也就足夠了。 1． 8086CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8086微處理器內(nèi)部分為兩個部分：執(zhí)行單元 (EU)和總線接口單元 (BIU)，如圖 。 第 2章 微型計算機概述 圖 8086(8088)微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 第 2章 微型計算機概述 EU負責指令的執(zhí)行。它包括 ALU(運算器 )、通用寄存器和狀態(tài)寄存器等，主要進行 16位的各種運算及有效地址的計算。 BIU負責與存儲器和 I/O設(shè)備的接口。它由段寄存器、指令指針、地址加法器和指令隊列緩沖器組成。地址加法器將段和偏移地址相加，生成 20位的物理地址。 第 2章 微型計算機概述 前面已經(jīng)提到，在 8086微處理器中，取指令和執(zhí)行指令是可以在時間上重疊的，也就是說，總線接口單元的操作與執(zhí)行單元的操作是完全不同步的。通常，由 BIU將指令先讀入到指令隊列緩沖器中。若此時執(zhí)行單元剛好要求對存儲器或 I/O設(shè)備進行操作，那么在執(zhí)行中的取指存儲周期結(jié)束后，下一個周期將執(zhí)行執(zhí)行單元所要求的存儲器操作或 I/O操作。只要指令隊列緩沖器不滿，而且執(zhí)行單元沒有存儲器或 I/O操作要求， BIU總是要到存儲器中去取后續(xù)的指令。當 4個字節(jié)的指令隊列緩沖器滿時，且執(zhí)行單元又沒有存儲器或 I/O操作請求時，總線接口單元將進入空閑狀態(tài)。在執(zhí)行轉(zhuǎn)移、調(diào)用、返回指令時，指令隊列緩沖器的內(nèi)容將被清除。 第 2章 微型計算機概述 2． 8086處理器中的內(nèi)部寄存器 在 8086處理器中，用戶能用指令改變其內(nèi)容的主要是一組內(nèi)部寄存器，其結(jié)構(gòu)如圖 。 第 2章 微型計算機概述 圖 8086CPU內(nèi)部寄存器 第 2章 微型計算機概述 1) 數(shù)據(jù)寄存器 8086有 4個 16位的數(shù)據(jù)寄存器，可以存放 16位的操作數(shù)。其中 AX為累加器，其他 3個盡管也可以存放 16位操作數(shù)，但它們的用途都有區(qū)別，具體說明如表 。 第 2章 微型計算機概述 表 數(shù)據(jù)寄存器的一些專門用途 寄存器 用 途 AX 字乘法，字除法，字 I / O AL 字節(jié)乘，字節(jié)除，字節(jié) I / O ，轉(zhuǎn)移，十進制算術(shù)運算 AH 字節(jié)乘法，字節(jié)除法 BX 轉(zhuǎn)移 CX 串操作，循環(huán)次數(shù) CL 變量移位或循環(huán)控制 DX 字乘法，字除法，間接 I / O 第 2章 微型計算機概述 從圖 ， 4個 16位的寄存器在需要時，可分為 8個 8位寄存器來用，這樣就大大增加了使用的靈活性。 2) 指針寄存器 8086的指針寄存器有兩個： SP和 BP。 SP是堆棧指針寄存器，由它和堆棧段寄存器一起來確定堆棧在內(nèi)存中的位置。 BP是基數(shù)指針寄存器，通常用于存放基地址，以使8086的尋址更加靈活。 第 2章 微型計算機概述 3) 變址寄存器 8086的變址寄存器有兩個： SI和 DI。 SI是源變址寄存器， DI是目的變址寄存器，它們都用于指令的變址尋址。顧名思義， SI通常指向源操作數(shù)， DI通常指向目的操作數(shù)。 4) 控制寄存器 8086的控制寄存器有兩個： IP和 PSW。 IP是指令指針寄存器，用來控制 CPU的指令執(zhí)行順序。它和代碼寄存器CS一起可以確定當前所要取的指令的內(nèi)存地址。 CPU執(zhí)行程序的地址總是為 CS? ?16?+?IP。當順序執(zhí)行程序時，CPU每從內(nèi)存取一個指令字節(jié)， IP自動加 1，指向下一個要讀取的指令。 第 2章 微型計算機概述 當 CS不變、 IP單獨改變時，會發(fā)生段內(nèi)程序轉(zhuǎn)移；當 CS和 IP同時改變時，會發(fā)生段間程序轉(zhuǎn)移。 PSW是程序狀態(tài)字，也有人稱它為狀態(tài)寄存器或標志寄存器，它用來存放 8086CPU在工作過程中的狀態(tài)。 PSW各位標志如圖 。 第 2章 微型計算機概述 圖 狀態(tài)寄存器 第 2章 微型計算機概述 標志寄存器是一個 16位的寄存器，空著的各位暫未使用。 8086中所用的 9位對了解 8086CPU的工作和用匯編語言編寫程序是很重要的。這些標志位的含義如下： C— 進位標志位。做加法時出現(xiàn)進位或做減法時出現(xiàn)借位，該標志位置 1；否則清 0。位移和循環(huán)指令也影響進位標志。 P— 奇偶標志位。當結(jié)果的低 8位中 1的個數(shù)為偶數(shù)時，則該標志位置 1；否則清 0。 第 2章 微型計算機概述 A— 半加標志位。做加法時，當位 3需向位 4進位，或做減法時位 3需向位 4借位時，該標志位置 1；否則清 0。該標志位通