【文章內容簡介】 )；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 /寫數據的高字節(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，產生相應的控制信號。 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 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輸出。但是 / 比 / 具有更高的優(yōu)先權。這些引腳內部都有上拉電阻，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備 (例如數字協(xié)處理器 8087)產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備，作為總線響應信號，相當于 HLDA信號。這樣從下一個時鐘周期開始， CPU就釋放總線，總線請求設備便可以利用總線完成某種操作。 ● ?總線請求設備在對總線操作結束后，再產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束。 CPU檢測到該結束信號后，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。根據該狀態(tài)信號輸出，從外部可以跟蹤 CPU內部的指令隊列。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的內部總線及內部寄存器均為 16位，是完全相同的。但是， 8088CPU的外部數據線是 8位的，即 AD0～ AD7，每一次傳送數據只能是 8位。而8086CPU是真正的 16位處理器，每一次傳送數據既可以是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位數據，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條線傳送數據的高 8位 D8～ D15。在進行16位數據操作時， 8088CPU一定需要兩個總線周期才能完成16位數據操作，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 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，兩者內部的指令預取隊列長度不一樣，這在前面已經提到， 8088CPU為 4個字節(jié)而 8086CPU為 6個字節(jié)。從應用的角度來說，這一不同并不重要。 MIO第 2章 微型計算機概述 8086CPU的內部結構 上面已經說明了關于 8086CPU的引線及功能。要特別強調的是從工程應用來說，為了便于以后硬件連接，構成系統(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。至于芯片的內部結構，由于芯片集成度的提高，讀者不可能也不必要弄清其結構細節(jié)，只要對它們有最低限度的了解，滿足以后工程應用的需要也就足夠了。 1． 8086CPU的內部結構 8086微處理器內部分為兩個部分：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)微處理器的內部結構 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設備進行操作，那么在執(zhí)行中的取指存儲周期結束后，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)行轉移、調用、返回指令時，指令隊列緩沖器的內容將被清除。 第 2章 微型計算機概述 2． 8086處理器中的內部寄存器 在 8086處理器中，用戶能用指令改變其內容的主要是一組內部寄存器，其結構如圖 。 第 2章 微型計算機概述 圖 8086CPU內部寄存器 第 2章 微型計算機概述 1) 數據寄存器 8086有 4個 16位的數據寄存器，可以存放 16位的操作數。其中 AX為累加器，其他 3個盡管也可以存放 16位操作數，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 數據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 ，轉移，十進制算術運算 AH 字節(jié)乘法，字節(jié)除法 BX 轉移 CX 串操作，循環(huán)次數 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存中的位置。 BP是基數指針寄存器，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， DI通常指向目的操作數。 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)生段內程序轉移；當 CS和 IP同時改變時，會發(fā)生段間程序轉移。 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。當結果的低 8位中 1的個數為偶數時，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