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第2章-1 8086微处理器结构
微处理器 存储器 接口电路 外部设备 思考:对于8088/8086来说,需要多少个引脚?
2013-7-11 《微机原理与应用》赵春华 21
AB
引脚信号和功能
公共引脚 地址总线:AD0 ~ AD15、 A19/S6~A16/S3 数据总线 时钟与中断信号 就绪与等待信号 模式选择引脚 最小模式引脚 (最大模式引脚) 规则:望文生义!
《微机原理与应用》赵春华 11
2013-7-11
BIU 与 EU
总线接口部件和执行部件并不是同步工作的,
但是,两者的动作管理仍然是有原则的,体现 在下面几个方面:
①每当8086的指令队列中有2个空字节,或者 8088的指令队列中有1个空字节时,总线接口 部件就会自动把指令取到指令队列中。
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总线接口单元BIU-20位AB 地址加法器
地址加法器和段寄存器
∑
存储器数据存储器地址 ##H FFFFFH …. ….
1M
段基址 0H
CS DS SS ES
左移4位
IP
##H
偏 移 地 址
*****H
<64K
##H … ##H
****0H … 00000H
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GND AD14 AD13 AD12 AD11 AD10 AD9 AD8 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0 NMI
INTR CLK GND 《微机原理与应用》赵春华
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
(1) AD0 ~ AD15地址数据线
T1 :为地址线,A0~A15 单 向输出三态 T2—T4 :为数据线双向三 态,D0 ~ D15
(2) BHE/S7 A19/S6~A16/S3地址 状态线,单向三态
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
EU控 制电路
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指令队列缓冲器
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ALU
FLAGS
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执行单元EU
执行部件的功能是负责指令的执行。从内部结
构图可见它由下列几个部分组成:
4个通用寄存器:AX,BX,CX,DX; 4个专用寄存器,即基数指针寄存器BP, 堆栈指 针寄存器SP, 源变址寄存器SI, 目的变址寄存器 DI; 标志寄存器F; 算术逻辑单元ALU; 数据暂存寄存器。
标志控制寄存器
TrackF 跟踪标志位。TF= 1,使CPU处于单步执行指令 的工作方式。这种方式便于进行程序的调试。每执行一条 指令后,自动产生一次内部中断,从而使用户能逐条指令 地检查程序。 InterruptF 中断允许标志位。IF= l使CPU可以响应可屏 蔽中断请求。 IF= 0使CPU禁止响应可屏蔽中断请求,IF 的状态对不可屏蔽中断及内部中断没有影响。 DirectionF 方向标志位。DF= l 使串操作按减地址方式进 行。也就是说,从高地址开始,每操作一次地址减小一次。 DF=0使串操作按增地址方式进行。
AX BX CX DX
SP BP SI DI
CS DS SS ES
FLAGS
IP
段寄存器 通用寄存器组
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《微机原理与应用》赵春华
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通用寄存器
AH BH CH DH AL BL CL DL
AX BX CX DX
AX: accumulate BX: base CX: count DX: data
《微机原理与应用》赵春华
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本章要学习的微处理器
8086是Intel系列的16位微处理器,它是采用
HMOS工艺技术制造的,内部包含约29000个 晶体管。 8086有16根数据线和20根地址线。因为可用 20位地址,所以可寻址的地址空间达1M字节。 8086工作时,只要一个5V电源和一相时钟, 时钟频率为4.77MHz。后来推出的8086时钟频 率高达10MHz。
《微机原理与应用》赵春华
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BIU 与 EU
②每当执行部件准备执行一条指令时,它会从总 线接口部件的指令队列前部取出指令的代码,然 后用几个时钟周期去执行指令。
③当指令队列已满,而且执行部件对总线接口部
件又没有总线访问请求时,总线接口部件便进入
空闲状态。
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《微机原理与应用》赵春华
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《微机原理与应用》赵春华
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本章要学习的微处理器
在推出8086微处理器的同时,Intel公司还推出
了一种准16位微处理器8088。8088的内部寄 存器、运算部件以及内部操作都是按16位设计 的,但对外的数据总线只有8条。(准16位)
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# 为16进制0-F中的任意值
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执行单元EU
20位AB
AH AL BH BL CH CL DH DL SP BP SI DI
AX BX CX DX
地址加法器
∑
16位DB
ALU16位DB
CS DS SS ES IP
总线 控制 电路
8086总线
16位DB
暂存寄存器
2.3 80X86微处理器的引脚功能
2、控制总线
(1)MN/MX工作模式信号 =0,最大工作模式 MN/MX =1,最小工作模式
GND AD14 AD13 AD12 AD11 AD10 AD9 AD8 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0 NMI INTR CLK GND 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 Vcc AD15 A16/S3 A17/S4 A18/S5
(2)NMI ,不可屏蔽中断, 输入 单向 CPU不可以进行屏蔽。执行完本 条指令后控制转移到中断服务程 序。(如掉电等特殊情况)
微机原理及应用
第二章 8086/8088微处理器(1)
本章主要内容
微处理器结构 内部结构 总线接口单元 执行单元 寄存器结构 通用寄存器 段寄存器 标志寄存器 引脚信号和功能 最小/大工作模式 存储器空间
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典型时序分析 概 述 指 令 / 总 线 /时 钟 周 期 总线读周期 总线写周期 最大模式下的总线读/写 周期 中断响应周期 系统复位
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1、公共引脚说明
•地址总线
•数据总线 •时钟与中断信号
•就绪与等待信号
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2.3 80X86微处理器的引脚功能
•引脚及功能 1、地址总线和数据总线
GND AD14 AD13 AD12 AD11 AD10 AD9 AD8 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0 NMI INTR CLK GND
8086 CPU
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
Vcc AD15 A16/S3 A17/S4 A18/S5
A19/S6 BHE/S7 MN/MX RD HOLD(RQ/GT0)
HLDA(RQ/GT1) WR(LOCK) M/IO(S2) DT/R(S1) DEN(S0) ALE(QS0) INTA(QS1) TEST READY RESET
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段寄存器
CS DS SS ES
对所有X86级CPU均为16位寄存器。
•8086CPU: 由段寄存器直接给出段基址。 代码段:CS 代码段存贮区的起始地址 堆栈段:SS 堆栈段存贮区的起始地址 数据段:DS、ES 数据段存贮区的起始地址
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2.1 8086/8088微处理器结构
内部结构
引脚信号和功能 最小/大工作模式
总线接口单元 执行单元
寄存器结构
存储器空间
通用寄存器
段寄存器
标志寄存器
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8086/8088寄存器结构
AH BH CH DH AL BL CL DL
BIU
∑
16位DB
CS DS SS ES IP
总线 控制 电路
8086总线
16位DB
暂存寄存器
EU控 制电路
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指令队列缓冲器
ALU
FLAGS
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总线接口单元BIU
•BIU 功能是负责与存储器、I/O端口传送数据。 •BIU的组成如下: •4个16位段地址寄存器,即 • CS (code segment)—代码段寄存器 • DS (code segment)—数据段寄存器 • ES (extend segment)—扩展段寄存器 • SS (stack segment) —堆栈段寄存器 •16位的指令指针寄存器IP (instruction point) •20位的地址加法器 •6字节的指令队列 •总线控制逻辑
8086/8088的内部结构
总线接口单元BIU (bus interface unit)