第2章 微处理器及其体系结构.ppt

第二章 8086/8088微处理器及其体系结构
一、8086/8088CPU的编程结构
二、8086/8088的存储器组织
三、8086/8088的I/0组织
四、8086/8088CPU的引脚功能和工作方式
五、8086/8088的操作及其时序
一、8086/8088CPU的编程结构
1、8086/8088CPU的内部结构
2、8086/8088CPU的寄存器结构
二、8086/8088的存储器组织
1、存储器组织
2、存储器的分段和物理地址的形成
三、8086/8088的I/0组织
由于I/O设备的工作速度远远低于CPU,所以I/O设备不能直接和CPU总线相连,必须通过I/O接口芯片。
每个I/O接口芯片都有一个或几个端口,一个端口对应一个I/O地址,就象存储单元地址一样。
8086/8088设有输入指令IN和输出指令OUT用于访问I/O端口。
四、8086/8088CPU的引脚功能和工作方式
8086/8088CPU是采用40条引脚DIP(双列直插式)封装。
1、8086/8088CPU两种工作方式
2 、两种工作方式的公用引脚
3、最小工作方式引脚
4、最大工作方式引脚
CPU工作方式
1、最小工作方式
系统中只有一个微处理器8088(或8086),所有的总线控制信号都直接由8088(或8086)产生,这种方式适合较小规模的应用。
2、最大工作方式
系统中可以只有一个处理器,也可以有两个或以上的微处理器,其中一个作为主处理器,其他作为后援处理器,用来协助主处理器处理某些方面的工作,这种方式是在需要8088构成中等或较大系统。
五、8086/8088的操作及其时序
1、时钟周期(Clock Cycle)
8086/8088CPU的所有操作均是在时钟脉冲CLK的统一控制下进行的。由外部的一片8284A芯片提供;
若时钟频率为5MHz(也称主频),则时钟周期或一个T状态是200ns。
2、指令周期
执行一条CPU指令所需的时间,称为一个指令周期。
一个指令周期是由若干个总线周期组成。
五、8086/8088的操作及其时序
3、总线周期(Bus Cycle)
CPU执行指令过程中,执行访问存储器或I/O端口的操作都统一交给BIU的外部总线完成,进行一次访问(存取一个字节)所需的时间称为一个总线周期(分“读”和“写”) 。
一个基本的总线周期有四个T状态组成。
在第一个T状态( T1 )CPU发送20位地址,并产生地址锁存信号,把地址装入地址锁存器;
五、8086/8088的操作及其时序
3、总线周期(Bus Cycle)
在第二个T状态( T2 ),CPU从总线上撤销地址,并将总线低16位输出设置成高阻,为读入数据作准备,或在低16位总线上送出写数据,准备进行写操作。
在总线的高4位,输出总线周期状态( S6——S3 ),这些状态信息主要用于诊断监视。
五、8086/8088的操作及其时序
3、总线周期(Bus Cycle)
在T3状态,CPU高4位继续提供状态信息;在低16位地址/数据线上,或者连续发出写数据,或者采样读入数据。
如果被选中的存储器或 I/O不能以CPU的最大传送速率传送数据,则该设备必须通知CPU“未准备好”,迫使CPU在T3状态后插入等待状态TW。
CPU在T3的上升沿采样READY信号,是低电平,就插入等待状态TW 。