1、第2章 8086與80 x86系列微處理器,本章內容提要,2.1 8086微處理器概覽,2.2 8086系統(tǒng)構成,2.3 8086總線時序,2.4 新型微處理器與新型主板簡介,2.5 微型計算機常用系統(tǒng)總線簡介,2.1 8086微處理器概覽,2.1.1 引腳定義與功能,1地址/數(shù)據(jù)總線,AD15AD0：,雙向、三態(tài)，采用分時復用方式，輸出低16位地址 或傳送數(shù)據(jù)。,2地址/狀態(tài)總線,A19/S6、A18/S5、A17/S4和A16/S3：,三態(tài)，采用分時復用方式，輸出高4位地址或狀態(tài)信息。,S6：,S5：,S4和S3：,CPU當前是否連在總線上,標志位IF的當前狀態(tài),3控制總線,三態(tài)輸出，采用

2、分時復用方式，允許使用高8位數(shù)據(jù)線或輸出狀態(tài)信息。,工作方式控制信號，輸入。,讀信號，三態(tài)輸出，低電平有效。,測試信號，輸入，低電平有效。,READY：,RESET：,準備就緒信號，輸入，高電平有效。,復位信號，輸入，高電平有效。,INTR：,可屏蔽中斷請求信號，輸入，高電平有效。,NMI：,不可屏蔽中斷請求信號，輸入，上升沿觸發(fā)。,CLK：,時鐘信號，輸入，提供定時操作。,VCC和GND：,電源引腳VCC接高電平（5V0.5V），GND引腳接地。,4最小模式下的引腳信號（2431）,中斷響應信號，輸出，低電平有效。,ALE：,地址鎖存信號，輸出，將地址信號鎖存到鎖存器中，高電平有效。,數(shù)據(jù)允

3、許信號，三態(tài)輸出，低電平有效。,數(shù)據(jù)收發(fā)信號，三態(tài)輸出，控制數(shù)據(jù)的傳送方向。,三態(tài)輸出，用來區(qū)分是存儲器訪問還是I/O訪問。,HOLD：,總線請求信號，輸入，用來向CPU請求總線使用權，高電平有效。,HLDA：,總線響應信號，輸出，是對總線請求信號的響應，高電平有效。,最小模式：系統(tǒng)中只有一個CPU,寫信號，三態(tài)輸出，低電平有效。,5最大模式下的引腳信號（2431）,QS1和QS0：,指令隊列狀態(tài)信號，輸出，用來反映指令隊列當前狀態(tài)。,最大模式：系統(tǒng)中有多個CPU,總線鎖定信號，三態(tài)輸出，低電平有效。,RQ/GT0和RQ/GT1：,總線請求輸入/允許輸出信號，雙向，三態(tài)，用來供外部主控設備請求

4、并得到總線控制權，低電平有效 。,總線周期狀態(tài)信號，三態(tài)輸出。,2.1.2 內部結構與功能,總線接口單元 （BIU）,執(zhí)行單元（EU）,執(zhí)行過程,1總線接口單元（BIU）,段寄存器,指令指針寄存器IP,地址加法器,指令隊列緩沖器,總線控制電路,功能：,組成：,2執(zhí)行單元（EU）,數(shù)據(jù)寄存器,功能：,組成：,指針寄存器,變址寄存器,算術邏輯單元（ALU）,標志位寄存器（FR）,狀態(tài)標志位,控制標志位,暫存器,EU控制器,【例2-1】 將126與-5進行減法運算，看標志位的變化情況。,2.1.3 對存儲器的管理,1存儲器組織,2存儲器分段與物理地址的形成,將一個字1234H存入地址為1000H的單

5、元中,段基址：偏移地址,物理地址=段基址24+偏移地址,3段寄存器的使用,【例2-2】 (CS)=12BAH，(IP)=0100H，計算當前指令所在內存單元的物理地址。,2.1.4 對I/O端口的管理,端口地址（端口號）,統(tǒng)一編址,獨立編址,2.2 8086系統(tǒng)構成,2.2.1 最小模式下系統(tǒng)構成,（1）采用三片8282鎖存器完成20位地址鎖存,（2）采用兩片8286收發(fā)器驅動8位數(shù)據(jù)總線,（3）系統(tǒng)控制信號,OE和T功能表,2.2.2 最大模式下系統(tǒng)構成,8288結構圖,S2、S1、S0組合的功能表,2.3 8086總線時序,2.3.1 總線周期概念,時鐘周期：時鐘脈沖的持續(xù)時間,總線周期：

6、每一次訪問過程 包括T1、T2、T3和T4四個狀態(tài),2.3.2 總線操作時序,1系統(tǒng)復位與啟動操作時序,復位時各寄存器的初始狀態(tài),時序圖,2最小方式下的總線讀周期時序,3最小方式下的總線寫周期時序,2.4 新型微處理器與新型主板簡介,2.4.1 新型微處理器的特點與主要指標,性能指標：,主頻 外頻 倍頻系數(shù) 前端總線（FSB）頻率 字長 緩存 PCU核心數(shù)量 CPU內核和I/O工作電壓 CPU制程 CPU擴展指令集,CPU內核,2.4.2 新型主板的結構,2.5 微型計算機常用系統(tǒng)總線簡介,數(shù)據(jù)總線 地址總線 控制總線,2.5.2 PCI總線,2.5.1 ISA總線,ISA總線插槽,ISA：Industrial Standard Architecture,PCI：Peripheral Component Interconnect,PCI 總線 插槽,2.5.3 AGP總線,AGP：Accelerated Graphics Port 即加速圖形接口,2.5.4 USB總線,USB：Universal Seri