第四章8086的总线操作和时序本章将面向系统组成介绍8086的总线操作和时序,内容包括8086的两种组态模式、每种组态的引脚定义、总线形成和总线操作时序。最后,将引脚引伸到微机的系统总线。微处理器是微机系统的核心部件,通过引脚与整个系统联系,其外部特性就表现在引脚信号上。在学习芯片的引脚信号时,需关注以下几点:1、引脚的功能--即脚引信号的定义2、信号的流向--即信号是从芯片向外输出,还是外部输入芯片,或是双向3、有效电平--指引脚起作用时的逻辑电平;4、三态能力--指正常输入/输出高、低电平外,还能输出高阻状态4-18086CPU引脚及其功能一、8086的两种模式最小模式-最大模式-用于单处理器系统。系统中所需的控制信号全部由8086/8088直接产生用于多处理器系统。系统中所需的控制信号由总线控制器8288提供其中:主处理器为8086/8088协处理器有8087(数值)、8089(I/O)二、8086/8088引脚信号功能说明8086CPU的引脚图如下:1、共用的引脚信号说明(1)AD0~AD15-地址/数据复用总线(双向、三态)在总线周期的第一个时钟周期,输出低16位地址(A0~A15),而在总线周期的其它时钟周期内,用于传送数据。当CPU处于“保持响应”状态时,这些引脚处于高阻。(2)A16/S3~A19/S6-地址/状态复用引脚(输出、三态)在总线周期的第一个时钟周期,输出20位地址信息的高四位(A16~A19),而在总线周期的其它时钟周期内,输出状态.(3)BHE/S7-高八位总线允许/状态复用引脚(输出、三态)BHE信号有效,表示对高八位数据线进行读/写操作。S7没定义(4)RD-读信号(输出、三态)有效,表示对存储器或I/O端口读操作,具体是存储器读/IO读由M/IO决定(5)READY-准备就绪(输入)有效,表示存储器或I/O端口已准备就绪,可进行数据传送(6)TEST-测试(输入)(7)INTR-可屏蔽中断请求(输入)(8)NMI-非屏蔽中断请求(输入、上升沿触发)(9)RESET-复位信号(输入)复位时CPU内部寄存器的状态如下:状态标志寄存器F:清除CS:FFFFIP:0000DS、SS、ES:0000指令队列:清除(空)(10)MN/MX-最小/最大模式控制输入端MN/MX=1:最小模式MN/MX=1:最大模式(11)CLK-时钟输入端(12)VCC/GND-+5V+10%电源2、最小模式下引脚信号功能说明(1)M/IO(IO/M)-存储器/IO操作选择(三态、输出)用来区别是访问存储器或I/O端口(2)WR-写信号(三态、输出)有效,表示对存储器/IO端口进行写操作(3)INTA-中断响应(输出)(4)ALE-地址锁存允许(输出)(5)DT/R-数据发送/接收(输出、三态)用来控制8086/8088数据传送方向。DT/R=1:发送DT/R=0:接收(6)DEN-数据总线允许(输出、三态)总线周期后一段时间有效,DEN用作8286/8287选通信号(7)HOLD-总线保持请求(输入)HLDA-总线保持响应(输出)3、最模式下引脚信号功能说明(1)S2S1S0-总线周期状态(输出、三态)(2)RQ0/GT0、RQ1/GT1-总线请求/允许(输出、三态)(3)LOCK-总线封锁(输出、三态)(4)QSI、QS0-队列状态(输出)用来指示CPU指令队列当前状态,以便外部对8086/8088CPU内部指令队列的动作跟踪。QS1、QS0对应代码含意QS1、QS0队列状态00:无操作未从队列中取指令01:从队列中取出当前指令的第一字节(操作码字节)10:队列空,由于执行转移指令,队列重装填11:从队列中取出指令的后续字节4-28086系统配置一、基本总线接口部件1、时钟发生器--8284(P-206图5.4)作用:提供8086CPU内部和外部的时间基准信号2、地址锁存器--8282/8283作用:用来锁存A19/S6~A16/S3、AD15~AD0在T1时刻输出的地址信息。(P-206图5.4)3、双向总线收发器--8286/8287作用:8086CPU总线负载能力有限,利用总线收发器来增加驱动能力。(P-206图5.4)4、总线控制器--8288(P-207图5.5)作用:用来产生最大模式下的总线控制信号。二、最小模式系统最小模式系统的典型配置如下:三、最大模式系统最大模式系统的典型配置如下:4-38086CPU时序简介一、指令周期、总线周期和时钟周期1、指令周期--执行一条指令所需的时间2、总线周期--完成一次访问存储器或I/O端口所需要的时间3、时钟周期--CPU处理动作的最小单位。通常4个时钟周期组成一个总线周期。二、典型时序分析1、系统复位(见教材P216)2、最小模式下的总线读周期3、最小模式下的总线写周期本章小结•本章重点是要求掌握8086引脚信号功能及由引脚产生的三总线功能;•对8086总线分时复用的特点及一些控制信号功能应深刻理解和熟练掌握;•掌握8086最小模式下的基本配置;•看懂典型的总线周期时序。