少?
4.已知当前数据段位于储存器的A1000H到B0FFFH范围内,问DS=?
5.某程序数据段中存有两个数据字1234H和5A6BH,若已知DS=5AA0H,它们的偏 移地址分别为245AH和3245H,试画出它们在储存器中的存放情况。
第四讲:
1.3 8086/8088微处理器
回 顾:8086/8088微型计算机的组成、结构及微机系统的工作过程,微机系
概念。
本讲重点:8086/8088CPU的两种工作模式,8086/8088CPU的外部结构,即引脚讲授内容:
三、 8086/8088微处理器工作模式及外部结构
1.8086/8088CPU的两种工作模式
为了适应各种使用场合,在设计8088/8086CPU芯片时,就考虑了其应能够 使它工作在两种模式下,即最小模式与最大模式。
所谓最小模式,就是系统中只有一个8088/8086微处理器,在这种情况下, 所有的总线控制信号,都是直接由8088/8086CPU产生的,系统中的总线控制逻 辑电路被减到最少,该模式适用于规模较小的微机应用系统。
最大模式是相对于最小模式而言的,最大模式用在中、大规模的微机应用
系统中,在最大模式下,系统中至少包含两个微处理器,其中一个为主处理器, 即8086/8086CPU,其它的微处理器称之为协处理器,它们是协助主处理器工作
的。
与8088/8086CPU配合工作的协处理器有两类,一类是数值协处理器8087 另一类是输入/输出协处理器8089。
8087是一种专用于数值运算的协处理器,它能实现多种类型的数值运算, 如高精度的整型和浮点型数值运算,超越函数(三角函数、对数函数)的计算 等,这些运算若用软件的方法来实现,将耗费大量的机器时间。换句话说,引 入了8087协处理器,就是把软件功能硬件化,可以大大提高主处理器的运行速 度。
8089协处理器,在原理上有点象带有两个DMA通道的处理器,它有一套专
门用于输入/输出操作的指令系统,但是8089又和DMA控制器不同,它可以直接为尤其是在输入/输出操作比较频繁的系统中。 2.8086/8088CPU的引脚信号和功能 (1).引言
如图1-12(P15)所示,是8088CPU的外部结构,即引脚信号图,注意:在 不同的工作模式下,其中一部分引脚的名称和功能可能不一致。
8088/8086CPU芯片都是双列直插式集成电路芯片,都有40个引脚,其中32 个引脚在两种工作模式下的名称和功能是相同的,还有8个引脚在不同的工作 模式下,具有不同的名称和功能。下面,我们分别来介绍这些引脚的输入/输出 信号及其功能。
使主处理器不再承担这类工作。所以,在系统中增加8089协处理器之后,会明显
图1-12 8086/8088CPU引脚功能
(2).两种模式下,名称和功能相同的32个引脚
① VCC、GND:电源、接地引脚(3),8088/8086CPU采用单一的+5V电源,但有两个
② AD15—AD0(Address Data Bus):地址/数据复用信号输入/输出引脚(16),分时号及进行数据信号的输入/输出。
③ A19/s6—A15/s3(Address Status Bus):地址/状态复用信号输出引脚(4),分时
状态信息,其中s6为0用以指示8086/8088CPU当前与总线连通;s5 为1表明808—CS,11—DS。
屏蔽中断;s4、s3共有四个组态,用以指明当前 使用的段寄存器,如表1-5所示
④NMI(Non-Maskable Interrupt)、INTR(Interrupt Request):中断请求信号输
源向CPU提出的中断请求信号,高电平有效,前者为非屏蔽中断请求,后者为可屏⑤
(Read):读控制输出信号引脚(1),低电平有效,用以指明要执行一个对内
控制信号。
读操作,具体是读内存单元,还是读I/O端口,取决于
⑥CLK/(Clock):时钟信号输入引脚(1),时钟信号的方波信号,占空比约为33%,率为4.77MHz。
2/3周期为底电平,8088/8088的时钟频率(又称为主频)为4.77MHz,即从该引
⑦Reset(Reset):复位信号输入引脚(1),高电平有效。8088/8086CPU要求复位信
期才能起到复位的效果,复位信号输入之后,CPU结束当前操作,并对处理器的标SS、ES寄存器及指令队列进行清零操作,而将CS设置为0FFFFH。 ⑧READY(Ready):“准备好”状态信号输入引脚(1),高电平有效,“Ready”输该信号是协调CPU与内存单元或I/O端口之间进行信息传送的联络信号。 ⑨ 单元或I/O端口向CPU发来的“准备好”状态信号,表明内存单元或I/O端口已经(Test):测试信号输入引脚(1),低电平有效,TEST信号与WAIT指令结合起指令后,处于等待状态,当TEST引脚输入低电平时,系统脱离等待状态,继续执⑩MN/MX(Minimum/Maximum Model Control)最小/最大模式设置信号输入引脚(1接地时,CPU工作于最大模式下。 ⑩ 高、低决定了CPU工作在最小模式还是最大模式,当该引脚接+5V时,CPU工作于/S7(Bus High Enable/Status):高8位数据允许/状态复用信号输出引脚有效信号,表示高8为数据线D15—D8上的数据有效和S7 状态信号,但S7未定 利用 信号和AD0信号,可知系统当前的操作类型,具体规定见表1- 4 (P16)所示。 表1-4 和A0的代码组合和对应的操作 操作 从偶地址单元开始读/写一个字 从奇地址单元或端口读/写一个字节 从偶地址单元或端口读/写一个字节 无效 AD15 ~AD8,下一个周期将高8位数据送到AD7 ~AD0 ) 0 0 1 1 0 1 A0 0 1 0 1 0 所用数AD15AD15AD7 1 从奇地址开始读/写一个字(在第一个总线周期将低8位数据送到AD15 在8088系统中,该引脚为 ,用来与 、 一起决定8088芯片作,如表1-5(P17)所示。 性能 中断响应 读I/O端口 写I/O端口 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 暂停(Halt) 取指令操作码 读存储器 写存储器 无源 (3).最小模式下的24--31引脚 当8088/8086CPU的 个引脚的名称及功能如下: 引脚固定接+5V时,CPU处于最小模式下,这时① (Interrupt Acknowledge)中断响应信号输出引脚(1),低电平有效,该请求后,向中断源发出的认可信号,用以通知中断源,以便提供中断类型码,该信冲。 ②ALE(Address Lock Enable):地址锁存允许输出信号引脚(1),高电平有效,C锁存器8282/8283发出地址锁存允许信号,把当前地址/数据复用总线上输出的是锁存器8282/8283中去。注意:ALE信号不能被浮空。 ③ (Data Enable):数据允许输出信号引脚,低电平有效,为总线收发器82表示CPU当前准备发送或接收一项数据。 ④ (Data Transmit/Receive):数据收发控制信号输出引脚(1),CPU通过送方向的控制信号,在使用8286/8287作为数据总线收发器时, 信号用以当该信号为高电平时,表示数据由CPU经总线收发器8286/8287输出,否则,数据⑤ (Memory/Input &Output): 存储器/I/O端口选择信号输出引脚(1),这访问还是I/O访问的输出控制信号。当该引脚输出高电平 时,表明CPU要进行I位地址总线上出现的是I/O端口的地址;当该引脚输出低电平时,表明CPU要进行地址总线上出现的是访问存储器的地址。 ⑥ (Write): 写控制信号输出引脚(1),低电平有效,与 行的写操作控制。 配合实现对存 ⑦HOLD(Hold Request): 总线保持请求信号输入引脚(1),高电平有效。这是系统CPU发来的总线请求信号输入引脚。