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《微机原理与接口技术》课程讲义 主讲：马维华 第2章微处理器及其结构 2.4.1 处理器的时钟信号 处理器时钟（CPU时钟）：为处理器内部工作定时的时钟，因此通常称为内部时钟，对应的内部时钟频率又称为主频。 外部时钟或总线时钟：处理器引脚上的由外部时钟发生器产生的，为协调外部工作的定时时钟。因为外部（存储器或I/O）是通过外部总线连接而形成系统的，因此又称为系统时钟。 外部时钟决定处理器时钟，只不过不同处理器，其内部对外部时钟的处理方式不同，这样不同处理器其外部时钟与内部时钟的关系是不一样的，有的是同频，有的是分频（早期），有的却是倍频关系。 机器周期：指完成一个独立的操作所需时间，一个机器周期由若干时钟周期构成。 指令周期：指一条指令从取出到执行完毕所需要的时间，指令周期由若干个机器周期构成。 总线周期：指完成一次总线操作（存储器或I/O访问）所需的时间，通常用总线时钟周期即系统时钟的个数来表示。 2.4.2 8088/8086引脚信号与时序 最小模式：指在系统中只有8086/8088一个微处理器，系统中的所有总线控制信号都直接由8086/8088产生，因此整个系统中的控制线路最简单，对应这种工作模式称为最小模式。 最大模式：是相对于最小模式而言的，指系统中含有两个或两个以上微处理器，其中一个就是8086/8088为主处理器，其它都是协处理器。 在8086/8088系统中与其配合的协处理器有数值运算协 处理器8087和输入输出协处理器8089。 8086/8088引脚信号 8086/8088引脚信号含义 数据总线和地址总线（部分分时复用） 8086：20条地址线（A19～A0）和16条数据线（D15～D0）； 8088：20条地址线（A19～A0）和8 条数据线（D7～D0）； 复用表示方式 采用ADi表示地址和数据复用，Ai/Si表示地址和状态复用 状态信号的含义 S6＝0（低电平），S5与IF一致，S5为高电平，表示IF=1，允许可屏蔽中断，S4、S3表示当前使用的段寄存器。 公用模式控制引脚 最小模式控制引脚 总线操作类型 8086总线操作类型 最小模式总线操作类型 8086/8088工作周期 8086/8088一个基本总线周期包括4个时钟周期的时间。 习惯称为4个状态，分别记为T1、T2、T3和T4状态。 T1状态：输出地址信息并锁存。 T2状态：撤消地址，为传送数据作准备。 T3状态：如果外部准备好，则数据稳定在总线上。 T4状态：读写总线上的数据，总线周期结束。 8086/8088总线读时序 8086/8088总线写时序 本章习题 作业 习题2.18.26,2.30,2.32,2.34 习题2.35, 2.36, 2.43 习题2.44,2.45, 2.46 习题2.48,2.49, 2.50 5.8 CMOS/ROM BIOS/SHADOW RAM 5.8.1 CMOS 时钟＋RAM 1. 本义：CMOS RAM（简称CMOS）是一种非挥发性随机读写存储器（NVRAM—Nonvolatile RAM），又称为互补金属氧化物半导体（CMOS）存储器。 2. 功能：存放系统的各种配置和设置信息。 主要信息：系统日期和时间、系统安全特性、能源管理设置、存储设备、键盘和鼠标、I/O地址分配、视频设置及其它可选特性等。 对CMOS RAM操作 CMOS在系统中占用两个I/O地址 70H：CMOS地址端口地址 71H：CMOS数据端口地址 CMOS读写两步骤 1. 向70H写CMOS地址 2. 对71H读或写数据 CMOS内部地址 CMOS读写实例 根据读写步骤可用两种方法操作 1. 用汇编语言写小程序段(可嵌入其它程序中): 需要定义段等, 较麻繁。 2. 用DEBUG命令(DEBUG中十六进制数不能加H) 1) 用DEBUG的汇编命令A（需运行） A命令后键入 MOV DX,70 MOV AL, 07 ;口地址 OUT DX, AL ；或OUT 70,AL MOV DX,71 MOV AL, 25 ;25号(日) OUT DX,AL ;或OUT 71,AL 2) 用DEBUG的I/O命令(更简单) O 70,07 ;对70H端口写CMOS地址07H(口地址) O 71,25 ;对71H端口写数据25日 例如:CMOS口令忘记了, 要清除口令,方法在DEBUG中: O 70, 10 O 71, 88 QUIT退出DEBUG后重新启动机器,系统将自动进入CMOS设置状态 6.3 I/O接口的读写技术 一、简单输入输出接口 输入采用缓冲器,输出采用锁存器。 1.常用缓冲器： 简单I/O接口-锁存器 2.常用锁