第2章 的8086微处理器.ppt

A18-A0 A18-A0 操 作 AD0 使用的数据引脚 读或写偶地址的一个字 （存取规则字） 0 0 AD15～AD0 读或写偶地址的一个字节 1 0 AD7～AD0 读或写奇地址的一个字节 0 1 AD15～AD8 读或写奇地址的一个字（存取非规则字） 0 1 1 0 AD15～AD8（第一个总线周期放低位数据字节） AD7～AD0（第二个总线周期放高位数据字节） 四、堆栈段的使用 所谓堆栈是在存储器中开辟一个区域，用来存放需要暂时保存的数据，其工作方式是“先进后出”或“后进先出”的方式。 8086系统中的堆栈段是由段定义语句在存储器中定义的一个段，堆栈段容量小于等于64K字节。段基址由堆栈寄存器SS指定，栈顶由堆栈指针SP指定，堆栈地址由高向低增长，栈底设在存储器的高地址区。 8086堆栈是递减型的“满”堆栈。 2.2.2 8086的输入输出结构 在8086微机系统中，配置了一定数量的输入/输出设备，而这些设备必须通过输入/输出，即I/O接口芯片与CPU相连接。每个I/O接口芯片都有一个或几个I/O端口，像存储器一样，每个I/O端口都有一个惟一的端口地址，以供CPU访问。 可以单独编址，也可以与存储器一起编址（或者说是作为存储器的一部分），这两种方式各有利弊。 　　 　　由于8086用地址总线的低16位A15～A0来寻址端口地址，所以8086 CPU可以访问的I/O端口地址共有64KB，其地址为0000H～FFFFH。这些端口均为8位端口（即通过该端口一次输入/输出一个字节信息）。 有专门的输入输出指令：IN 和 OUT 对端口的寻址有直接寻址方式和间接寻址方式两种。直接寻址适用于地址在00H～FFH范围内的端口寻址。间接寻址适用于地址在0100H～FFFFH范围内的端口寻址（所有端口均可采用间接寻址方式）。 时钟发生器 地址锁存器 总线驱动器 最小模式下基本配置 8288总线控制器：因在最大模式系统中一般包含两个或多个处理器，要解决主处理器和协处理器之间的协调工作问题和对总线的共享控制问题。 8288总线控制器对CPU发出的控制信号进行变换组合，以得到对存储器和I/O端口的读/写信号和对8282及8286的控制信号。 最大模式下基本配置 8086通过BIU 从外部取得指令或进行数据传送，称其为总线操作。CPU通过总线对外进行一次访问所需的时间称为总线周期。 不同的总线操作需要不同的控制信号和时间。 一个基本的总线周期，如读总线周期或写总线周期，由4个时钟周期（即T状态，T1～T4）构成。 这4个时钟周期再进一步分工，安排更细微的操作，即先做什么，后做什么，形成时间上的顺序，即为微处理器的时序。 CLK T1 T2 T3 T4 1、 8086的总线周期 2.3 8086CPU内部时序 2、时序基本概念 时钟周期或状态周期：8086CPU内部的逻辑操作以及与外部存储器和I/O交换数据进行的总线操作全部由CPU的时钟来定时的。CPU的基本定时单位称为时钟周期或者状态周期。假设8086的主频为10MHz，一个时钟周期为100ns。 总线周期：CPU为了读取指令或传送数据，需要通过总线接口部件BIU与存储器或I/O接口进行信息交互，执行对总线的操作。进行一次数据传送的总线操作定义为一个总线周期。 指令周期：完成一条指令所需要的时间，是由一个或多个总线周期组成。 典型总线周期示意图 3、典型时序图 读总线周期示意图（最小模式） 写总线周期示意图（最小模式） 四、CPU的控制流程 执行一条指令的过程可分为以下四个部分： ① 取出指令：从存储器某个地址中取出要执行的指令送到CPU内部的指令寄存器暂存； ② 分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器，译出该指令对应的微操作； ③ 执行指令：根据指令译码，向各个部件发出相应控制信号，完成指令规定的各种操作； ④ 为执行下一条指令作好准备，即形成下一条指令地址； * 瓶颈 (2)BIU的组成 总线接口部件BIU主要有4个16位段寄存器、16位指令指针寄存器、20位物理地址加法器、6字节指令队列缓冲器以及总线控制电路。 1）段地址寄存器 4个 8086内部数据结构是16位，即所有的寄存器都是16位的，而外部寻址空间位1MB，即需20位地址线。为了能用内部寄存器中的16位地址来