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1、8086微处理器由哪几部分组成?各部分的功能是什么?【解】:按功能可分为两部分:总线接口单元BlU(BUSInterfaceUnit)和执行单元EU(ExecutionUnit)。总线接口单元BlU是8086CPU在存储器和I/O设备之间的接口部件,负责对全部引脚的操作,即8086对存储器和I/O设备的全部操作都是由BIU完成的。全部对外部总线的操作都必需有正确的地址和适当的限制信号,BIU中的各部件主要是围绕这个目标设计的。它供应了16位双向数据总线,20位地址总线和若干条限制总线。其具体任务是:负责从内存单元中预取指令,并将它们送到指令队列缓冲器暂存。CPU执行指令时,总线接口单元要协作执
2、行单元,从指定的内存单元或I/O端口中取出数据传送给执行单元,或者把执行单元的处理结果传送到指定的内存单元或I/O端口中。执行单元EU中包含1个16位的运算器A1.U,8个16位的寄存器,1个16位标记寄存器FR,1个运算暂存器和执行单元的限制电路。这个单元进行全部指令的说明和执行,同时管理上述有关的寄存器。EU对指令的执行是从取指令操作码起先的,它从总线接口单元的指令队列缓冲器中每次取一个字节。假如指令队列缓冲器中是空的,WJEU就要等待BIU通过外部总线从存储器中取得指令并送到EU,通过译码电路分析,发出相应限制吩咐,限制A1.U数据总线中数据的流向。8086的基本总线周期为4个时钟周期,
3、每个时钟周期间隔称为一个T状态Tl状态:BlU(总线接口部件)将RAM或I/O地址放在地址/数据夏用总线(A/D)上。T2状态:读总线周期:A/D总线为接收数据做准备。变更线路的方向。写总线周期:A/D总线上形成待写的数据,且保持到总线周期的结束(T4)。T3,T4:对于读或写总线周期,AD总线上均为数据。还有插入等待周期Tw:当RAV或I/O接口速度不够时,T3及T4之间可插入等待状态TwTi:当InU无访问操作数和取指令的任务时,8086不执行总线操作,总线周期处于空闲状态TiOGNDADl4ADBADUADllADlAD9ADtAD7INTICHGND.AD3ADl5678108086H
4、CPU1213141516171819204039383736353433323130292827262524232221VCC(5V)1.AD1SAD16/S3HAD11S4AD18/S5她9S1iiBHE/S7m-IM/MXRD一HO1.D(WlGT0)DA(QGT1)WR(1.OCK)hMi)IOTR(Si)DEN(So)I一迎(QSo)-IMTA(QSl)TEST- IREADY- IESET在最小模式中引脚定义AD15AD0(AddressDataBUS:16位地址/数据总线,分时复用。传输地址时三态输出,传输数据时三态双向输入/输出。在总线周期Tl状态,CPU在这些引脚上输出存储器
5、或I/O端口的地址,在T2T4状态,用来传送数据,在中断响应及系统总线“保持响应”周期一,AD15AD0被置成高阻状态。A19S6-A16S3(AddressZStatus):地址/状态线,三态,输出,分时复用。在Tl状态作地址线用,A19A16及A15AO一起构成20位物理地址,可访问存储器IM字节。当CPU访问I/O短口时,A19A16为“0”,在T2T4状态作状态线用,S6S3输出状态信息。BHES7(BusHighEnable/Status):高8位数据线允许/状态信号,三态输出,低电平有效。16位数据传送时在Tl状态,用BHE指出高8位数据总线上数据有效,用ADO地址线指出低8位数据
6、线上数据有效。在T2T4状态S7输出状态信息,在“保持响应”周期被置成高阻状态。MN/MX(MinimunZMaximun):最小/最大工作模式选择信号,输入。当MN/MK接+5V时,CPU工作在最小模式,当MN/MX接地时,CPU工作在最大模式。由M/IO信号区分读存储器或I/O端口,在读总线周期的Tl,T2,TW状态,RD为低电平。在“保持响应”周期,被置成高阻状态。WR(Write):写选通信号,三态,输出,低电平有效。由M/10信号区分写存储器或0端口,在读总线周期的Tl,T2,TN状态,WR为低电平。在DMA方式时,被置成高阻状态。MI0(Memory/InputandOutput)
7、:存储器或I/O端口限制信号,三态,输出。M/I0信号为高电平常,表示CPU正在访问存储器,信号为低电平常,表示CPU正在访问I/O端口。一般在前一个总线周期的T4状态,有效,直到本周期的T4状态为止。在DMA方式时,M/I0置为高阻状态。A1.E(Address1.atchEnable):地址锁存允许信号,输出,高电平有效。作地址锁存器8282/8283的片选信号。DEN(DataEnable):数据允许信号,输出,低电平有效。在最小模式系统中,有时利用数据收发器8286/8287来增加数据驱动实力,DEN用来作数据收发器8286/8287的输出允许信号。在DMA工作方式时,被置成高阻状态。
8、DT/R(DataTransmit/Receivc):数据发送/收发限制信号,三态,输出。DT/R用来限制数据收发器8286/8287的数据传送方向。READY(Ready):准备就绪信号,输入,高电平有效。在T3状态结束后CPU插入一个或几个TW暂停状态,直到READY信号有效后,才进入T4状态,完成数据传送过程。RESET(Reset):复位信号,输入,高电平有效。CPU收到更位信号后,停止现行操作,并初始化段寄存器DS,SS,ES,标记寄存器PSW,指令指针IP和指令队列,而使CS=FFFFHeRESET信号至少保持4个时钟周期以上的高电F,当它变成低电平常,CPU执行重启动过程,808
9、6/8088将从地址FFFFOH起先执行指令。INTR(InterruptReqUeSt):可屏蔽中断请求信号,输入,电平触发,高电平有效。当外设接口向CPU发出中断申请时,INTR信号变成高电平.INTA(InterruptAcknowledge):中断响应信号,输出,低电平有效。在中断响应总线周期T2,T3,TW状态,CPU发出两个INTA负脉冲,第一个负脉冲通知外设接口已响应它的中断请求,外设接口收到其次个负脉冲信号后,向数据总线沙锅内放中断类型号。NMI(Non-MaskableInterruptRequest):不行屏蔽中断请求信号,输入,边沿触发,正跳变有效。此类中断请求不受中断允
10、许标记位IF的影响,也不能用软件进行屏蔽。一旦收到信号,在当前指令执行完后,Fl动引起类型2中断。经常处理电源掉点的紧急状况。TEST(Test):测试信号,输入,低电平有效。HO1.D(HoIdReqUeSt):总线保持请求信号,输入,高电平有效。H1.DA(HoldACkn(Wledge):总线保持响应信号,输入,高电平有效。C1.K(Clock):时钟信号,输入。VCC(+5V),GND(地)在最大模式中引脚定义S2S0(BusCycleStatus):总线周期状态信号,三态,输出。在最大模式系统中,由CPU传送给总线限制器8288,8288编译后产生相应的限制信号代替CPU输出。它行效时,CPU不允许外部其它总线主控者获得对总线的限制权。在DMA期间,它置于高阻状态。RQGTO,RQGT1(Request/Grant):总线请求信号输入/总线请求允许信号输出双向,低电平有效。前者比后者有较高的优先权。QSl,QSO(InstructionQueueStstus):指令队列状态信号,输出,高电平有效。用来指示CPU中指令队列当前的状态,以便外部对8086/8088CPU内部指令队列的动作跟踪。