微机原理及应用2版第5章8086系统时序和微机总线.pptVIP

第5章 8086系统时序和微机总线 5.1 概述 5.2 8086的两种工作模式 5.3 最小模式下的8086时序分析 5.4 最大模式下的8086时序分析 *5.5 微型计算机系统中的总线 5.1 概 述 需要指出： 3．指令周期 5.1.2 8086/8088引脚信号 8088 CPU是继8086之后推出的准十六位微处理器，被畅销全球的IBM PC机选作CPU，它与8086 CPU具有类似的体系结构。两者的执行部件EU完全相同，其指令系统，寻址能力及程序设计方法都相同，所以两种CPU完全兼容。 这两种CPU的主要区别如下： ⑴ 外部数据总线位数：8086 CPU的外部数据总线有16位，在一个总线周期内可输入/输出一个字（16位数据），使系统处理数据和对中断响应的速度得以加快；而8088 CPU的外部数据总线为8位，在一个总线周期内只能输入/输出一个字节（8位数据）。 ⑵ 指令队列容量：8086 CPU的指令队列可容纳6个字节，且在每个总线周期中从存储器中取出2个字节的指令代码填入指令队列，这可提高取指操作和其它操作的并行率，从而提高系统工作速度；而8088 CPU的指令队列只能容纳4个字节，且在每个总线周期中能取一个字节的指令代码，从而增长了总线取指令的时间，在一定条件下可能影响取指令操作和其它操作的并行率。 ⑶ 引脚特性：两种CPU的引脚功能是相同的，但有以下几点不同： 1) AD15～AD0的定义不同：在8086中都定义为地址/数据复用总线；而8088中，由于只需8条数据总线，因此，对应于8086的AD15～AD8这8条引脚定义为A15～A8，只作地址线使用。 2) 34脚的定义不同：在8086中定义为 信号；而在8088中定义为 ，它与 ， 一起用作最小方式下的周期状态信号。 3) 28脚的相位不同，在8086中为 ；而在8088中被倒相，改为 ，以便与8080/8085系统的总线结构兼容。 5.2 8086的两种工作模式 8086最小模式图 2．最大模式 8086最大模式图 5.2.2 8086 CPU引脚功能 2. 最小模式下的引脚功能 5.3 最小模式下的8086时序分析 5.3.2 最小模式下的写周期时序 5.3.3 中断响应周期时序 5.3.4 总线保持请求与保持响应时序 5.4 最大模式下的8086时序分析 5.4.1 总线控制器8288 5.4.2 最大模式下的读周期时序 5.4.3 最大模式下的写周期时序 5.4.4 最大模式下的总线请求/允许/释放时序 *5.5 微型计算机系统中的总线 5.5.1 总线和总线规范 1．总线 微型计算机的硬件系统包括微处理器、内存、I/O接口和总线。一台微型计算机可以含有几个或几十个模块或设备，总线就是在多个模块之间或多个设备之间传送信息的公共通道。信息包括指令、数据和地址。 按照总线的规模、用途和应用场合的不同，微型计算机系统中的总线可分为片总线、内部总线和外部总线三类。 ⑴ 片总线 片总线是芯片与芯片之间的总线。通常包括地址总线、数据总线和控制总线。一般它是微处理器构成一个小系统或部件时的芯片级总线。 ⑵ 内部总线 内部总线又称系统总线或微机总线，它是用于微机系统中各插件之间信息传送的通道， ⑶ 外部总线 又称为通信总线，是微机与微机或微机与其它设备信息传输的通道。 2．总线规范 为了使计算机的各种模块或设备能够互连和扩展，不同厂商生产的部件能够相互替换，需要制定一定的规范，因此需要标准化的总线标准。每个总线标准都有详细的规定，一般包括以下四个特征： ⑴ 物理特性 物理特性是指总线的物理连接方式。包括总线的根数、总线的插头、插座是什么形状的、引脚是如何排列的等。 ⑵ 功能特性 功能特性描述这一组总线中每一根线的功能。从功能上看，总线分成3组：地址总线、数据总线和控制总线。地址总线的宽度指明了总线能够直接访问存储器的地址范围。数据总线的宽度指明了访问一次存储器或外部设备最多能够交换数据的位数。控制总线一般包括CPU与外界联系的各种控制信号。 ⑶ 电气特性 电气特性定义每一根线上信号的传递方向及有效电平范围。一般规定送入CPU的信号叫IN(输入信号)，从CPU送出的信号叫OUT(输出信号)。 ⑷ 时间特性 时间特性定义了每根线在什么时间有效。也就是说用户什么时间可以用总线上的信号或者用户什么时候把信号提