1、2010 copyright / 1 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用1主講教師：主講教師：XXXXXX系部：系部：XXXXXXXXXXXXXXXX2010 copyright / 2 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用2第第2 2章章 Intel8086/8088Intel8086/8088微處理器微處理器2.1 8086/80882.1 8086/8088的編程結構的編程結構2.2 8086/80882.2 8086/8088的工作模式和引腳功能的工作模式和引腳功能2.3 80

2、86/80882.3 8086/8088的總線操作和時序的總線操作和時序2.4 8086/80882.4 8086/8088的存儲器組織和的存儲器組織和I/OI/O組織組織2.5 2.5 IBM PC/XTIBM PC/XT主機系統結構和工作原理主機系統結構和工作原理2010 copyright / 3 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用3 Intel 8086/8088 Intel 8086/8088采用采用HMOSHMOS工藝制造，工藝制造，2900029000個晶體管、個晶體管、4040引腳、雙列直插式。引腳、雙列直插式。數據總線數

3、據總線： 8086 8086：1616位，位，80888088：8 8位。位。地址總線地址總線：2020位，部分與數據線復用。位，部分與數據線復用。內存空間內存空間：2020位、直接尋址位、直接尋址1 1MBMB空間。空間。尋址方式尋址方式：7 7種基本的尋址方式。種基本的尋址方式。第第2 2章章 Intel8086/8088Intel8086/8088微處理器微處理器8086/80888086/8088的主要特性：的主要特性：2010 copyright / 4 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用4指令系統指令系統：100100條基本指

4、令除能完成數據傳送、算數運條基本指令除能完成數據傳送、算數運算、邏輯運算、控制轉移和處理器控制功能外，內部還算、邏輯運算、控制轉移和處理器控制功能外，內部還設有硬件乘除法與串處理指令電路。設有硬件乘除法與串處理指令電路。時鐘頻率時鐘頻率：80888088： 4.7 4.7MHzMHz/ 8086 8086： 5MHz 5MHz/ 8086-2 8086-2：8MHz8MHz。中斷功能中斷功能：內外部中斷源多達：內外部中斷源多達256256個。個。工作模式工作模式：支持單處理器、多處理器兩種模式。：支持單處理器、多處理器兩種模式。第第2 2章章 Intel8086/8088Intel8086/8

5、088微處理器微處理器2010 copyright / 5 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用52.1 8086/8088的編程結構的編程結構 80868086編程結構如下頁圖所示，編程結構如下頁圖所示，80868086分為兩個部分：分為兩個部分：1、總線接口部件總線接口部件 BIU（Bus Interface Unit）2、執行部件執行部件EU（Execution Unit）編程結構：從程序員和使用者的角度來看的結構。編程結構：從程序員和使用者的角度來看的結構。2010 copyright / 6 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學

6、院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用620位外部總線8086的編程結構的編程結構執行部件（執行部件（EUEU）總線接口部件（總線接口部件（BIU）標志運算寄存器ALUDSSSES輸入/輸出控制電路IPCS內部暫存器地址加法16位指令隊列緩沖器8位16位CHDHDISPBPSIBHAHDLCLALBL1 2 3 4 5 6執行部分控制電路通用寄存器2010 copyright / 7 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用7（1 1）功能：功能：負責與負責與 M、I/O I/O 端口傳送數據。端口傳送數據。 2.1.1 2.1.

7、1 、總線接口單元、總線接口單元 BIU（Bus Interface Unit） （2 2）組成組成q 6 6字節（字節（80868086）或）或4 4字節（字節（80888088）的指令隊列）的指令隊列, , q 指令指針寄存器指令指針寄存器IP:IPIP:IP為一個為一個1616位的寄存器，位的寄存器， q 2020位的地址加法器位的地址加法器q 段寄存器：段寄存器：CSCS、DSDS、SSSS、ESESq 總線控制邏輯總線控制邏輯 : :處理器與外界總線聯系的轉接電路。處理器與外界總線聯系的轉接電路。 2010 copyright / 8 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學

8、院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用8 指令執行順序指令執行順序 順序指令執行順序指令執行 執行轉移指令執行轉移指令 2.1.1 2.1.1 、總線接口單元、總線接口單元 BIU（Bus Interface Unit）( (續續) ) （3 3） 三點說明三點說明 指令隊列指令隊列 8086 8086 為為6 6個字節個字節,8088 ,8088 的的4 4個字節。個字節。2010 copyright / 9 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用9 內存單元的物理地址內存單元的物理地址PAPA的產生過程的產生過程物理地址段寄存器段地址

9、左移4位地址產生器偏移地址2.1.1 2.1.1 、總線接口單元、總線接口單元 BIU（Bus Interface Unit）( (續續) ) 2010 copyright / 10 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用10 （2 2） 組成：組成：q1616位的運算器位的運算器ALU ALU ：包括數據的算數：包括數據的算數/ /邏輯運算；邏輯運算；q1616位的標志寄存器（位的標志寄存器（PSWPSW）：）：9 9個標志位，其中個標志位，其中6 6個條件標志位個條件標志位用于存放結果狀態；用于存放結果狀態；q暫存器：輔助暫存器：輔助AL

10、UALU完成各種運算，暫存參與運算的數據；完成各種運算，暫存參與運算的數據；q通用寄存器組通用寄存器組 ：數據寄存器：數據寄存器 AXAX、BXBX、CXCX、DXDX， 專用寄存器：專用寄存器：BPBP、SPSP、SISI、DIDI；qEUEU控制電路控制電路 ：接受從總線接口單元的指令隊列中取來的指令：接受從總線接口單元的指令隊列中取來的指令代碼，對其譯碼和向代碼，對其譯碼和向 EU EU 內各有關部分發出時序命令信號。內各有關部分發出時序命令信號。2.1.2 2.1.2 、EU （Execution Unit）執行單元執行單元 （1 1） 功能功能：負責指令的譯碼和執行。負責指令的譯碼和

11、執行。2010 copyright / 11 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用11 在一條指令的執行過程中可以取出下一條（或多條）指令，在一條指令的執行過程中可以取出下一條（或多條）指令，指令在指令隊列中排隊；指令在指令隊列中排隊； 在一條指令執行完成后在一條指令執行完成后, ,就可以立即執行下一條指令，減少就可以立即執行下一條指令，減少CPUCPU為取指令而等待的時間，提高為取指令而等待的時間，提高CPUCPU的利用率和整個運行速度。的利用率和整個運行速度。 8086/8088 8086/8088微處理器微處理器: :qBIUBIU和

12、和EUEU分開，取指和執行可以重迭，分開，取指和執行可以重迭，大大減少了等待取指大大減少了等待取指所需的時間，提高所需的時間，提高CPUCPU的利用率。的利用率。q重迭操作技術：重迭操作技術：一方面提高了整個執行速率，另一方面降低一方面提高了整個執行速率，另一方面降低了與之相配的存儲器的存取速度的要求。了與之相配的存儲器的存取速度的要求。結結 論論2010 copyright / 12 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用12對于對于80808080與與80858085及較早的及較早的8 8位微處理器位微處理器: : 程序執行由取指令和執行

13、指令的循環來完成的程序執行由取指令和執行指令的循環來完成的，每條指令執行完后每條指令執行完后CPUCPU必須等待到下條指令取出來后必須等待到下條指令取出來后才能執行。才能執行。取指取指執行執行取指取指執行執行.取指取指執行執行時間坐標時間坐標8086/8088與早期處理器編程結構比較：與早期處理器編程結構比較：2010 copyright / 13 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用13 組成：組成：q通用寄存器通用寄存器 ：8 8個個1616位的通用寄存器，位的通用寄存器， 通用數據寄存器分別是通用數據寄存器分別是AXAX、BXBX、C

14、XCX和和DXDX，它們通常它們通常可以用來存放可以用來存放1616位的數據，這位的數據，這4 4個寄存器又可以分為個寄存器又可以分為8 8個個8 8位寄存器來使用。位寄存器來使用。 通用地址寄存器分別是通用地址寄存器分別是BPBP、SPSP、SISI和和DIDI，也因為其也因為其特殊用途被分別稱為基址指針、堆棧指針、源變址寄存特殊用途被分別稱為基址指針、堆棧指針、源變址寄存器、目的變址寄存器。器、目的變址寄存器。2.1.3 2.1.3 、 寄存器寄存器 功能功能：存放操作數地址、操作數及中間結果存放操作數地址、操作數及中間結果 。2010 copyright / 14 * 四川理工學院四川理

15、工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用14寄存器名 特 殊 用 途 隱含性質 AX，AL 在I/O指令中作數據寄存器在乘法指令中被乘數或乘積，在除法指令中存放被除數或商 不能隱含隱含 AH 在LAHF指令中，作目的操作數寄存器 隱含 AL 在XLAT指令作累加器 隱含 BX 在間接尋址中作基址寄存器在XLAT指令作基址寄存器 不能隱含隱含 CX 在循環指令和串操作指令中作計數器 隱含 CL 在移位指令中作移位次數寄存器 不能隱含 DX 在字乘法/除法指令中存放乘積高位/被除數高位或余數在I/O指令中作間接尋址寄存器 隱含不能隱含 SI 在間接尋址中作變址寄存器在串

16、操作指令中作為源變址寄存器 不能隱含隱含 DI 在間接尋址中作變址寄存器在串操作指令中作為目的變址寄存器 不能隱含隱含 BP 在間接尋址中作基址指針 不能隱含 SP 在堆棧操作中作堆棧指針 隱含 寄存器的特殊用途寄存器的特殊用途2010 copyright / 15 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用15q段寄存器段寄存器 ： CS CS：代碼段寄存器，用于存放正在或正待處理的一般代代碼段寄存器，用于存放正在或正待處理的一般代碼段的起始地址的高碼段的起始地址的高1616位。位。DSDS：數據段寄存器，用于存放正在或正待處理的一般數數據段寄

17、存器，用于存放正在或正待處理的一般數據段的起始地址的高據段的起始地址的高1616位。位。ESES：附加數據段寄存器，用于存放正在或正待處理的附附加數據段寄存器，用于存放正在或正待處理的附加數據段的起始地址的高加數據段的起始地址的高1616位。位。 SS SS：堆棧數據段寄存器，用于存放正在或正待處理的堆堆棧數據段寄存器，用于存放正在或正待處理的堆棧數據段的起始地址的高棧數據段的起始地址的高1616位。位。 q指令指針指令指針IP IP ：IPIP指令指針，它的內容始終是下一條待執行指令的起始偏指令指針，它的內容始終是下一條待執行指令的起始偏移地址，與移地址，與CSCS一起形成下一條待執行指令的

18、起始物理地址。一起形成下一條待執行指令的起始物理地址。2.1.3 2.1.3 、 寄存器寄存器 ( (續續) ) 2010 copyright / 16 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用16q程序狀態字程序狀態字PSW PSW ；1616位程序狀態字位程序狀態字PSWPSW，它有它有3 3個控制標志（個控制標志（IFIF、DFDF、TFTF）和和6 6個狀態標志（個狀態標志（SFSF、PFPF、ZFZF、OFOF、CFCF、AFAF）。）。控制標志是用于控制控制標志是用于控制CPUCPU某方面操作的標志，狀態標志是部分指令執行結果的標志

19、。某方面操作的標志，狀態標志是部分指令執行結果的標志。PSWPSW寄存器的具體格式如圖所示：寄存器的具體格式如圖所示：IFIF：中斷允許標志，用于控制中斷允許標志，用于控制CPUCPU能否響應可屏蔽中斷請求，能否響應可屏蔽中斷請求，IF=1IF=1能夠響應，能夠響應，IF=0IF=0不能響應。不能響應。1511OFDFIFTFSFZFAFPFCF1098764202.1.3 2.1.3 、 寄存器寄存器 ( (續續) ) 2010 copyright / 17 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用17程序狀態字程序狀態字PSWPSW ： D

20、FDF：方向標志，用于指示串操作時變址寄存器是增方向標志，用于指示串操作時變址寄存器是增量變化還是減量變化，量變化還是減量變化，DF=1DF=1向地址減小的方向變化，向地址減小的方向變化，DF=0DF=0向地址增加的方向變化。向地址增加的方向變化。TFTF：單步中斷標志，單步中斷標志，TF=1TF=1程序執行當前指令后暫停，程序執行當前指令后暫停，TF=0TF=0程序執行當前指令后不暫停。程序執行當前指令后不暫停。SFSF：符號標志，指令執行結果的最高二進制位是符號標志，指令執行結果的最高二進制位是0 0還還是是1 1，為，為0 0，則，則SF=0SF=0。代表正數；為代表正數；為1 1，則，

21、則SF=1SF=1，代表負數。代表負數。 PFPF：奇偶校驗標志，用來表示指令執行結果的低奇偶校驗標志，用來表示指令執行結果的低8 8位位中中1 1的個數是奇數還是偶數，若為奇數個的個數是奇數還是偶數，若為奇數個“1”“1”則則PF=0PF=0，若為偶數個若為偶數個“1”“1”則則PF=1PF=1。2.1.3 2.1.3 、 寄存器寄存器( (續續) ) 2010 copyright / 18 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用18程序狀態字程序狀態字PSWPSW ： OF OF：有符號數的溢出標志，用來表示指令執行結果是否超出有符號數的

22、溢出標志，用來表示指令執行結果是否超出有符號數的表示范圍，若超出則有符號數的表示范圍，若超出則OF=1OF=1，否則否則OF=0OF=0。我們可以通過是我們可以通過是否出現以下四種情況之一來判斷溢出：正加正得負，正減負得負，否出現以下四種情況之一來判斷溢出：正加正得負，正減負得負，負加負得正，負減正得正。若出現以上情況則負加負得正，負減正得正。若出現以上情況則OF=1OF=1，否則否則OF=0OF=0。CFCF：進位進位/ /借位標志（無符號數的溢出標志），用來表示指令借位標志（無符號數的溢出標志），用來表示指令執行結果的最高位是否有向更高位進位或借位，若有則執行結果的最高位是否有向更高位進位

23、或借位，若有則CF=1CF=1，同時同時也代表無符號數溢出；若無則也代表無符號數溢出；若無則CF=0CF=0，也代表無符號數無溢出。也代表無符號數無溢出。AFAF：輔助進位輔助進位/ /借位標志，低借位標志，低4 4位二進制是否有向高位進位或位二進制是否有向高位進位或借位，若有則借位，若有則AF=1AF=1，否則否則AF=0AF=0，其主要用于其主要用于BCDBCD修正運算。修正運算。 2.1.3 2.1.3 、 寄存器寄存器( (續續) ) 2010 copyright / 19 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用19 PSW中標志位的

24、符號表示中標志位的符號表示 標志位標志名表示1表示0CF進位/借位標志CYNCPF奇偶校驗標志PEPOAF輔助進位/借位標志ACNAZF零標志ZRNZSF符號標志NGPLIF中斷允許標志EIDIDF方向標志DNUPOF溢出標志OVNV2010 copyright / 20 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用202.2.1 8086/8088的工作模式的工作模式 2.2 8086/80882.2 8086/8088的工作模式和引腳功能的工作模式和引腳功能最小模式：最小模式：是指系統中只有是指系統中只有8086或或8088一個微處理一個微處理

25、器，所有總線控制信號均由器，所有總線控制信號均由CPU直接產生，在規模直接產生，在規模較小的系統中應用。較小的系統中應用。最大模式：最大模式：是指系統中包含兩個或多個微處理器，是指系統中包含兩個或多個微處理器，其中主處理器是其中主處理器是8086或者或者8088，其余為協處理器，其余為協處理器，系統的總線控制信號主要由總線控制器產生，最大系統的總線控制信號主要由總線控制器產生，最大模式用于中、大型的系統。模式用于中、大型的系統。 2010 copyright / 21 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用218086GNDAD14AD13A

26、D12AD11AD10AD9AD8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGND VCCAD15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6BHE/S7MN/MXRDHOLD(RQ/GT0)HLDA(RQ/GT1)WR(LOCK)M/IO(S2)DT/R(S1)DEN (S0)ALE (QS0)INTA(QS1)TESTREADYRESET8088GNDA14A13A12A11A10A9A8AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0NMIINTRCLKGND VCCA15A16/S3A17/S4A18/S5A19/S6SS0(HIGH)MN/MXRDHOL

27、D(RQ/GT0)HLDA(RQ/GT1)WR(LOCK)M/IO(S2)DT/R(S1)DEN (S0)ALE (QS0)INTA(QS1)TESTREADYRESET 2.2.2 8086/8088 2.2.2 8086/8088的引腳功能的引腳功能( (帶括號的引腳功能為最大帶括號的引腳功能為最大模式下的功能模式下的功能) ) 2010 copyright / 22 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用22 8086是是40引腳雙列直插式（引腳雙列直插式（DIP）封裝，其引封裝，其引腳可分為腳可分為5類：類：1、地址線（、地址線（20

28、位）位）：AD0AD15，A16A19。其中其中AD0AD15為地址為地址/數據復用引腳，故為雙向、三態；數據復用引腳，故為雙向、三態；A16A19為地址為地址/狀態復用引腳，輸出、三態。此外，狀態復用引腳，輸出、三態。此外，AD0還作為低還作為低8位數據選通信號使用位數據選通信號使用2、數據線（、數據線（16位）位）：AD0AD15，與低與低16位地址分位地址分時復用，雙向、三態。時復用，雙向、三態。 2.2.2 8086/8088 2.2.2 8086/8088的引腳功能的引腳功能( (續續) ) 2010 copyright / 23 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微

29、型計算機原理及應用微型計算機原理及應用23無操作無操作從指令隊列的第一個字節取走代碼從指令隊列的第一個字節取走代碼隊列空隊列空除第一字節外，還取走了后續字節的代碼除第一字節外，還取走了后續字節的代碼01010011含含 義義QS0QS1 3、狀態線：、狀態線：v QS1、QS0：指令隊列狀態信息（用于最大模指令隊列狀態信息（用于最大模式），輸出。式），輸出。這兩個信號的不同組合指出了本總線這兩個信號的不同組合指出了本總線周期的前一個時鐘周期中指令隊列的狀態，以便外周期的前一個時鐘周期中指令隊列的狀態，以便外部對部對CPU內部指令隊列動作的跟蹤。內部指令隊列動作的跟蹤。QSQS1 1、QSQS0

30、 0的代碼組合及對應的含義見下表的代碼組合及對應的含義見下表QS1、QS0的代碼組合及對應的含義的代碼組合及對應的含義 2.2.2 8086/8088 2.2.2 8086/8088的引腳功能的引腳功能( (續續) ) 2010 copyright / 24 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用24v S2、S1、S0：總線周期狀態信息（總線周期狀態信息（用于最大模式），輸用于最大模式），輸出。這三個信號的不同組合指出了本總線周期所進行的數據傳出。這三個信號的不同組合指出了本總線周期所進行的數據傳輸過程的類型。輸過程的類型。無源狀態無源狀態

31、111寫內存寫內存011讀內存讀內存101取指令取指令001暫停暫停110寫寫I/O端口端口010讀讀I/O端口端口100發中斷響應信號發中斷響應信號000總線操作類型總線操作類型S0S1S2表表2.4 S2、S1、S0的代碼組合及對應的總線操作類型的代碼組合及對應的總線操作類型 2.2.2 8086/8088 2.2.2 8086/8088的引腳功能的引腳功能( (續續) ) 2010 copyright / 25 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用25v S6 S3：地址地址/狀態復用引腳，輸出。狀態復用引腳，輸出。 其中，其中，S

32、S6 6用于表示當前用于表示當前80868086是否與總線相連，是否與總線相連，S S6 6=“0”=“0”表示當前表示當前80868086連在總線上，由于在連在總線上，由于在80868086總線操總線操作其間，它總是與總線相連的，故在每個總線周期的作其間，它總是與總線相連的，故在每個總線周期的T T2 2、T T3 3、T Tw w和和T T4 4狀態狀態S S6 6“0”“0”。S S5 5表明中斷允許標志的當前表明中斷允許標志的當前設置，若設置，若S S5 5=“0”=“0”，表示當前禁止響應可屏蔽中斷請求，表示當前禁止響應可屏蔽中斷請求，若若S S5 5=“1”=“1”，表示當前允許響

33、應可屏蔽中斷請求。表示當前允許響應可屏蔽中斷請求。S S4 4、S S3 3的組合指出當前正在使用哪個段寄存器，見下表的組合指出當前正在使用哪個段寄存器，見下表 2.2.2 8086/8088 2.2.2 8086/8088的引腳功能的引腳功能( (續續) ) 2010 copyright / 26 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用26S4S3 含含 義義00當前正在使用當前正在使用ES01當前正在使用當前正在使用SS10當前正在使用當前正在使用CS或未使用任何段寄存器或未使用任何段寄存器11當前正在使用當前正在使用DS表表2.5 S4

34、 、S3的代碼組合及對應的含義的代碼組合及對應的含義 2.2.2 8086/8088 2.2.2 8086/8088的引腳功能的引腳功能( (續續) ) 2010 copyright / 27 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用27vBHE/S7:BHE/S7:高高8 8位數據總線允許位數據總線允許/ /狀態復用引腳，輸出。狀態復用引腳，輸出。信號和信號和ADAD0 0組合起來指出當前數據總線上的數據將組合起來指出當前數據總線上的數據將以何種格式出現，這兩個信號的代碼組合及對應的數以何種格式出現，這兩個信號的代碼組合及對應的數據格式見表據

35、格式見表2.62.6。 2.2.2 8086/8088 2.2.2 8086/8088的引腳功能的引腳功能( (續續) ) 2010 copyright / 28 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用28AD15AD8 AD7AD0 從奇地址開始讀從奇地址開始讀/寫一個字（共占用兩寫一個字（共占用兩個總線周期，第一個總線周期將低個總線周期，第一個總線周期將低8位數據送位數據送AD15AD8，第二個總線周期第二個總線周期將高將高8位數據送位數據送AD7AD0）1 00 1AD15AD8從奇地址單元或端口讀從奇地址單元或端口讀/寫一個字節寫一個

36、字節10AD7AD0從偶地址單元或端口讀從偶地址單元或端口讀/寫一個字節寫一個字節01AD15AD0從偶地址開始讀從偶地址開始讀/寫一個字寫一個字00所用數據線所用數據線 數據格式數據格式AD0BHE表表2.6 和和AD0的代碼組合及對應的數據格式的代碼組合及對應的數據格式 2.2.2 8086/8088 2.2.2 8086/8088的引腳功能的引腳功能( (續續) ) 2010 copyright / 29 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用29說明：說明：總 線 操 作類型000取指令001讀內存010寫內存011無源狀態100發

37、中 斷 響應信號101讀I/O端口110寫I/O端口111暫 停MIO /RDT /SSOMIO /RDT /SSO對于對于8088，該引腳為：系統狀態輸出信號，該引腳為：系統狀態輸出信號，用于用于8088的最小模式（在最大模式中的最小模式（在最大模式中SSOSSO“0”），），它與它與8088的和共同決定當前總線周期的操作類型，的和共同決定當前總線周期的操作類型，輸出。具體規定見表。輸出。具體規定見表。 表表SSO、IO/M 和和DT/RDT/R的代碼組合及對應的操作的代碼組合及對應的操作 2.2.2 8086/8088 2.2.2 8086/8088的引腳功能的引腳功能( (續續) ) 2

38、010 copyright / 30 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用304、控制線控制線 vALE：地址鎖存信號，輸出，用于最小模式。地址鎖存信號，輸出，用于最小模式。vRD：讀控制信號，輸出，三態，用于最小模式。讀控制信號，輸出，三態，用于最小模式。vWR：寫控制信號，輸出，三態，用于最小模式。寫控制信號，輸出，三態，用于最小模式。vDEN：數據允許信號，輸出，三態，用于最小模式。數據允許信號，輸出，三態，用于最小模式。vM/IO：存儲器或存儲器或I/O操作選擇信號，輸出，三態，用于操作選擇信號，輸出，三態，用于8086最小模式。當

39、最小模式。當M/IO=“1”時表明該總線周期是對存儲器進行讀時表明該總線周期是對存儲器進行讀/寫操作，反之，當寫操作，反之，當M/IO=“0”時表明該總線周期是對時表明該總線周期是對I/O端口進端口進行讀行讀/寫操作。寫操作。 2.2.2 8086/8088 2.2.2 8086/8088的引腳功能的引腳功能( (續續) ) 2010 copyright / 31 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用31vDT/RDT/R數據收數據收/發控制信號，輸出，三態，用于最小式。發控制信號，輸出，三態，用于最小式。 當當DT/R=“0”DT/R=“

40、0”時，時，CPUCPU從總線讀入數據，反之，當從總線讀入數據，反之，當DT/R=“1”DT/R=“1”時，時，CPUCPU向總線寫出數據。向總線寫出數據。vINDTINDT：中斷響應信號，輸出，用于最小模式。中斷響應信號，輸出，用于最小模式。vRESETRESET：復位信號，輸入。復位信號，輸入。 vREADYREADY：準備好信號，輸入。準備好信號，輸入。 vNMINMI：非屏蔽中斷請求信號，輸入。非屏蔽中斷請求信號，輸入。 2.2.2 8086/8088 2.2.2 8086/8088的引腳功能的引腳功能( (續續) ) 控制線控制線( (續續) )2010 copyright / 32

41、 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用32vINTR：可屏蔽中斷請求信號，輸入。可屏蔽中斷請求信號，輸入。 vMN/MXMN/MX：工作模式選擇信號，輸入。若使工作模式選擇信號，輸入。若使8086工作在最小模工作在最小模式，則式，則MN/MXMN/MX應接應接“1”，否則，否則，MN/MXMN/MX接接“0”。 vCLK：時鐘信號，輸入。時鐘信號，輸入。 vTEST：測試信號，輸入，用于多處理器系統。：測試信號，輸入，用于多處理器系統。 2.2.2 8086/8088 2.2.2 8086/8088的引腳功能的引腳功能( (續續) ) 控制

42、線控制線( (續續) )2010 copyright / 33 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用33vRQ/GTRQ/GT1 1：總線請求總線請求/ /總線允許信號，雙向，三態，用于最大模式。總線允許信號，雙向，三態，用于最大模式。 vRQ/GTRQ/GT0 0：總線請求總線請求/ /總線允許信號，雙向，三態，用于最大模式。總線允許信號，雙向，三態，用于最大模式。vLOCKLOCK：總線鎖定信號，輸出，三態，用于最大模式。總線鎖定信號，輸出，三態，用于最大模式。5、供電線供電線 vV VCCCC：+5V+5V直流工作電壓。直流工作電壓。

43、 vGNDGND：接地端。接地端。 2.2.2 8086/8088 2.2.2 8086/8088的引腳功能的引腳功能( (續續) ) 2010 copyright / 34 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用348086/80888086/8088引腳功能區別引腳功能區別：8088與與8086除了內部指令隊列長度不同外，在引除了內部指令隊列長度不同外，在引腳上還有三點區別：腳上還有三點區別： 1 1、外部數據總線的寬度不同。、外部數據總線的寬度不同。8086為為16位位（AD15AD0）；）；8088線為線為8位（位（AD7AD0）。）

44、。 2 2、第第28引腳不同。引腳不同。8086和和8088的第的第28引腳為引腳為M/IOM/IO信號定義相反信號定義相反 3、第第34引腳不同。引腳不同。8086的第的第34引腳為引腳為BHE/SBHE/S7 7，8088的第的第34引腳為引腳為SSOSSO，在最小模式下的功能已如前在最小模式下的功能已如前述，在最大模式該引腳恒為述，在最大模式該引腳恒為“1”。 2010 copyright / 35 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用352.2.3 8086/8088的最小模式的最小模式 1 1、 8086/80888086/808

45、8最小模式的典型配置最小模式的典型配置 當當8086/80888086/8088的第的第3333引腳引腳MN/MX接高電平（或直接接接高電平（或直接接+5+5V V）時，系統工作于最小模式，即單處理器模式，它適用于較小時，系統工作于最小模式，即單處理器模式，它適用于較小規模的應用。以規模的應用。以80868086為例，其最小模式的典型系統結構如圖為例，其最小模式的典型系統結構如圖2.52.5所示所示見下頁見下頁。 圖中圖中8284A為時鐘發生器，為時鐘發生器，8282為地址鎖存器，為地址鎖存器，8286為數據總線收為數據總線收/發器。發器。2010 copyright / 36 * 四川理工學

46、院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用368086808282868284ACLKRESETREADYMN/MXALEBHEA19A16AD15AD0DENDT/RM/IOWRRDHOLDHLDAINTRINTASTB地址鎖存器（三片）BHE地址總線數據總線控制總線READYRESET+5VDE數據收發器（二片）TOENMI圖圖2.5 8086最小模式的典型系統結構最小模式的典型系統結構 2010 copyright / 37 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用37n 該該CPU系統以系統以8086為

47、核心，外部晶體振蕩器產生的為核心，外部晶體振蕩器產生的振蕩信號經振蕩信號經8284分頻后，作為主頻信號分頻后，作為主頻信號CLK提供給提供給8086，n 外部來的準備好信號外部來的準備好信號READY和復位信號和復位信號RESET也也經經8284A整理后送往整理后送往8086。n 8086的的20位地址信號位地址信號A19A16，AD15AD0，以及高以及高位字節允許信號，在地址鎖存信號位字節允許信號，在地址鎖存信號ALE控制下經控制下經8282鎖存鎖存后輸出，即為地址總線。后輸出，即為地址總線。n 8086的的16位數據線位數據線AD15AD0在在8286的控制下可以進的控制下可以進行雙向數

48、據傳送，即為數據總線。行雙向數據傳送，即為數據總線。工作原理說明：工作原理說明：2.2.3 8086/8088的最小模式（續）的最小模式（續） 2010 copyright / 38 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用382 2、主要外圍芯片的功能、主要外圍芯片的功能 q時鐘發生器及其與時鐘發生器及其與CPU的連接：時鐘發生器的連接：時鐘發生器82848284A A的引腳功的引腳功能及其與能及其與8086/80888086/8088的連接如圖的連接如圖2.62.6所示。所示。 8284A12345678917161514131211101

49、8CSYNCPCLKAEN1RDY1READYRDY2AEN1CLKGNDVCC(+5)X1X2ASYNCEFIF/COSCRESRESETNC1418EFIF/CRDYRES8284AOSCREADYRESETX1X21716500125222110198READYRESETCLKOSC外 界11500圖圖2.6 8284A的引腳功能及其與的引腳功能及其與8086/8088的連接的連接 2.2.3 8086/8088的最小模式（續）的最小模式（續） 2010 copyright / 39 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用39q 地址鎖

50、存器及其與地址鎖存器及其與CPUCPU的連接：地址鎖存器可使用的連接：地址鎖存器可使用82828282、82838283或或7474LS244LS244、74LS27374LS273、74LS37374LS373等，它們等，它們的內部邏輯及引腳特性如圖的內部邏輯及引腳特性如圖2.72.7所示。與所示。與8086/80888086/8088的連接見最大、最小模式的連接見最大、最小模式CPUCPU系統結構圖。系統結構圖。 圖圖2.7 8282、8283、74LS244的內部邏輯及引腳特性的內部邏輯及引腳特性 74LS24482821G1191Y11Y21Y31Y42Y12Y22Y32Y42G246

51、8111315171816141297531234567811 102091918171615141312CLKQDDQCLK1213141516171819920101187654321OESTB8283DI1DO1DO3DO2DO4DO5DO6DO7OEGNDVccSTB7DO6DO5DO4DO2DO3DO1DOVccGND1A21A31A42A12A22A32A41A1DI7DI6DI5DI4DI3DI2DI1DL0DO0DI7DI6DI5DI4DI3DI2DI0DO02.2.3 8086/8088的最小模式（續）的最小模式（續） 2010 copyright / 40 * 四川理工學院

52、四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用40q 數據總線收數據總線收/ /發器及其與發器及其與CPUCPU的連接的連接 ：數據總線收：數據總線收/ /發器可使用發器可使用82868286、82878287（或（或7474LS245LS245），），它們的內它們的內部邏輯及引腳特性如圖部邏輯及引腳特性如圖2.82.8所示。與所示。與8086/80888086/8088的連的連接見最大、最小模式接見最大、最小模式CPUCPU系統結構圖。系統結構圖。 圖圖2.8 8286、8287的內部邏輯及引腳特性的內部邏輯及引腳特性 0123456701234567012345

53、67012345672.2.3 8086/8088的最小模式（續）的最小模式（續） 2010 copyright / 41 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用412.2.4 8086/80882.2.4 8086/8088的最大模式的最大模式 1、8086/8088最大模式的典型配置最大模式的典型配置 當當8086/8088的第的第33引腳引腳MN/MX接低電平（或直接接低電平（或直接接地）時，系統工作于最大模式，接地）時，系統工作于最大模式， 即多處理器模式，它適即多處理器模式，它適用于中、大型規模的應用。以用于中、大型規模的應用。以8

54、086為例，其最大模式的為例，其最大模式的典型系統結構典型系統結構見下頁，見下頁，圖中圖中8288為總線控制器。為總線控制器。工作原理說明：工作原理說明： 為了給系統的應用留有余地，有時即使暫時只用了一為了給系統的應用留有余地，有時即使暫時只用了一個處理器也將其接成最大模式。個處理器也將其接成最大模式。 最小模式和最大模式的主要區別在于控制信號的產生，最小模式和最大模式的主要區別在于控制信號的產生，由圖由圖2.5和圖和圖2.9可知，最小模式下的控制信號是由可知，最小模式下的控制信號是由CPUCPU直接直接產生的，而在最大模式，控制信號由總線控制器產生的，而在最大模式，控制信號由總線控制器828

55、88288產生。產生。引腳上，第引腳上，第2424第第3131（80888088還有第還有第3434）引腳的功能在兩種）引腳的功能在兩種模式下是不同的。模式下是不同的。 2010 copyright / 42 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用42及 有 關 電 路總 線 控 制 器收 發 器OE（ 2個 ）TOE鎖 存 器（ 3個）地 址 總 線數 據 總 線控 制 總 線中斷請求圖圖2.9 8086最大模式的典型系統結構最大模式的典型系統結構 2010 copyright / 43 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微

56、型計算機原理及應用微型計算機原理及應用432、多處理器系統多處理器系統 8086/8088的最大模式系統通常為多處理器系統，其的最大模式系統通常為多處理器系統，其中必有一個主處理器中必有一個主處理器8086或或8088，其余為協處理器。常，其余為協處理器。常用的用的8086/8088系列協處理器有數值協處理器系列協處理器有數值協處理器8087和輸和輸入入/輸出協處理器輸出協處理器8089，由它們組成的多處理器系統如圖，由它們組成的多處理器系統如圖2.10所示。所示。 （）DOOEDO數據總線地址總線命令信號總線仲裁信號圖圖2.10 典型多處理器系統結構典型多處理器系統結構 2.2.4 8086

57、/80882.2.4 8086/8088的最大模式（續）的最大模式（續） 2010 copyright / 44 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用443、總線控制器、協處理器及其與總線控制器、協處理器及其與8086/80888086/8088的連接的連接 8288是是20引腳的引腳的DIP芯片，采用芯片，采用TTL工藝，其內部結構工藝，其內部結構及外部引腳見圖及外部引腳見圖2.11。圖圖2.11 8288 8288的內部結構與外部引腳的內部結構與外部引腳 S0S1S2CLKAENCENMRDCMWTCAMWCIORCAIOWCINTAD

58、T/RDENMCE/PDENALE多 總 線命 令 信 號總 線 控制 信 號控 制信 號發 生 器發 生 器命 令信 號狀 態譯 碼 器控 制邏 輯 GND狀 態 信 號控 制輸 入IOBI OWC2.2.4 8086/80882.2.4 8086/8088的最大模式（續）的最大模式（續） 2010 copyright / 45 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用45 8288的引腳信號分為三組：一組為輸入狀態和控制信的引腳信號分為三組：一組為輸入狀態和控制信號，二組為命令輸出信號，三組為輸出的總線控制信號號，二組為命令輸出信號，三組為

59、輸出的總線控制信號。S S2 2、S S1 1、S S0 0：總線周期狀態，輸入，來自總線周期狀態，輸入，來自CPU。CLK：時鐘信號，輸入，來自時鐘信號，輸入，來自8284A。 AEN：總線允許信號，輸入，來自總線仲裁邏輯。：總線允許信號，輸入，來自總線仲裁邏輯。 CEN：控制信號允許，輸入，來自總線仲裁邏輯。控制信號允許，輸入，來自總線仲裁邏輯。 IOB：總線方式控制端，輸入，來自外部硬件。總線方式控制端，輸入，來自外部硬件。ALE：地址鎖存信號，輸出，去鎖存器。地址鎖存信號，輸出，去鎖存器。 MCE/PDEN:MCE/PDEN:總線主模塊總線主模塊/局部總線允許控制信號，輸出，去系統其它

60、部件。局部總線允許控制信號，輸出，去系統其它部件。 DEN：數據允許信號，輸出，去數據總線收數據允許信號，輸出，去數據總線收/發器。發器。 DT/RDT/R：數據收數據收/發控制信號，輸出，去數據總線收發控制信號，輸出，去數據總線收/發器。發器。 INTAINTA：中斷響應信號，輸出，去中斷控制器。中斷響應信號，輸出，去中斷控制器。 2.2.4 8086/80882.2.4 8086/8088的最大模式（續）的最大模式（續） 2010 copyright / 46 * 四川理工學院四川理工學院 計算機學院計算機學院微型計算機原理及應用微型計算機原理及應用46 AIOWCAIOWC：I/OI/O