8086
- 8086的性能特点
- 8086的组成部分
- 8086引脚图及功能
8086的性能特点
16位的内部结构,16位双向数据信 线;
20位地址信 线,可寻址1M字节存储单元;
较强的指令系统;
利用第16位的地址总线来进行I/O端口寻址,可寻址64K个I/O端口;
中断功能强,可处理内部软件中断和外部中断,中断源可达256个;
单一的+5V电源,单相时钟5MHz。
8086的组成部分
1、总线接口部件BIU
总线接口单元的功能:
从内存中取指令到指令预取队列
负责与内存或输入/输出接口之间的数据传送
在执行转移程序时,BIU使指令预取队列复位,从指定的新地址取指令,并立即传给执行单元执行。
2、执行部件EU
指令执行————————-在ALU中完成
暂存中间运算结果—————-通用寄存器
保存运算结果特征—————-标志寄存器flags
③.偏移地址
偏移地址是某存储单元相对其所在段起始位臵的偏移字节数,或简称偏移量。它是一个16位的地址,根据指令的不同,它可以来自于CPU中不同的16位寄存器(IP、SP、BP、SI、DI、BX等)。
④.物理地址的形成
物理地址是由段地址与偏移地址共同决定的,段地址来自于段寄存器(CS、DS、ES、SS),是十六位地址,由段地址及偏移地址计算物理地址的表达式如下:
物理地址=段地址*16+偏移地址
8086引脚图及功能
⑴AD15~AD0(addressdatabus):地址/数据总线,双向,三态。
这是一组采用分时的方法传送地址或数据的复用引脚。根据不同时钟周期的要求,决定当前是传送要访问的存储单元或I/O端口的低16位地址,还是传送16位数据,或是处于高阻状态。
⑵A19/S6~A16/S3(address/status):地址/状态信 ,输出,三态。
采用分时的方法传送地址或状态的复用引脚。其中A19~A16为20位地址总线的高4位地址,S6~S3是状态信 。S6表示CPU与总线连接的情况,S5指示当前中断允许标志IF的状态。S4,S3的代码组合用来指明当前正在使用的段寄存器。S4,S3的代码组合及对应段寄存器的情况。
⑶BHE(低)/S7:允许总线高8位数据传送/状态信 ,输出,三态。
为总线高8位数据允许信 ,当低电平有效时,表明在高8位数据总线D15~D8上传送1个字节的数据。S7为设备的状态信 。
⑷RD/(read):读信 ,输出,三态,低电平有效。
信 低电平有效时,表示CPU正在进行读存储器或读I/O端口的操作。
**⑸READY(ready):准备就绪信 ,**输入,高电平有效。
READY信 用来实现CPU与存储器或I/O端口之间的时序匹配。当READY信 高电平有效时,表示CPU要访问的存储器或I/O端口已经作好了输入/输出数据的准备工作,CPU可以进行读/写操作。当READY信 为低电平时,则表示存储器或I/O端口还未准备就绪,CPU需要插入若干个“TW状态”进行等待。
⑹INTR(interruptrequest):可屏蔽中断请求信 ,输入,高电平有效。
8086CPU在每条指令执行到最后一个时钟周期时,都要检测INTR引脚信 。INTR为高电平时,表明有I/O设备向CPU申请中断,若IF=1,CPU则会响应中断,停止当前的操作,为申请中断的I/O设备服务。
⑺TEST:等待测试控制信 ,输入,低电平有效。
⑻NMI:非屏蔽中断请求信 ,输入,高电平有效。
当NMI引脚上有一个上升沿有效的触发信 时,表明CPU内部或I/O设备提出了非屏蔽的中断请求,CPU会在结束当前所执行的指令后,立即响应中断请求。
⑼RESET:复位信 ,输入,高电平有效。
RESET信 有效时,CPU立即结束现行操作,处于复位状态,初始化所有的内部寄存器。复位后各内部寄存器的状态,当RESET信 由高电平变为低电平时,CPU从FFFF0H地址开始重新启动执行程序。
⑽CLK:时钟信 ,输入。
CLK为CPU提供基本的定时脉冲信 。8086CPU一般使用时钟发生器8284A来产生时钟信 ,时钟频率为5MHz~8MHz,占空比为1:3。
⑾VCC电源输入引脚。
⑿GND:接地引脚。
⒀MN/MX:最小/最大模式输入控制信 。
引脚用来设置8086CPU的工作模式。当为高电平(接+5V)时,CPU工作在最小模式;当为低电平(接地)时,CPU工作在最大模式。
CPU工作于最小模式时使用的引脚信
当引脚接高电平时,CPU工作于最小模式。此时,引脚信 24~31的含义及其功能如下。
⑴M/IO:存储器、I/O端口选择控制信 。
信 指明当前CPU是选择访问存储器还是访问I/O端口。为高电平时,访问存储器,表示当前要进行CPU与存储器之间的数据传送。为低电平时,访问I/O端口,表示当前要进行CPU与I/O端口之间的数据传送。
⑵WR:写信 ,输出,低电平有效。
信 有效时,表明CPU正在执行写总线周期,同时由信 决定是对存储器还是对I/O端口执行写操作。
⑶INTA:可屏蔽中断响应信 ,输出,低电平有效。
CPU通过信 对外设提出的可屏蔽中断请求做出响应。为低电平时,表示CPU已经响应外设的中断请求,即将执行中断服务程序。
⑷ALE:地址锁存允许信 ,输出,高电平有效。
CPU利用ALE信 可以把AD15~AD0地址/数据、A19/S6~A16/S3地址/状态线上的地址信息锁存在地址锁存器中。
⑸DT:数据发送/接收信 ,输出,三态。
DT/信 用来控制数据传送的方向。DT/为高电平时,CPU发送数据到存储器或I/O端口;DT/为低电平时,CPU接收来自存储器或I/O端口的数据。⑹DEN/(dataenable):数据允许控制信 ,输出,三态,低电平有效。
信 用作总线收发器的选通控制信 。当为低电平时,表明CPU进行数据的读/写操作。
⑺HOLD:总线保持请求信 ,输入,高电平有效。
在DMA数据传送方式中,由总线控制器8237A发出一个高电平有效的总线请求信 ,通过HOLD引脚输入到CPU,请求CPU让出总线控制权。
⑻HLDA:总线保持响应信 ,输出,高电平有效。
HLDA是与HOLD配合使用的联络信 。在HLDA有效期间,HLDA引脚输出一个高电平有效的响应信 ,同时总线将处于浮空状态,CPU让出对总线的控制权,将其交付给申请使用总线的8237A控制器使用,总线使用完后,会使HOLD信 变为低电平,CPU又重新获得对总线的控制权。
CPU工作于最大模式时使用的引脚信
当引脚接低电平时,CPU工作于最大模式。此时,引脚信 24~31的含义及其功能如下。
⑴S2,S1,S0(statussignals):总线周期状态信 ,输出,低电平有效。
⑵RQ/GT:总线请求允许信 输入/总线请求允许输出信 ,双向,低电平有效。
该信 用以取代最小模式时的HOLD/HLDA两个信 的功能,是特意为多处理器系统而设计的。当系统中某一部件要求获得总线控制权时,就通过此信 线向8086CPU发出总线请求信 ,若CPU响应总线请求,就通过同一引脚发回响应信 ,允许总线请求,表明8086CPU已放弃对总线的控制权,将总线控制权交给提出总线请求的部件使用。RQ/GT0优先级高于RQ/GT1。
⑶LOCK/(lock)总线封锁信 ,输出,低电平有效。
信 有效时,表示此时8086CPU不允许其他总线部件占用总线。
⑷QS1,QS0(queuestatus):指令队列状态信 ,输出。
QS1和QS0信 的组合可以指示总线接口部件BIU中指令队列的状态,以便其他处理器监视、跟踪指令队列的状态
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