第5章 8086(8088)总线操作和时序

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1、第5章8086的总线操作和时序5.1时钟周期、总线周期和指令周期5.28086/8088的引脚信号及工作模式5.38086CPU最小模式下的引脚功能5.48086CPU最小模式下的总线形成5.58086CPU最小模式下的总线时序习题与思考题问题：CPU通过什么将地址、数据和控制信息传到存储器芯片中？三大总线地址总线数据总线数据总线控制总线CPU通过控制总线实现对外部器件的控制。控制总线的宽度决定了对外部的控制能力。总线操作是指CPU通过总线对外的各种操作。8086的总线操作主要有：存储器读、I/O读操作存储器写、I/O写操作中断响

2、应操作总线请求及响应操作CPU正在进行内部操作、并不进行实际对外操作的空闲状态Ti总线操作时序（Timing）是指信号高低电平（有效或无效）变化及相互间的时间顺序关系总线时序描述CPU引脚如何实现总线操作总线操作与时序描述总线操作的CPU时序有三级指令周期→总线周期→时钟周期指令周期（InstructionCycle）1、8086CPU执行一条指令所需要的时间称为指令周期（InstructionCycle）。2、一个指令周期由一个或若干个总线周期组成，不同指令的指令周期不是等长的，最短为一个总线周期，长的指令周期，如乘法指令周期，

3、长达124个时钟周期。5.1时钟周期、总线周期和指令周期总线周期(BusCycle)1、8086CPU要通过总线才能与外部交换信息，CPU通过总线与外部（存储器或I/O）交换一次信息，称为一次总线操作。2、执行一个总线操作所需要的时间称为一个总线周期(BusCycle)，也称机器周期（MachineCycle）。3、根据总线操作功能的不同，有多种不同的总线周期，如存储器读周期、存储器写周期、I/O读周期、I/O写周期。5.1时钟周期、总线周期和指令周期时钟周期8086的基本总线周期需要4个时钟周期4个时钟周期编号为T1、T2、T3

4、和T4总线周期中的时钟周期也被称作“T状态”时钟周期的时间长度就是时钟频率的倒数5.1时钟周期、总线周期和指令周期一个基本的总线周期通常包含4个T状态8086CPU的总线周期图一个总线周期5.1时钟周期、总线周期和指令周期数据传输过程T1状态：CPU发存储单元的20位地址信息或I/O端口的16/8位地址信息和信号，并发地址锁存允许ALE信号，将地址信息和信号锁存到地址锁存器8282中。CPU通过发信号确定是读存储器还是读I/O端口。T2状态：S7～S3状态信息输出，同时发读有效（写有效）和数据允许信号，启动所选中的存储单元或I/O

5、端口。5.1时钟周期、总线周期和指令周期T3状态：在下降沿CPU采样READY，若所选中的存储单元或I/O端口能在T3期间准备好数据，则READY=1；否则置READY=0，T3过后插入Tw，CPU再在插入的Tw下降沿采样READY，直至READY=1为止。选中的存储单元或I/O端口把数据送到数据总线DB上。T3状态的上升沿或插入Tw的上升沿：CPU在发=0和=0的情况下，读数据总线。T4状态：完成当前数据的采样，结束当前的总线周期。5.1时钟周期、总线周期和指令周期8086/8088CPU采用40个引脚的双列直插式封装形式。为了

6、解决功能多与引脚少的矛盾，8086/8088CPU采用了引脚复用技术，采用了分时复用的地址/数据总线。5.28086/8088CPU的引脚信号图2.58086/8088CPU外部引脚图5.28086/8088CPU的引脚信号1.内部结构的区别1）8088CPU和8086CPU的内部结构基本相同，都是16位的内部结构，只是外部数据总线的宽度不同。2）8086的外部数据总线为16位，而8088的BIU对外部只提供8位的数据线，所以称8088为准16位CPU。3）8086CPU内的BIU中有一个6字节的指令队列，而8088CPU内的BI

7、U中只有一个4字节的指令队列。当8088指令队列有1个字节的空余(8086队列为2个字节空余)时，BIU在执行单元不需要数据访问时将自动取指令到指令队列。5.28086/8088CPU的引脚信号8086CPU和8088CPU区别2.外部引脚的区别1）8086有16根数据线，与地址线A15～A0分时复用，而8088只有8根数据线与地址线AD7～AD0分时复用；2）8086一次可读写8位或16位数据；8088读写16位的数据需要两次访问存储器或端口。3）28号引脚的相位不同。4）34号引脚定义不同。5.28086/8088CPU的引脚

8、信号5.28086/8088的两种组态模式最小组态模式构成小规模的应用系统8086本身提供所有的系统总线信号最大组态模式构成较大规模的应用系统，例如可以接入数值协处理器80878086和总线控制器8288共同形成系统总线信号5.28086/8088