微机原理与接口技术第2章

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1、【本章重点】本章主要讲述8086的硬件结构、外部引脚、内部寄存器的组织、和总线时序。【本章难点】引脚功能和总线时序。第2章8086微处理器2.2.18086的结构特点微处理器执行一段程序通常是通过重复执行如下步骤来完成。即：（1）从内存储器中取出一条指令，分析指令操作码；（2）读出一个操作数（如果指令需要操作数）；（3）执行指令；（4）将结果写入内存储器（如果指令需要）。§2.18086CPU的结构图2-18086的结构框图1．总线接口部件（1）4个段地址寄存器CS--16位的代码段寄存器DS--16位的数据段寄存器ES

2、--16位的扩展段寄存器SS--16位的堆栈段寄存器（2）16位的指令指针寄存器IP（3）20位的地址加法器（4）6字节的指令队列。2．执行部件（1）4个通用寄存器，即AX、BX、CX，DX；（2）4个专用寄存器，即基数指针寄存器BP，堆栈指针寄存器SP，源变址寄存器SI，目的变址寄存器DI；（3）标志寄存器Flag；（4）算术逻辑单元ALU；8086的执行部件（EU）有如下特点：（1）4个通用寄存器既可以作为16位寄存器使用，也可以作为8位寄存器使用。（2）AX寄存器也常称为累加器，8086指令系统中有许多指令都是通过

3、累加器的动作来执行的。寄存器执行操作AX整字乘法，整字除法，整字I/OAL字节乘法，字节除法，字节I/O，转移，十进制算术运算AH字节乘法，字节除法BX转移CX串操作，循环次数CL变量移位或循环控制DX整字乘法，整字除法，间接寻址I/OSP堆栈操作SI字符串操作DI字符串操作表2-1寄存器的主要用途（3）加法器是算术逻辑部件主要部件，绝大部分指令的执行都是由加法器完成的。（4）标志寄存器共有16位，其中，7位未用，所用的各位含义如下：ODITSZAPC015状态标志有6个，即SF、ZF，PF、CF，AF和OF。符号标志S

4、F(SignFlag)：它和运算结果的最高位相同。若运算结果最高位为1，则SF=1，否则SF=0。零标志ZF(ZeroFlag)：如果当前的运算结果为零，则ZF=1，否则ZF=0。奇偶标志PF(ParityFlag)：如果运算结果的低8位中所含的1的个数为偶数，则PF=1，否则PF=0。进位标志CF(CarryFlag)：当执行一个加法运算使最高位产生进位时，或者执行一个减法运算引起最高位产生借位时，则CF=1，否则CF=0。辅助进位标志AF(AuxiliaryCarryFlag)：当加法运算时，如果第三位往第四位有进位

5、，或者当减法运算时，如果第三位从第四位有借位，则AF=1，否则AF=0。溢出标志OF(OverflowFlag)：当运算过程中产生溢出时，会使OF=1，否则OF=0。控制标志有3个，即DF、IF、TF。方向标志DF(DirectionFlag)：这是控制串操作指令的标志。如果DF=0，则串操作过程中地址会不断增值，反之，如果DF=1，则串操作过程中地址会不断减值。中断标志IF(1uterruptEnableFlay)：这是控制可屏蔽中断的标志。如IF=0，则CPU不能对可屏蔽中断请求作出响应，如果IF=1，则CPU可以接

6、受可屏蔽中断请求。跟踪标志TF(TrapFlay)：如果TF=1，则CPU按跟踪方式执行指令。2.2.28086的总线工作周期在8086中，一个最基本的总线周期由4个时钟周期组成①在T1状态，CPU往多路复用总线上发出地址信息，以指出要寻址的存储单元及外设端口的地址。②在T2状态，CPU从总线上撤消地址，而使总线的低16位浮置成高阻状态，为传输数据作准备。总线的最高4位(A19～A16)用来输出本总线周期状态信息。这些状态信息用来表示中断允许状态、当前正在使用的段寄存器名等。③在T3状态，多路总线的高4位继续提供状态信息

7、，而多路总线的低16位上出现由CPU写出的数据或者CPU从存储器或端口读入的数据。④在有些情况下，被写入数据或者被读取数据的外设或存储器不能及时地配合CPU传送数据。这时，外设或存储器会通过“READY”信号线在T3状态启动之前向CPU发一个“数据未准备好”信号，于是CPU会在T3之后插入1个或多个附加的时钟周期TW。TW也叫等待状态。在Tw状态，总线上的信息情况和T3状态的信息情况一样。当指定的存储器或外设完成数据传送时，便在“READY”线上发出“准备好”信号，CPU接收到这一信号后，会自动脱离TW状态面进入T4状态

8、.⑤在T4状态，总线周期结束。需要指出的是，只有在CPU和内存或I／O接口之间传输数据，以及填充指令队列时，CPU才执行总线周期。可见，如果在1个总线周期之后，不立即执行下1个总线周期。那么，系统总线就处在空闲状态，此时，执行空闲周期。§2.38086/8088的引脚信号和工作模式2.3.1最小模式和最大模式的概念所