接口与通信 第2章 微处理器的外部特性与总线形成（2.1）

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1、第二章微处理器的外部特性与总线形成这一章将从用微处理器组成微型计算机的角度，介绍Intel8088微处理器的外部特性，以及微型计算机的系统总线形成，主要内容包括：Intel8088的两种组态模式，每种组态下的引脚定义、总线形成等。第一节Intel8088微处理器的外部特性微处理器是微型计算机的核心部件，其外部特性表现在它的引脚信号上，并通过引脚的连接在微型计算机中发挥作用一Intel8088的两种组态模式BMPC/XT采用的CPU为Intel8088，图2-1给出了Intel8088的引脚图，第一章图1-4给出了Intel8086的引脚图，比较两图可以看出，两

2、者引脚图基本相同。事实上，Intel8088同Intel8086很相近，都是16位微处理器，内部运算器和寄存器都是16位，同样具有20位地址线，可以寻址1MB的内存空间和64K个I/O端口，其指令系统完全兼容。两者不同的是，8088的外部数据总线为8位，而8086为16位，因而8086是真正的16位微处理器，而8088被称为“准16位”微处理器，IBM选择8088为IBMPC/XT的CPU的原因是当时外部设备的数据宽度均为8位，并考虑到价格因素。BMPC/XT采用的CPU为Intel8088，图2-1给出了Intel8088的引脚图，第一章图1-4给出了Int

3、el8086的引脚图，比较两图可以看出，两者引脚图基本相同。事实上，Intel8088同Intel8086很相近，都是16位微处理器，内部运算器和寄存器都是16位，同样具有20位地址线，可以寻址1MB的内存空间和64K个I/O端口，其指令系统完全兼容。两者不同的是，8088的外部数据总线为8位，而8086为16位，因而8086是真正的16位微处理器，而8088被称为“准16位”微处理器，IBM选择8088为IBMPC/XT的CPU的原因是当时外部设备的数据宽度均为8位，并考虑到价格因素。局资源的竞争，每个CPU都需要有总线总裁器8289来管理它们对系统总线和系

4、统资源的使用。IBMPC/XT是一个单CPU微型机，只使用一片8088CPU。它工作在最大组态模式，系统总线由8088和8288共同形成和管理。此外，系统中安排了数值运算协处理器8087的插座，供用户选用，但没有使用输入/输出协处理器8089和总线总裁器8289。图2-1示出了8088在两种组态下的引脚定义，注意某些引脚在两种组态下有不同的功能。图中，未加括号的为不区分最大组态或最小组态的引脚定义，加括号的为最大组态下的引脚定义。在构成应用系统时，最大组态和最小组态模式有不同的总线形成办法。二最小组态下的引脚定义在最小组态模式下，8088提供了系统所需要的全部

5、控制信号。其引脚功能虽比较简单，但反映了系统工作的基本原理。1.数据和地址引脚8088的所有引脚信号中，数量最多的是数据和地址信号。为减少引脚数，8088采用了引脚信号分时复用的方法。所谓分时复用，就是同一引脚在不同的时刻具有不同的功能。最常用的复用是地址和数据的复用。①AD7~AD0（Address/Data）：地址/数据分时复用引脚，双向，三态。在访问存储器或外设的总线操作周期中，这些引脚在第一个时钟周期输出存储器或I/O端口的低8位地址A7~A0，其它时间用于传送8位数据D7~D0。②A15~A8（Address）：8位地址引脚，输出，三态。这些引脚在访

6、问存储器或外设时，提供全部20位地址中的8位地址A15~A8。③A19/S6~A16/S3（Address/Status）：地址/状态分时复用引脚，输出，三态。这些引脚在访问存储器的第一个时钟周期输出高4位地址A19~A16，在访问外设的第一个时钟周期输出低电平（无效），其它时间输出状态信号S6~S3。其中，S6恒为低电平，S5反映中断允许标志IF的状态，S4和S3的编码反映CPU当前对段寄存器的使用情况，如表2-1所示，表中不使用段寄存器的操作指I/O访问和中断响应等。表2-1S4和S3编码的意义S4S3意义0　0当前正使用DS段寄存器0　1当前正使用SS段

7、寄存器1　0当前正使用CS或未使用段寄存器1　1当前正使用ES段寄存器注意，在软件编程时，我们用逻辑地址（两个16位数）来对存储器单元进行寻址，但是实际上，8088访问存储器时，是用20位物理地址，即引脚A19~A0来寻址存储器单元。从逻辑地址到物理地址的转换，是由8088在其内部自动完成的。而8088在寻址I/O时只使用20位地址中的低16位，即A15~A0，或低8位，即A7~A0，对I/O编程时，我们只需使用低16位或低8位地址即可，亦即8088访问I/O时，不像访问存储器时需要进行逻辑地址到物理地址的转换2.读写控制引脚这是一组读写控制引脚信号，是微处理

8、器的控制总线。①ALE（Address