微机原理第5章-处理器总线时序.ppt

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1、第五章处理器总线时序和系统总线5.1处理器总线引脚的记忆方法对引脚按数据、地址、控制三大功能归类；按引脚英文名称记忆引脚功能；在不同组态的应用中记忆；8086引脚最小组态用于单个微处理器组成的系统，由8086产生系统所需的全部控制信号。最大组态用于多处理器系统中，8086不直接提供控制信号。5.1.18086微处理器的引脚功能8086的两种组态8086的引脚8086的引脚8086的引脚8086的引脚8086的引脚8086最小方式典型系统结构8086最大方式的典型系统结构5.3处理器时序5.3.18086处理器时序一、时钟周期：由计算

2、机的主频决定（主频的倒数），用T表示，又称T状态。二、总线周期：8086/8088通过总线从存储器或I/O接口读写一个字节（或字）所用的时间称为一个总线周期。三、指令周期：CPU执行一条指令所用的时间，它可以包含若干个总线周期。四、一个总线周期至少包括4个时钟周期。T1T2T3T4T3TwT4Tw等待周期CLK总线周期1、时序的基本概念存储器的读、写操作I/O口的读、写操作中断响应操作基本总线周期8086CPU的典型时序5.4系统总线CPU就像人的大脑，主板上的芯片组则可视为人的小脑，协调着各器件的工作，总线结构就像人的神经，传递着数据

3、和控制信息。所谓总线，是一组连接各个部件的公共通信线.总线英文为BUS。总线使用BUS，意思也是说任何一部件的信息都可“搭乘”BUS传送。然而，任一瞬时总线上只能出现一个部件发往另一部件的信息，这意昧着总线只能分时使用，而这是需要加以控制的，总线使用权的控制是构造系统时应考虑的重要问题。但是用户感觉不到这一点，这是设计者的事情。总线是一组物理导线，并非一根。根据总线上传送信息的不同，分为地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）。顾名思义，AB传送地址信息，DB传送数据或指令，CB用来传送控制信号。现在，微型机阶总线已经标准化

4、。目前微机中广泛采用的是ISA和PCI两种总线标准。5.4.1概述1.片内总线片内总线是指在微处理机芯片内部的总线,是用来连结各功能部件的信息通路,例如CPU芯片中的内部总线,它是ALU寄存器和控制器之间的信息通路.片内总线根据其功能又被分为地址总线、数据总线和控制总线。   这种总线是由微处理机芯片生产厂家设计的.1、总线的分类片总线是指在印刷电路板上连接各插件的公共通路。   例如CPU及其支持芯片(南桥北桥芯片)与其局部资源（内存）之间的通道即属于主板局部总线.2.片总线内总线又称为系统总线,这是指模块式微处理机机箱内的底板总

5、线，用来连接构成微处理机的各插件板卡.它可以用来扩展某块CPU板的局部资源,如PCI、ISA等。3.内总线主板的总线结构外总线又称为通信总线,它用于微处理机系统与系统之间、微处理机系统与外部设备,如打印机、磁盘设备或微处理机系统和仪器仪表之间的通信通道。   这种总线数据的传送方式可以是并行(如打印机)或串行。数据传送速率比内总线低。不同的应用场合有不同的总线标准。如,串行通信的EIA-RS232C总线,用于硬磁盘接口的IDE,SCIS等总线。这种总线非微处理机专,一般是利用工业领域已有的标准.4.外总线物理特性指的是总线物理连接的方

6、式。包括总线的根数、总线的插头、插座是什么形状的、引脚是如何排列的等。例如IBMPC/XT机的总线共62根线，分两排编号。当插件板插到槽中后，左面是B面，引脚排列顺序是B1—B31，右面是A面，引脚排列顺序是A1—A31，A面是元件面。①物理特性功能特性描写的是这一组总线中每一根线的功能是什么。从功能上看，总线分成三组：   地址总线，数据总线和控制总线。   地址总线的宽度指明了总线能够直接访问存储器的地址范围；   数据总线的宽度指明了访问一次存储器或外部设备最多能够交换数据的位数；控制总线一般包括CPU与外界联系的各种控制命

7、令，如输入输出读写信号、存储器读写信号、外部设备与主机同步匹配信号、中断信号和DMA控制信号等等。②功能特性电器特性定义每一根线上信号的传递方向、有效电平范围。一般规定送入CPU的信号叫输入信号IN，从CPU送出的信号叫输出信号OUT。例如XT总线的地址线A0—A19为输出线，数据线D0—D7为双向信号线，既作为数据输入线又作为数据输出线。③电气特性时间特性定义了每根线在什么时间有效。也就是说用户什么时间可以用总线上的信号、或者用户什么时候把信号提供给总线，CPU才能正确无误地使用。④时间特性1.总线请求和仲裁阶段由需要使用总线的主控设

8、备向总线仲裁机构提出使用总线的请求，经总线仲裁机构仲裁确定，把下一个传送周期的总线使用权分配给哪一个请求源。2.寻址（addressing）阶段3.数据传送（datatransfering）阶段主控设备和从