微机原理与接口技术第05章2(外部特性).ppt

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1、5.28086处理器时序5.2.1时序的基本概念指令周期：执行1条指令所需要的时间。总线周期：CPU从存储器或输入输出端口存取1个字节(或字)就是1个总线周期。T状态：时钟周期，CPU处理动作的最小单位。一个总线周期通常有4个T状态，一个指令周期由若干个总线周期组成。基本的总线周期：存储器读、写；输入输出端口的读、写；中断响应。1时序时序（Timing）描述各信号随时间的变化及相互间的因果关系。总线时序描述CPU引脚如何实现总线操作CPU时序决定系统各部件间的同步和定时什么是总线操作？28086的总线时序总线操作是指C

2、PU通过总线对外进行的各种操作8086的总线操作主要有：存储器及I/O的读操作存储器及I/O的写操作中断响应操作总线请求及响应操作总线空闲——指CPU正进行内部操作、不进行对外操作的总线空闲状态Ti什么是总线周期？38086的总线时序任何指令的取指都会产生存储器读总线周期，读取的内容是指令代码任何一条以存储单元为源操作数的指令都将引起存储器读总线周期，任何一条以存储单元为目的操作数的指令都将引起存储器写总线周期执行IN指令产生I/O读总线周期，执行OUT指令产生I/O写总线周期CPU响应可屏蔽中断时产生中断响应总线周期

3、指令add[bx],ax将产生那些总线周期？如何实现同步？48086的总线时序总线操作中的时序同步CPU总线周期采用同步时序：各部件都以系统时钟信号为基准当相互不能配合时，快速部件（CPU）插入等待状态等待慢速部件（I/O和存储器）CPU与外设接口常采用异步时序，它们通过应答联络信号实现同步操作55.2.28086的典型时序本节展开微处理器最基本的4种总线周期存储器读总线周期存储器写总线周期I/O读总线周期I/O写总线周期68086最大组态:基本总线周期由4个T状态。T1：发出20位地址信号，同时送出S2、S1、S0给

4、8288总线控制器，产生相应的控制信号ALE。T2：开始执行数据传送操作。地址/数据分时复用的引脚切换为数据线，8288发出DT/R控制数据传送方向，地址/状态切换为状态。T3：在T3下降沿，采样REDAY，若有效，传送数据，进入T4。若无效，插入TW，直至有效。T4：完成数据传送，结束总线周期，恢复各信号初态，准备下一个周期。7最大组态读总线时序111101A19～A16S6～S3ALES2～S0CLKA19/S6～A16/S3DEN由8288产生输入数据A15～A0AD15～AD0T4T3T2T1DT/RMRDC8

5、存储器读总线周期T1状态——输出20位存储器地址A19～A0，M/IO输出高电平，表示存储器操作；ALE输出正脉冲，表示复用总线输出地址T2状态——输出控制信号MRDC和数据D15～D0T3和Tw状态——检测数据传送是否能够完成T4状态——完成数据传送9插入等待状态Tw同步时序通过插入等待状态，来使速度差别较大的两个部件保持同步在读写总线周期中，判断是否插入Tw1.在T3的前沿检测READY引脚是否有效2.如果READY无效，在T3和T4之间插入一个等效于T3的Tw，并在Tw前沿继续检测READY引脚是否有效3.如果R

6、EADY有效，执行完该T状态，进入T4状态10讨论：什么是分时复用？分时复用就是一个引脚在不同的时刻具有两个甚至多个作用最常见的总线复用是数据和地址引脚复用总线复用的目的是为了减少对外引脚个数8088/8086CPU的数据地址线采用了总线复用方法11最大组态的写总线时序111110T4T3T2T1A15～A8A19～A16S6～S3由8288产生ALE-S2～-S0CLKA19/S6～A16/S3A15～A8DEN写命令AD7～AD0A7～A0输出数据DT/-R-AMWTC-MWTC12I/O写总线周期T4T3T2T1

7、ALECLKA19/S6～A16/S3A15～A8AD7～AD0A15～A8A7～A0输出数据0000S6～S3READY（高电平）IO/-M-WR13I/O写总线周期T1状态——输出16位I/O地址A15～A0，IO/-M输出高电平，表示I/O操作；ALE输出正脉冲，表示复用总线输出地址T2状态——输出控制信号-WR和数据D7～D0T3和Tw状态——检测数据传送是否能够完成T4状态——完成数据传送14I/O读总线周期T4T3T2T1ALECLKA19/S6～A16/S3A15～A8AD7～AD0A15～A8A7～A0

8、输入数据S6～S3READY（高电平）IO/-M-RD000015I/O读总线周期T1状态——输出16位I/O地址A15～A0，IO/-M输出高电平，表示I/O操作；ALE输出正脉冲，表示复用总线输出地址T2状态——输出控制信号-RDT3和Tw状态——检测数据传送是否能够完成T4状态——前沿读取数据，完成数据传送16系统复位P15