1、第1章 计算机接口基本知识,1.1 8086CPU,编程结构 常用引脚 工作模式 操作时序 存储器与I/O组织,80x86微处理器简介,地址 加法器,暂存寄存器,标志,EU 控制 系统,执行部件 （EU）,8086,ALU数据总线 （16位）,1.1.1 8086编程结构,8086CPU中有14个16位的寄存器，其结构如下图。,8086寄存器结构,标志寄存器FLAGS 8086CPU中设立一个两字节的标志寄存器FLAGS（又称PSW、FR），有9个标志位: 6个状态标志位，表示运算结果的状态，包括CF、PF、AF、ZF、SF和OF； 3个控制标志位，用来控制CPU的操作，包括IF、DF和TF。
2、,1、8086的两种工作方式最小模式：系统中只有8086一个处理器，所有的控制信号都 是由8086CPU产生。 最大模式：系统中可包含一个以上的处理器，比如包含协处理器8087。在系统规模比较大的情况下，系统控制信号不是由8086直接产生，而是通过与8086配套的总线控制器等形成。,1.1.2 常用引脚与工作模式,2. 8086引脚,（1）引脚信号设计特点 地址线、数据线、状态线复用分时复用方式，即在不同时间传送不同的信息；AD0AD15分时复用，双向工作A19/S6A16/S3 一些引脚的功能因CPU的工作方式（最小方式/最大方式）的不同而不同。,74LS373,74LS245,与工作方式有
3、关的控制线（最大方式）8086的MN/MX引脚接地时，CPU处于最大工作方式，其基本配置如下图所示,时序,1.总线周期的概念,指令,指令周期,完成一条指令所需要的时间，是由一个或多个总线周期组成,CPU能够识别并执行的命令,CPU执行各种操作的时间先后顺序,1.1.3 8086微处理器的操作时序,8086CPU内部的逻辑操作以及与外部存储器和I/O交换数据进行的总线操作全部由CPU的时钟来定时的。CPU的基本定时单位称为时钟周期或者状态周期。假设8086的主频为10MHz，一个时钟周期为100ns。,机器周期（总线周期）,T状态（时钟周期）,CPU为了读取指令或传送数据，需要通过总线接口部件B
4、IU与存储器或I/O接口进行信息交互，执行对总线的操作。进行一次数据传送的总线操作定义为一个总线周期。,典型总线周期示意图,2. 8086微机系统的主要操作,系统的复位与启动操作； 暂停操作； 总线操作；（I/O读、I/O写、存贮器读、存贮器写） 中断操作； 最小模式下的总线保持； 最大模式下的总线请求/允许。,3. 最小模式下典型的时序分析,（1）最小方式下的总线读操作,写总线周期示意图（最小模式）,4. 中断响应周期(对可屏蔽中断),5. 系统的复位和启动操作,内部寄存器（除CS）清0 标志寄存器清0 指令队列清0 将FFFFH送CS,(1)存储器的分段,1. 8086存储器组织,1.1.
5、4 8086存储器和I/O组织,段的起始地址必须能被16整除,若CS=1055H、DS=250AH、ES=8FFBH和SS=0EFF0H，存储器中分布情况如下。每个段可以独立地占用64K存储区。,各个逻辑段允许重叠 若程序占有8KB（2000H）存储区，数据段占有2KB（800H）存储区，堆栈段占有256个字节的存储区,注意：这里所谓的重叠只是指每个区段的大小允许根据实际情况分配，而不一定非要占有64KB的最大段空间。,(2) 逻辑地址和物理地址任何一个存储单元对应一个20位的物理地址，它由逻辑地址变换得来，地址运算如下： 物理地址(PA)=段地址16+偏移地址(EA),由BIU中地址加法器中
6、完成的,(3) 8086的I/O组织,*I/O端口的地址编排有两种方式：,1. I/O端口独立编址（I/O映射方式）,2. I/O端口与存储器单元统一编址存储器映射方式,I/O端口地址空间与存储器地址空间两者相互独立，CPU采用不同的指令分别访问I/O端口和存储器,如80X86系统 ； 优点：译码电路相对简单；单独指令，易懂； 缺点：指令相对较少,I/O端口地址空间在存储器地址空间内统一编址，CPU象访问存储器单元一样来访问I/O端口； 优点：无需额外指令；指令操作丰富； 缺点：存储空间减少；程序不易读,地址总线的低16位对I/O寻址 64K 8位的I/O设备与16位DB的连接低8位：A0=0 偶地址高8位：A0=1 奇地址奇偶地址都可：A0和BHE结合实现,
