模拟电子与数字逻辑第4章下.ppt

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1、第4章16位微处理器4.48086/8088的主要操作功能习题4.48086／8088的主要操作功能一个微型机系统要完成各种任务，其中有一些操作是最基本的。本节讲解以下几项8086的主要操作：4.4.1系统的复位和启动操作；4.4.2总线操作；4.4.3中断操作；P.194.4.4最小工作模式下的总线请求；4.4.5最大工作模式下的读／写操作。4.4.1系统的复位和启动操作当RESET引脚接受到高电平后的第1个时钟周的正跳变，即图4.17的①时，8086／8088进入内部RESET阶段。再过一个时钟周期，所有三态输出线就被设置成高阻状态，并且一直维持高阻状态，

2、直到RESET信号回到低电平。但在进入高阻状态的前半个时钟周期，也就是在前一个时钟周期的低电平期间(如图4.17所示)，这些三态输出线被设置成无作用状态。等到时钟信号又成为高电平时，三态输出线才进入高阻状态。图4.17三态输出线包括AD15～AD0，A19/S6～A16/S3，BHE／S7，M／IO，DT／R，DEN，WR，RD和INTA。还有几条非三态输出线，在复位之后会处于无效状态，但不浮空，它们是ALE，HLDA，RQ／GT0，RQ／GT1，QS0，QS1。8086／8088要求复位信号(RESET)至少有4个时钟周期的高电平，如果是初次加电的启动，则要

3、求有大于50μs的高电平。当8086／8088进入内部RESET时，CPU就结束现行操作，维持在复位状态。在复位的时候，代码段寄存器CS和指令指针寄存器IP分别初始化为FFFFH和0000H。所以，8086／8088在复位之后再重新启动时，便从内存的FFFF0H处开始执行指令，使系统在启动时，能自动进入系统程序。在复位时，由于标志寄存器被清零，即所有标志位都被清除了，因而，系统程序在启动时，总是要通过指令来设置各有关标志。复位信号RESET从高电平到低电平的跳变会触发CPU内部的一个复位逻辑电路，经过7个时钟周期之后，CPU就被启动而恢复正常工作，即从FFFF

4、0H处开始执行程序。4.4.2总线操作8086／8088CPU中各单元之间以及与外设的数据交换，都是通过总线来进行的。总线操作有两种情况，即总线读操作及总线写操作。总线读操作指CPU从存储器或外设端口读取数据。总线写操作指CPU把数据写入存储器或外设端口。下面将讲述8086／8088在最小工作模式下的总线读及总线写操作。1.最小工作模式下的总线读操作8086／8088最小工作模式总线读操作的时序如图4.18(a)。图4.18(1)T1状态：为了从存储器或I／O端口读出数据，首先要用M／IO信号指出CPU是要从内存还是I／O端口读，所以，M／IO信号在T1状态成

5、为有效(见图4.18(a)中的①)。如果是从存储器读数据，则M／IO为高；如果是从I／O端口读数据，则M／IO为低。M／IO信号的有效电平一直保持到整个总线周期的结束即T4状态。此外，CPU要指出所读取的存储单元或I／O端口的地址。8086的20位地址信号是通过多路复用总线输出的，高4位地址通过地址／状态线A19/S6～A16/S3送出，低16位地址通过地址／数据线AD15～AD0送出。在T1状态的开始，20位地址信息就通过这些引脚送到存储器和I／O端口(见图4.18(a)中的②)。地址信息必须被锁存起来，CPU在T1状态从ALE引脚上输出一个正脉冲作为地址锁

6、存信号(见图4.18(a)中的③)。在ALE的下降沿到来之前，M／IO信号、地址信号均已有效。锁存器8282正是用ALE的下降沿对地址进行锁存。BHE信号也在T1状态通过BHE／S7引脚送出(见图4.18(a)中的④)，它用来表示高8位数据总线上的信息可以使用。BHE信号常常作为奇地址存储体的体选信号。除此以外，当系统中接有数据总线收发器时，要用到DT／R和DEN作为控制信号。前者作为对数据传输方向的控制，后者实现数据的选通。为此，在T1状态，DT／R端输出低电平，表示本总线周期为读周期，即让数据总线收发器接收数据(见图4.18(a)中的⑤)。(2)T2状态：

7、在T2状态，地址信号消失(见图4.18(a)中的⑦)，此时，AD15～AD0进入高阻状态，以便为读入数据作准备；而A19/S6～A16/S3及BHE／S7引脚上输出状态信息S7～S3(见图4.18(a)中的⑥和⑧)，不过，在当前CPU设计中，S7未被赋予任何实际意义。DEN信号在T2状态变为低电平(见图4.18(a)中的)，从而在系统中接有总线收发器时，获得数据允许信号。在T2状态，CPU于RD引脚上输出读信号，RD信号送到系统中所有的存储器和I／O接口，但是，只有被地址信号选中的存储单元或I／O端口，才会被RD信号从中读出数据，而将数据送到系统的数据总线上。

8、(3)T3状态：在基本总线周期的T3状