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《微机原理与接口技术(第二版)》
邮箱:电话:第2章微处理器2.18086/8088CPU结构(重点)2.28086/8088CPU时序及引脚功能(了解)2.38086/8088中断系统(重点)2.48086系统配置及总线操作(了解)2.532位微处理器编程结构简介(自学)§2.18086/8088CPU结构
2.1.18086/8088CPU内部结构8086/8088CPU的内部结构包含两大部分:指令执行单元EU(ExecutionUnit)和总线接口单元BIU(BusInterfaceUnit)
。EU从BIU的指令队列中取出指令,执行指令。BIU完成取指令,读操作数,送结果,所有与外部的操作由其完成。BIU和EU的操作是并行的。若需要访问内存或I/O端口,则由EU向BIU发出访问所需要的地址,在BIU中形成物理地址,然后访问内存或I/O端口,得到操作数后送到EU,或将结果到送指定的内存单元或I/O端口。这种并行工作方式,大大提高了系统工作效率。EU完成指令译码和执行指令的工作。EU从BIU的指令队列中取得指令,并在ALU上执行指令;然后将处理的结果送回BIU,由BIU进行存储处理。它由ALU、标志寄存器、通用寄存器、暂存器、控制部件等组成。算术逻辑运算单元ALU标志寄存器FLAGS(详见2.1.2)通用寄存器组(详见2.1.2)EU控制器:接收从BIU的指令流队列中取来的指令,经过指令译码器译码,形成各种控制信号,对EU的各个部件实现完成规定的操作。◆指令执行部件EUBIU具有地址形成、取指令、指令排队、读/写操作数和总线控制的功能,它是CPU与外部(内存和I/O端口)的接口,它提供了16位双向数据总线和20位地址总线,完成所有外部总线操作。它由4个16位段寄存器、16位指令指针IP和内部暂存器、6字节(8088为4字节)指令队列缓存器、20位地址加法器以及总线控制逻辑部件等组成。段寄存器指令指针寄存器IP
地址加法器指令队列缓存器总线控制逻辑◆总线接口部件BIU☆段寄存器(结合2.1.2)8086/8088CPU内部设置了4个16位段寄存器,它们分别是CS(CodeSegmentRegister,代码段寄存器)、DS
(DataSegmentRegister,数据段寄存器)、SS(StackSegmentRegister,堆栈段寄存器)、ES
(ExtraSegmentRegister,附加段寄存器),由它们给出相应逻辑段的首地址,称为“段基址”。CS:内存放可执行的指令代码段基址。DS、ES:内存放操作的数据段基址。SS:开辟为程序执行中所要用的堆栈区,采用先进后出(FILO)的方式访问它。☆地址加法器(结合2.1.3)功能:用来计算20位存储单元的物理地址。
8086/8088系统有20位地址线,可寻址1MB字节的存储空间,而8086为16位机,CPU内部寄存器只有16位,可寻址216B=64KB。为了解决这一矛盾,8086/8088CPU采用了将存储器地址空间分段管理的方法,即将1MB空间划分成若干个逻辑段,每个逻辑段的最大长度为64KB
。图2-4内存分段示意图0段64KB1段64KB000000FFFF100001FFFFF0000FFFFF15段64KB000000逻辑段1的起点64KBFFFFF(a)逻辑段1≤64KB逻辑段2的起点逻辑段2≤64KB逻辑段3的起点逻辑段3≤64KB逻辑段4的起点64KB逻辑段4≤64KB(b)存储器中的每个存储单元都可以用两个形式的地址来表示:物理地址PA(PhysicalAddress)和逻辑地址LA(LogicAddress)。把段起始地址的高16位称为段基地址,相对于段起始地址的一个偏移量称为偏移地址(也叫有效地址EA或段内地址),把“段基地址:偏移地址”的表示形式称为存储单元的逻辑地址,逻辑地址也是编程时采用的地址形式。
物理地址PA:内存的绝对地址,地址范围是“00000~FFFFFH”,是CPU访问内存的实际寻址地址。物理地址由逻辑地址变换而来。物理地址=段基址×16+偏移地址,物理地址在BIU的地址加法器中形成。☆地址加法器(续)【例2-2】CS存放当前代码段基地址,IP存放了下一条要执行指令的段内偏移地址,若CS=2000H,IP=003AH,则物理地址=CS×16+IP=2000H×10H+003AH=2003AH
例题计算逻辑地址035AH:32B8H的物理地址PA。练习答案:06858H☆指令队列缓存器功能:用来暂时存放从存储器中取出的指令。指令队列采用FIFO(FirstInputFirstOutput,先进先出)的管理方式,允许预取6字节的指令代码(8088为4字节)。☆总线控制逻辑功能:用于产生存储器读/写、I/O读/写控制信号。补充知识指令队列缓存器的工作原理:取指时,取来的指令存入队列缓冲器,缓冲器中有一条指令,EU就开始执行。指令队列缓冲器中只要有2个(8088为1个)字节“空”时,BIU便自动执行取指操作填满缓冲寄存器。在EU执行指令的过程中,指令需要对存储器或I/O设备进行数据存取时,BIU将在执行完现行取指令的存储器周期后,下一个周期对指定的存储器单元或I/O设备进行存取操作,交换的数据经BIU由EU进行处理。当EU执行完转移、调用和返回指令时,则要清除指令队列缓冲器,并要求BIU从新的地址重新开始取指令,新取的第一条指令将直接送到EU去执行,随后取来的指令填入指令队列。§2.18086/8088CPU结构
2.1.28086/8088寄存器结构寄存器可以用来存放运算过程中所需要的操作数地址、操作数及中间结果。
8086微处理器内部包含有4组16位寄存器,它们分别是通用寄存器组、段寄存器、指针和变址寄存器、指令指针寄存器和标志位寄存器,如图2-2所示。图2-28086/8088寄存器结构(a)通用寄存器组(c)指针和变址寄存器(b)段寄存器(d)指令指针和标志位寄存器组015代码段寄存器数据段寄存器堆栈段寄存器附加段寄存器CSDSSSESAHALBHBLCHCLDHDLAXBXCXDX81507累加器基址寄存器计数寄存器数据寄存器SPBPDISI015堆栈指针寄存器基址指针寄存器目的变址寄存器源变址寄存器015IPFLAGS指令指针寄存器标志位寄存器16位标志寄存器,用来存放运算结果的特征。其中7位没有定义,其余9位分成两类:状态标志:表示运算后结果的状态特征它影响后面的操作,有6位:CF、PF、AF、ZF、SF和OF。控制标志,用来控制CPU操作,有3个:TF、IF和DF。具体格式如图2-3。◆标志寄存器FLAGS☆状态标志位:用来反映EU执行算术或逻辑运算以后的结果特征。
CF:进位标志CF=1表示指令执行结果在最高位产生了一个进位或借位;CF=0表示无进位或借位产生。
AF:辅助进位标志(又叫半进位标志)AF=1表示字节操作时,结果的低4位产生了一个进位或借位;AF=0表示无进位或借位产生。
OF:溢出标志
OF=1表示带符号数在进行算术运算时产生了算术溢出;OF=0表示无溢出。SF:符号标志。SF=1表示运算结果为负数;SF=0表示运算结果不为负数。PF:奇偶标志。PF=1表示字节操作时,指令执行结果中有偶数个1;PF=0表示指令执行结果中有奇数个1。ZF:零标志。
ZF=1表示运算结果为零;ZF=0表示运算结果不为零。☆控制标志位:用来控制CPU的操作,它由程序设置或由程序清除。DF:方向标志。用来控制数据串操作指令的地址步进方向。DF=1表示数据串指令将以地址的递减顺序对数据串数据进行处理;DF=0表示数据串指令将以地址的递增顺序对数据串数据进行处理。。IF:中断允许标志。IF=1表示8086CPU开中断;IF=0表示8086CPU关中断。TF:陷阱标志或单步操作标志。TF=1表示8086CPU处于单步工作方式;TF=0表示8086CPU正常执行程序。◆逻辑地址来源由于访问内存的操作类型不同,BIU所使用的逻辑地址来源也不同,如表2-1所示。表2-1逻辑地址的来源操作类型隐含段地址替换段地址偏移地址(offset)取指令CS无IP堆栈操作SS无SPBP为间址SSCS,DS,ES有效地址EA存取变量DSCS,ES,SS有效地址EA源字符串DSCS,ES,SSSI目标字符串ES无DI图2-6存储单元寻址示意图IPCSSI,DI或BXDSSP或BPSS代码段数据段堆栈段图2-6是段寄存器与其它寄存器组合寻址存储单元的示意图
8086系统中,1MB的存储空间分成两个存储体:偶地址存储体和奇地址存储体,各为512KB,示意图如图2-7所示。对于任何一个存储体,只需要用19位地址码A19~A1就够了,最低地址码A0用于区分当前访问哪一个存储体。当A0=0时,表示访问偶地址存储体,偶地址存储体与数据总线低8位相连,从低8位数据总线读/写一个字节。当A0=1表示访问奇地址存储体。
8086系统设置一个高位有效控制信号。与A0相互配合使得CPU可以访问两个存储体中的一个字节。◆8086内存的分体结构及访问方法表2-2和A0组合及操作A0操作功能总线使用情况00同时访问两个存储体,从偶地址开始读/写一个字AD15~AD001只访问奇地址存储体,读/写高字节信息AD15~AD810只访问偶地址存储体,读/写低字节信息AD7~AD011误操作——两个存储体与CPU总线之间的连接如图2-8所示。奇地址存储体的片选端受控于信号,偶地址存储体的片选端受控于地址线A0。内存中存放的信息称为存储单元的内容,例如,存储单元00100H中的内容为34H,表示为(00100H)=34H。一个字在内存中按相邻两个字节存放,存入时以低位字节在低地址,高位字节在高地址的次序存放,字单元的地址以低位地址表示。一个字可以从偶地址开始存放,也可以从奇地址开始存放,8086CPU访问内存时,都是以字为单位进行的,并从偶地址开始。这种存放方式也称作“对准存放”。当CPU读/写一个字时,如果字单元地址从偶地址开始,那么只需要访问一次内存;如果字单元地址从奇地址开始,那么CPU需要两次访问内存,第一次取奇地址上数据(偶地址8位数据被忽略),第二次取偶地址上数据(奇地址8位数据被忽略)。因此,为了加快程序运行速度,编程时要采用“对准存放”的方式。
00000H~003FFH:存放中断向量表(详见2.3.2),每个中断向量占4个字节,前2个字节存放中断处理服务程序入口的偏移地址,后2个字节存放中断处理服务程序入口的段地址。因此1KB区域可以存放256个中断服务程序的入口地址。
B0000H~B0FFFH:单色显示器的视频缓冲区,存放单色显示器当前屏幕显示字符所对应的ASCII码及其属性。
B8000H~BBFFFH:彩色显示器的视频缓冲区,存放彩色显示器当前屏幕像素点所对应的代码。
FFFF0H~FFFFFH:存放一条无条件转移指令,使系统在上电或复位时,自动跳转到系统的初始化程序。这个区域被包含在系统的ROM范围内,在ROM中驻留着系统的基本I/O系统程序,即BIOS。◆专用和保留的存储器单元
8086微处理器和外部设备之间是通过I/O接口电路进行联系,以达到相互间传输信息的目的,每个I/O接口都有一个端口或几个端口。端口(详见6.1.1):是指I/O接口电路中供CPU直接存取访问的那些寄存器或某些特定电路。端口地址:一个I/O接口包括若干个端口,如数据、命令、状态、方式端口等,微机系统要为每个端口分配一个地址号,称为端口地址。各个端口地址和存储单元地址一样,应具有唯一性。◆8086的I/O组织CPUI/O设备译码数据端口状态端口控制端口DBABCB一个典型的I/O接口(结合课本P188)补充知识8086微处理器用地址总线的低16位作为对8位I/O端口的寻址线,可访问的8位I/O端口有65536个;两个编号相邻的8位端口可以组成一个16位的端口。一个8位的I/O设备既可以连接在数据总线的高8位上,也可以连接在数据总线的低8位上。微机系统的I/O端口有以下两种编址方式:统一编址(如单片机)。独立编址(如8086)。◆8086的I/O组织(续)统一编址也称“存储器映射方式”(MemoryMapped)。在这种编址方式下,端口和存储单元统一编址,即将I/O端口地址置于1MB的存储器空间中,在整个存储空间中划出一部分空间给外设端口,把它们看作存储器单元对待,见图2-9(a)。
CPU访问存储器的各种寻址方式都可用于寻址端口,访问端口和访问存储器的指令在形式上完全一样。
统一编址的主要优点是无需专门的I/O指令,对端口操作的指令类型多,简化了指令系统的设计。不仅可以对端口进行数据传送,还可以对端口内容进行算术/逻辑运算和移位等操作,端口操作灵活,有比较大的编址空间。
缺点是端口占用存储器的地址空间,使存储器容量更加紧张,同时端口指令的长度增加,执行时间较长,端口地址译码器较复杂。
☆统一编址独立编址也称“I/O映射方式”(I/OMapped)。这种方式的端口单独编址构成一个I/O空间,不占用存储器地址,故称“独立编址”方式,见图2-9(b)。
CPU设置了专门的输入和输出指令(IN和OUT)来访问端口。在采用独立编址方式时,CPU提供控制信号M/IO区别是寻址内存还是I/O端口。8086微处理器在执行访问存储器指令时,M/IO信号为高电平,通知外部电路CPU访问存储器,当8086微处理器执行输入/输出指令时,而M/IO为低电平,表明CPU在访问I/O端口。在这种方式下,端口所需的地址线较少,地址译码器较简单,采用专用的I/O指令,执行时间少,指令长度短。端口操作指令形式上与存储器操作指令有明显区别,优点是程序编制与阅读较清晰。缺点是输入输出指令类别少,一般只能进行传送操作。☆独立编址图2-9内存映射与I/O映射编址(a)统一编址;(b)独立编址FFFFFH00000H内存空间供I/O接口使用I/O空间I/O端口0I/O端口1I/O端口N64KB系统各I/O端口配置地址(a)FFFFFH00000H内存空间1MBI/O端口0I/O端口1I/O端口N64KB系统各I/O端口配置地址(b)I/O空间FFFFH0000H§2.28086/8088CPU时序及引脚功能
2.2.18086CPU时序的概念◆时钟周期、总线周期和指令周期8086微处理器由外部一片8284A时钟信号发生器提供主频5Mhz的时钟信号,在时钟节拍的作用下,CPU一步一步顺序执行指令。时钟周期(ClockCycle):是CPU指令执行时间的刻度,用T表示时钟周期,由计算机主频决定。总线周期(BusCycle):指令执行过程中,访问存储器和访问I/O端口的操作都统一交给总线完成,每一次访问都称为一个总线周期。(读总线周期和写总线周期)在8086/8088CPU中,每个总线周期至少包含4个时钟周期(T1~T4),习惯上将4个时钟周期分别称为4个T状态,即T1状态、T2状态、T3状态和T4状态。一般情况下在总线周期的T1状态传送地址,T2~T4状态传送数据。
指令周期(InsttuctionCycle):CPU每条指令的执行都由取指令(fetch)、译码(decode)执行(excute)等操作组成,CPU从存储器读取并执行一条指令的时间称为指令周期,一个指令周期由一个或几个总线周期组成,不同指令的指令周期的长短是不同的。◆时钟周期、总线周期和指令周期(续)地址T1总线周期T2缓冲数据T3T4T1T2T3T4总线周期地址缓冲数据图2-10典型的8086总线周期波形CLK地址/数据总线在T1状态,CPU往多路复用总线上发出地址信息,以指出要寻址的存储单元或外设端口的地址。在T2状态,CPU从总线上撤销地址,使总线的低16位浮置成高阻状态,为传输数据作准备。在T3状态,多路总线的高4位继续提供状态信息,低16位上出现由CPU写出的数据或者CPU从存储器或端口读入的数据。由于外设或存储器速度较慢,常常不能及时配合CPU传送数据。这时,外设或存储器会通过READY信号线在T4状态启动之前向CPU发一个“数据未准备好”信号,于是CPU会在T3之后插入1个或多个附加的时钟周期Tw(Wait,等待状态)。在Tw状态,总线和T3状态的信息一样。当指定的存储器或外设完、成数据传送时,便在READY线上发出“准备好”信号,CPU接收到这一信号后,会自动脱离Tw状态而进入T4状态。在T4状态,总线周期结束。只有在CPU和内存或I/O接口之间传输数据,以及填充指令队列时,CPU才执行总线周期。如果在1个总线周期之后,不立即执行下一个总线周期,那么,系统总线就处在空闲状态,此时,执行空闲周期TI。◆8086总线周期时序◆空闲周期只有在CPU和内存或I/O接口之间传输数据时,CPU才执行总线周期,若CPU不执行总线周期(不进行存储器或I/O操作),则总线接口执行空闲周期(一系列的TI状态)在这些空闲周期,CPU在高位地址线上仍然驱动上一个机器周期的状态信息(S6~S3)。而数据总线上信号不同。若在上一个总线周期是写周期输出,则在空转状态,CPU在AD15~AD0上仍输出一个总线周期上要写的数据,直至下一个总线周期的开始。若前一个总线周期是读周期,则AD15~AD0在TI状态处于高阻状态。在空闲周期中,虽然CPU对总线进行空操作,但是CPU内部操作仍然进行,即EU部件在工作。所以说,总线空操作是BIU对EU的等待。T1T2T3TwT4T1T2T3T4TITIT1T2T3TwTwT4TITI图2-11典型的8086总线周期序列TW状态用来等待内存或I/O接口的响应在两个总线周期之间执行空闲周期8086CPU芯片采用40条引脚的双列直插式封装,外部引脚如图2-12,包括16条数据线(外部数据总线),20条地址线(外部地址总线),5条状态线,17条输入/输出控制线,加上控制信号,电源和地线,芯片所需的引脚比较多,由于制造工艺的限制,部分引脚采用了分时复用的方式,即一条引脚有一个以上的用途。8086/8088CPU有最小和最大两种工作模式,两种方式的选择是由硬件设定的。下表说明了最小模式和最大模式特点。§2.28086/8088CPU时序及引脚功能
2.2.28086CPU的工作模式最小模式和最大模式的特点最小模式最大模式MN/接+5VMN/接地构成单处理器系统构成多处理器系统系统控制信号由CPU提供系统控制信号由总线控制器8288提供
2.2.38086CPU最小模式下的引脚定义ADl5~AD0
:地址/数据线(双向,三态)A19/S6~A16/S3
:地址/状态线(双向,三态)NMI:不可屏蔽中断请求信号(输入),正跳变有效INTR:可屏蔽中断请求信号(输入),高电平有效CLK:时钟信号(输入)RESET(P36表2-5):复位信号(输入),高电平有效READY:准备就绪信号(输入),高电平有效:测试信号(输入),低电平有效:中断响应信号(输出),低电平有效ALE:地址锁存允许信号(输出),高电平有效§2.28086/8088CPU时序及引脚功能:数据允许信号(输出),低电平有效DT/:数据发送/接收控制信号(输出)M/:内存或I/O端口控制信号(输出):写选通信号(输出),低电平有效HLDA:总线保持响应信号(输出),高电平有效HOLD:总线保持请求信号(输入),高电平有效:读选通信号(输出),低电平有效MN/:最小/最大工作模式选择信号,输入
/S7:高8位数据总线允许/状态信号(输出)VCC(+5V):电源端,GND(地):接地端
2.2.38086CPU最小模式下的引脚定义(续)§2.28086/8088CPU时序及引脚功能
2.2.48086CPU最大模式下的引脚定义(自学)见课本P38。§2.28086/8088CPU时序及引脚功能8088的外部数据总线为8位,所以分时复用的地址/数据只有AD7~AD08位,而A15~A8为地址输出线。8088的输入/输出存储器控制信号为IO/,即高电平表示访问I/O设备,低电平表示访问存储器,与8086相反。8088只能进行8位数据传输,信号不需要了,改为,DT/、IO/一起决定最小模式下的总线操作周期,表2-7(见课本P39)指出了具体的组合关系。
2.2.58088的引脚与8086的区别§2.28086/8088CPU时序及引脚功能补充知识§2.38086/8088中断系统◆中断的基本概念(结合7.1.1)中断是指CPU正常运行程序的过程中,CPU内部或外部的某些事件或紧急、异常情况需要及时处理,导致CPU暂停正在执行的程序,转去执行处理该事件的程序,并在处理完毕返回原程序处继续执行被暂停的程序,这一过程称为中断。中断时,被打断执行的程序中下一条被暂停执行的指令所在的地址称为断点。
§2.38086/8088中断系统◆与中断有关的基本概念(结合7.1)中断源:能引起CPU产生程序中断的随机事件叫做中断源。中断源主要分为两大类:内部中断源和外部中断源。内部中断源即中断源在微处理器内部。外部中断源,即引起中断的原因是外部设备。中断系统:指能够实现计算机的中断功能而配置的相关硬件、软件的集合。中断类型码:中断系统为区别不同种类的中断源,一般采用若干位二进制编码进行区分。方法是为每个中断源分配一个不同的编码,称为中断类型码。中断处理过程(结合7.1.2):从中断源向CPU发出中断请求信号到CPU将这一请求处理完成的过程,叫做中断处理过程。这一过程包括:中断请求、中断响应、中断处理和中断返回4个步骤。中断优先级:指每个中断源在接受CPU服务时的优先等级。中断嵌套(结合7.1.2):指CPU在执行低级别中断处理子程序时,有较高级别的中断请求产生,CPU能够暂停执行级别低的中断处理子程序,转去处理这个级别高的中断,处理完后再返回低级别的中断处理子程序继续运行。图7-1中断过程示意图(见课本P212)图7-4中断嵌套示意图(见课本P215)§2.38086/8088中断系统
2.3.1微机的中断类型8086/8088CPU的中断类型码使用8位二进制数,范围为0~255,可以处理256种不同类型的中断,CPU根据中断类型码来识别不同的中断源。这256个中断源可分为两大类:一类是外设接口的中断请求,由CPU的引脚引入,中断源来自CPU外部,故称外部中断(又称硬件中断)。另一类在执行指令时引起,来自CPU的内部,故称内部中断(又称软件中断)。图2-148086微机的中断来源
定义:外部中断是由外部中断源对CPU产生的中断请求。
分类:根据外部中断源是否受8086/8088CPU标志寄存器的中断允许标志位(IF)的影响,将中断分为非屏蔽中断NMI和可屏蔽中断INTR两种。◆外部中断☆非屏蔽中断非屏蔽中断从引脚NMI引入,不受CPU中断IF的影响,一旦有中断请求,CPU必须响应。类型号为02H。
NMI中断可用来处理微机系统的紧急状态,优先级别高于可屏蔽中断。☆可屏蔽中断可屏蔽中断请求信号从引脚INTR引入,受CPU中断IF的影响。当外设有中断请求且IF=1时,一般情况下CPU执行完本条指令后予以响应。随后CPU将执行两个连续的总线周期响应中断,送出两个中断响应信号INTA(负脉冲)。◆内部中断定义:内部中断是指CPU内部事件及执行软中断指令所产生的中断请求,与硬件无关,又称为软件中断。分类:已定义的内部中断有5个。除法错中断:类型号为00H,由CPU自身产生。单步中断:类型号为01H,由CPU对TF的测试产生。断点中断:类型号为03H,执行INT3指令或设置断点产生。溢出中断(结合课本P112):类型号为04H,当OF=1(带符号数运算)时产生。指令中断(软中断,结合课本P111
):执行INTn指令产生。中断由CPU内部引起,中断类型码的获得与外部无关,CPU不需要执行中断响应周期去获得中断类型码,中断矢量号由CPU自动提供。
除单步中断外,内部中断无法用软件禁止,不受IF的影响,即都不能通过执行CLI指令使IF位清零来禁止对它们的响应。
除单步中断外,任何内部中断的优先权都比外部中断高。8086CPU的中断优先权由高到低顺序为:内部中断(除法出错中断、指令中断、溢出中断、断点中断)、NMI中断、INTR中断和单步中断。
内部中断没有随机性,这一点与调用子程序非常相似。小结软件中断的特点(P41)
2.3.2微机的中断向量表
8086/8088CPU是采用向量中断的方式来处理对可屏蔽中断的响应。向量中断是指连接外部中断源的接口电路向CPU提供中断类型号,CPU根据类型号确定中断服务程序入口地址信息的中断方式,也称为矢量中断。
中断向量:实际上就是中断服务程序的入口地址。每个中断向量为4个字节,两个高字节用于存放中断服务程序的段地址,两个低字节用于存放中断服务程序的偏移量。
中断向量表:存放中断向量的存储区称为中断向量表。各中断向量在中断向量表中按中断类型码从0到255顺序存放。
中断向量表地址:由中断类型号计算出相应的中断向量在表中存放的位置,称为中断向量表地址,或称为中断向量指针。
中断类型号×4=中断向量指针的低地址→(IP)
中断类型号×4+2=中断向量指针的高地址→(CS)§2.38086/8088中断系统图2-15微机中断向量表补充例题已知矢量表的内容如表中所示。当发生中断类型号0AH的中断时,问中断处理程序的入口地址是多少?::::::00028H40H00029H30H0002AH23H0002BH01H::::::答案:CS=0123HIP=3040H§2.48086系统配置及总线操作
2.4.1最小模式系统配置在最小模式系统中,除了8086CPU,内存及I/O接口芯片外,还要加入:1片8284A时钟发生器;3片8282/8283或74LS373,作为地址锁存器;2片8286/8287或74LS245,作为双向数据总线收发器。Vcc图2-168086最小模式系统配置MN/VccCLKREADYRESETM/8284ACLKREADYRESETX1X2STB8282/3地址锁存器ALE地址8086CPUAD15~AD0A19~A16地址/数据DT/16位数据总线存储器DATA8286/7数据收发器TI/O芯片DATA20位地址总线◆8284A时钟信号发生器8284A181716151413121110123456789图2-178284A外部引脚(引脚介绍见课本P43~44)VccX1X2EFIOSCRESETCSYNCPCLKRDY1READYRDY2
CLKGNDC/FCPU与内存(或I/O端口)进行数据交换时,CPU首先要送出地址信号,然后再发出控制信号及传送数据。由于8086引脚限制,地址和数据分时复用一组总线,所以加入地址锁存器,先锁存地址,使在读/写总线周期内地址稳定。8282/8283是三态缓冲的8位数据锁存器,在最小模式系统中作地址锁存器用,20位物理地址需要用3片。8282的输入和输出信号是同相的,引脚结构如图2-19所示;8283的输入和输出信号反相。CPU在读/写总线周期的T1状态把20位地址和信号送到总线上,在地址锁存允许信号ALE有效时,将地址和锁存到8282/8283锁存器中,由于引脚接地,使CPU输出的地址码(锁存在8282中)和信号稳定地输出到地址总线及控制总线上。74LS373的功能与8282相同,在IBMPC/XT的系统板中作地址锁存器。◆地址锁存器8282/8283VccDO0DO1DO2DO3DO4DO5DO6DO7STBDI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7GND82822019181716151413121112345678910图2-198282外部引脚DI7~DI0:8位数据输入;DO7~DO0:8位数据输出。STB:选通信号;:输出允许信号。STB是选通信号,与CPU的地址锁存允许信号ALE相连,当STB端选通信号出现,8位输入数据锁存到8个D触发器中。是输出允许信号,由外部输入的控制信号,当为低电平时,锁存器中的8位数据输出到数据(地址)总线上,当为高电平时,输出端呈高阻状态,在不带DMA控制器的8086单处理器系统中,信号接地。补充知识
74LS373:片内是8个输出带三态门的D锁存器。由8个D门组成,8个输入端1D~8D、8个输出端1Q~8Q,2个控制端和G。
74LS273和74LS377:是带清除端/CLR的8D触发器。74LS3731D2D3D4D5D6D7D8D1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8QG74LS373的真值表注:
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