8086系统结构课件

8086系统结构引言微处理器结构概述微处理器结构限制1、引脚数2、芯片面积3、器件速度16位微处理器基本结构1、引脚功能复用2、单总线、累加器结构3、可控三态电路4、总线分时复用2-18086CPU结构一、8086CPU的内部结构

1、总线接口单元

2、指令执行单元二、寄存器结构

1、通用寄存器组

2、指针和变址寄存器

3、段寄存器

4、指令指针寄存器

5、标志寄存器8086AHALBHBLCHCLDHDLSIDISPBPAXBXCXDX运算暂存器ALU标志寄存器指令执行单元(EU)16位内部总线EU控制电路123456指令队列缓冲器内部暂存器ESSSDSCSIP∑16位总线20位地址总线总线控制逻辑电路8位总线总线接口单元(BIU)通用寄存器组8086CPU内部结构示意图BIUEU1、总线接口单元组成1、段地址寄存器2、指令指针寄存器3、物理地址加法器4、指令队列5、总线控制逻辑功能1、地址形成2、取指令3、指令排队4、读/写操作数5、总线控制2、指令执行单元组成1、算逻部件2、标志寄存器3、寄存器组4、EU控制器功能1、执行指令8086CPU内部寄存器数据寄存器指针与变址寄存器AXAHALSPBXBHBLBPCXCHCLSIDXDHDLDI段寄存器

指令指针与标志寄存器CSIPDSPSWESSS

标志寄存器格式D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0

OFDFIFTFSFZF

AF

PF

CFCF：进位位PF：奇偶校验位AF：辅助进位位ZF：全零标志位SF：符号标志位OF：溢出标志位TF：单步标志位IF；中断标志位DF：方向标志位2-28086CPU的引脚及其功能一、8086/8088CPU在最小模式中引脚定义二、8086/8088CPU在最大模式中引脚定义三、8088与8086CPU的不同之处

小

大一、8086/8088CPU在最小模式中引脚定义AD15-AD0：地址/数据总线A19/S6-A16/S3：地址/状态线BHE/S7：高8位数据总线允许/状态（0）MN/MX：最小/最大工作模式选择（1/0）RD：读选通（0）WR：写选通（0）M/IO：存储器/IO端口控制（1/0）ALE：地址锁存（1）DEN：数据允许（0）DT/R：数据发送/接受（1/0）READY：准备就绪（1）RESET：复位（1）INTR：可屏蔽中断请求（1）INTA：中断响应（0）NMI：非屏蔽中断请求（0-1）TEST：测试（0）HOLD：总线保持请求（1）HLDA：总线保持响应（1）CLK：时钟Vcc，GND：电源二、8086/8088CPU在最大模式中引脚定义S2-S0：总线周期状态LOCK：总线封锁（0）RQ/GT0，RQ/GT1：总线请求信号输入/总线请求允许信号输出QS1，QS0：指令队列状态2-38086存储器组织存储器地址的分段

1、存储器地址的分段

2、物理地址的形成

3、逻辑地址的来源8086存储器的分体结构堆栈的概念2-48086系统配置一、最小模式系统二、最大模式系统物理地址形成过程150段基址0000加法器15020位物理地址190偏移地址段：偏移地址：逻辑地址：物理地址：CLKREADYRESETRDWRIOM/A19～A16ALEAD15～AD0DENRDT/MXMN/8282或8283OE地址STB地址/数据8286或8287OET8086CPU存储器DATABHE地址总线I/O外设DATA数据总线VCCRESVCC8284时钟发生器7/SBHE最小模式下8086系统配置地址/数据INTAMRDCMWTCIORCIORWCALERDT/DEN2S1SCLK8288

总线控制器0S0S1S2SCLKREADYRESETSTB8282A19/S6～A16/S3地址/状态7/SBHEAD15～AD08286TOE18086CPURESMXMN/存储器DATAI/O外设DATA数据总线VCC8284时钟发生器OE地址总线BHE最大模式下8086系统配置RQ/GT0RQ/GT12-58086CPU时序系统的复位和启动最小模式下的总线操作

1、读2、写3、空最大模式下的总线操作

1、读

2、写最小模式下的总线保持最大模式下的总线请求/允许时序：指令周期：总线周期：时钟周期：CLKRESET输入内部RESETBUS总线悬浮驱动输出到无效状态复位时序一个总线周期CLKA19/S6～A16/S3状态输出地址输出数据输入地址，输出BHE1S/BHEAD15～AD0ALEIOM/低为I/O读,高为存储器读RDRDT/DENT1T2T3T48086最小模式读周期时序CLKA19/S6～A16/S3状态输出地址输出数据输入地址，输出BHE7S/BHEAD15～AD0ALEIOM/低为I/O读,高为存储器读WRRDT/DENT1T2T3T4一个总线周期8086最小模式写周期时序CLK2S～A19/S6～A16/S37/SBHEAD15～AD0ALEIORC/MRDCRDT/DEN输入数据D15～D0S7～S3BHE、A19～A16无效T1T2T3T4一个总线周期0S2S～0S2S～0SAD15～AD08086读周期时序(最大模式)CLK2S～地址/状态7S/BHEALEAMWCDENS7～

S3BHEA19～A16无效T1T2T3T4一个总线周期地址/数据输入数据D15～D0(AD15～AD0)AD15～AD0或AIOWC