微機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)課件(朱金鈞)02

8086微處理器及其系統(tǒng)第2章2.18086微處理器2.28086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器及I/O組織2.38086系統(tǒng)配置2.48086CPU的操作時(shí)序2.580386微處理器2.680486微處理器2.7Pentium微處理器8086微處理器及其系統(tǒng)第2章2.18086微處理1●執(zhí)行部件（EU）●總線接口部件（BIU）

2.1.18086CPU的結(jié)構(gòu)8086微處理器2.1執(zhí)行部件●內(nèi)部寄存器●算術(shù)邏輯運(yùn)算單元(ALU)及標(biāo)志寄存器●內(nèi)部控制邏輯電路●執(zhí)行部件（EU）2.1.18086CPU的結(jié)構(gòu)802內(nèi)部寄存器

●四個(gè)通用數(shù)據(jù)寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8為寄存器。用作8位寄存器分別記作：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。BX可用作間接尋址的地址寄存器和基地址寄存器，BH、BL可用作8位通用數(shù)據(jù)寄存器。有些指令約定以AX(或AL)為源或目的寄存器。AX(AH,AL)累加器BX(BH,BL)基址寄存器通用寄存器●8086共有8個(gè)16位的內(nèi)部寄存器，分為兩組：●通用寄存器●指針和變址寄存器內(nèi)部寄存器●四個(gè)通用數(shù)據(jù)寄存器AX、BX、CX、D3除用作通用寄存器外，在I/O指令中可用作端口地址寄乘除指令中用作輔助累加器。CX(CH,CL)計(jì)數(shù)寄存器

DX(DH,DL)數(shù)據(jù)寄存器CX在循環(huán)和串操作中操作中充當(dāng)計(jì)數(shù)器，指令執(zhí)行后CX內(nèi)容自動(dòng)修改。指針和變址寄存器●BP(BasicPointerRegister)基址指針寄存器●SP(StackPointerRegister)堆棧指針寄存器●SI(SourceIndexRegister)源變址寄存器●DI(DestinationIndexRegister)目的變址寄存器除用作通用寄存器外，在I/O指令中可用作端口地址寄乘除指令中4算術(shù)邏輯單元(ALU)及標(biāo)志寄存器●標(biāo)志寄存器（FlagRegister）共有16位，其中7位未用。標(biāo)志寄存器內(nèi)容如圖：1.條件標(biāo)志-----共6位，用于寄存程序運(yùn)行的狀態(tài)信息，這些標(biāo)志往往用作后續(xù)指令判斷的依據(jù)。2.控制標(biāo)志-----共3位，用于控制機(jī)器或程序的某些運(yùn)行過程。OFDFIFTFSFZF――AF――PF――CF8765432101514131211109算術(shù)邏輯單元(ALU)及標(biāo)志寄存器●標(biāo)志寄存器（FlagR5條件標(biāo)志●CF(CarryFlag)進(jìn)位標(biāo)志-----反映在運(yùn)行結(jié)果的最高位有無(wú)進(jìn)位或錯(cuò)位?！馪F(ParityFlag)奇偶標(biāo)志-----反映運(yùn)算結(jié)果中“1”的個(gè)數(shù)的奇偶性，主要用于判斷數(shù)據(jù)傳送過程中是否出錯(cuò)?！馎F(AuxiliaryFlag)輔助進(jìn)位標(biāo)志-----加減運(yùn)算時(shí)，若D3向D4產(chǎn)生了進(jìn)位或錯(cuò)位則AF=1。否則AF=0。在BCD碼運(yùn)算時(shí)，該標(biāo)識(shí)用于十進(jìn)制調(diào)整。條件標(biāo)志●CF(CarryFlag)進(jìn)位標(biāo)志6-----反映計(jì)算結(jié)果是否為0。若結(jié)果為零則ZF=1，否則ZF=0?！馭F(SignFlag)符號(hào)標(biāo)志-----反映計(jì)算結(jié)果最高位及符號(hào)位的狀態(tài)。如果運(yùn)算結(jié)果的最高位為1則SF=1（對(duì)帶符號(hào)數(shù)即為負(fù)數(shù)），否則SF=0（對(duì)帶符號(hào)數(shù)即為正數(shù)）。●OF(OverflowFlag)溢出標(biāo)志-----反映運(yùn)算結(jié)果是否超出了帶符號(hào)數(shù)的表數(shù)范圍。●ZF(ZeroFlag)零進(jìn)位-----反映計(jì)算結(jié)果是否為0。若結(jié)果為零則ZF=1，否則Z7控制標(biāo)志●共3位，用于控制機(jī)器或程序的某些運(yùn)行過程?！?/p>

DF(DirectionFlag)方向標(biāo)志-----用于串處理指令中控制串處理的方向?！馡F(InterruptFlag)中斷允許標(biāo)志-----用于控制CPU是否允許相應(yīng)可屏蔽中斷請(qǐng)求。●TF(trapflag)陷阱標(biāo)志-----用于單步操作。內(nèi)部控制邏輯電路控制標(biāo)志●共3位，用于控制機(jī)器或程序的某些運(yùn)行過程?！馜F85.I/O控制邏輯-----是CPU外部三總線（AB、DB、CB）的控制電路，它控制CPU與其他部件交換數(shù)據(jù)、地址、狀態(tài)及控制信息。4.指令隊(duì)列緩沖器-----是一個(gè)與CPU速度相匹配的高速緩沖寄存器。3.指令指針寄存器(IP)-----又稱程序計(jì)數(shù)器，是16位寄存器。2.地址加法器-----用于產(chǎn)生20位物理地址。1.段地址寄存器(CS、DS、SS、ES)-----用于存放段地址的寄存器稱為段寄存器，根據(jù)其主要用途，計(jì)有代碼段寄存器CS、數(shù)據(jù)段寄存器DS、堆棧段寄器SS、附加段寄存器ES。總線接口部件5.I/O控制邏輯4.指令隊(duì)列緩沖器3.指令指針寄98086CPU引腳的功能●8086總線周期●8086CPU的引腳及功能2.1.28086總線周期T1T2T3TwT4T1T18086總線周期圖2-3典型的8086總線周期時(shí)序8086CPU引腳的功能●8086總線周期2.1.280810-----CPU向多路復(fù)用總線上發(fā)送地址信息，指出要尋址的內(nèi)存單元地址或I/O端口地址。T2狀態(tài)：-----CPU從總線上撤消地址，使總線低16位呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，為數(shù)據(jù)傳輸作準(zhǔn)備。T3狀態(tài)：-----A19~A16上狀態(tài)信息不變，總線低16位上出現(xiàn)CPU要寫出的數(shù)據(jù)或準(zhǔn)備讀入的數(shù)據(jù)。T4狀態(tài)：-----總線周期結(jié)束，若為總線周期則在T4前沿將數(shù)據(jù)讀入CPU。T1狀態(tài)：-----CPU向多路復(fù)用總線上發(fā)送地址信息，指出要尋址的111.GND(地)和Vcc電源。Vcc引腳接+5V電源，GND引腳接地。2.AD15~AD0(AddressDataBus)地址/數(shù)據(jù)復(fù)用引腳，雙向、三態(tài)。3.A19/S6~A16/S3(Address/Status)地址/狀態(tài)復(fù)用引腳，輸出、三態(tài)。4.BHE/S7(BusHighEnable/Status)高8位數(shù)據(jù)線允許/狀態(tài)復(fù)用引腳，輸出、三態(tài)。8086CPU的引腳及功能在最小模式和最大模式下的通用引腳：1.GND(地)和Vcc電源。Vcc引腳接+5V電源，G12表2-1S3、S4代碼組合的意義S4S3意義00正在使用ES01正在使用SS10正在使用CS11正在使用DS表2-1S3、S4代碼組合的意義S413表2-2BHE與A0信號(hào)的意義BHEA0操作所用的數(shù)據(jù)線00從偶地址開始讀/寫一個(gè)字AD15~AD010從偶地址讀/寫一個(gè)字AD7~AD001從奇地址開始讀/寫一個(gè)字AD15~AD8從奇地址開始讀/寫一個(gè)字10（第一個(gè)總線周期）AD15~AD801（第二個(gè)總線周期）AD7~AD0表2-2BHE與A0信號(hào)的意義BHEA014INTR(InterruptRequest)可屏蔽中斷請(qǐng)求引腳，輸入、高電平有效。RD(Read)讀信號(hào)，輸出、三態(tài)、低電平有效。CLK(Clock)時(shí)鐘輸入引腳。RESET(Reset)復(fù)位引腳，輸入、高電平有效。READY(Ready)準(zhǔn)備好引腳，輸入、高電平有效。11.TEST(Test)測(cè)試引腳，輸入、低電平有效。12.MN/MX(Minimum/MaximumModeControl)最小/最大模式控制引腳，輸入。5.NMI(Non-MaskableInterrupt)非屏蔽終端請(qǐng)求引腳，輸入。INTR(InterruptRequest)可屏蔽中斷請(qǐng)求158086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器及I/O組織2.2.18086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)●8086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)●8086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器的地址●8086系統(tǒng)內(nèi)存地址的一些專用區(qū)域2.28086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器及I/O組織2.2.18086系統(tǒng)的168086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)偶地址存儲(chǔ)體512K×8A0=0奇地址存儲(chǔ)體512K×8A0=1000001000003FFFFFFFFFE000002000000圖2-5存儲(chǔ)體地址空間分配8086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)000001000003FFFFFF172-7a從偶地址讀寫一個(gè)字節(jié)（BHEA0=10)AD15~AD8上的數(shù)據(jù)被忽略，字節(jié)內(nèi)容通過AD7~AD0傳送。被讀的字節(jié)忽略的字節(jié)YYX存儲(chǔ)器8086CPU10000H10001Ha)從偶地址讀一個(gè)字節(jié)2-7a從偶地址讀寫一個(gè)字節(jié)（BHEA0=10)AD1182-7b從奇地址讀寫一個(gè)字節(jié)（BHEA0=01)。在AD15~AD8上傳送的數(shù)據(jù)有效，AD7~AD0上的數(shù)據(jù)被忽略。被讀的字節(jié)被讀的字節(jié)XYX存儲(chǔ)器8086CPU10008H10009HYb)從偶地址讀一個(gè)字2-7b從奇地址讀寫一個(gè)字節(jié)（BHEA0=01)。被讀的19從偶地址讀寫一個(gè)字（BHEA0=00)。AD15~AD0上傳送的數(shù)據(jù)同時(shí)有效。以上三種讀寫操作都是在一個(gè)總線周期中完成的。2-7c被讀的字節(jié)忽略的字節(jié)XYX存儲(chǔ)器8086CPU10050H10051Hc)從奇地址讀一個(gè)字節(jié)從偶地址讀寫一個(gè)字（BHEA0=00)。2-7c被讀的字202-7d從奇地址讀寫一個(gè)字。這種操作要占用兩個(gè)總線周期。被讀的第一字節(jié)忽略的字節(jié)YYX存儲(chǔ)器8086CPU10080H10082H忽略的字節(jié)被讀的第二字節(jié)XZW10081H10083Hd)從奇地址讀一個(gè)字節(jié)2-7d從奇地址讀寫一個(gè)字。這種操作要占用兩個(gè)總線周期。被218086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器的地址CS=2000HIP=1000H物理地址=21000HCS=2100HIP=0000H物理地址=21000H物理地址的計(jì)算公式：物理地址=端地址×16+偏移地址段地址的引入，為程序在內(nèi)存中浮動(dòng)創(chuàng)造了條件，一般用戶程序只涉及偏移地址。同一物理地址可以有不同的段地址和偏移地址表示。例如:8086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器的地址CS=2000HI228086系統(tǒng)內(nèi)存地址的一些專用區(qū)域●

0000~003FFH1KB空間用于存放中斷向量表，可存放256個(gè)中斷服務(wù)程序的入口地址，每個(gè)地址占4字節(jié)。●

B0000~B0FFFH4KB為單色顯示器顯示緩沖區(qū)，存放屏幕當(dāng)前顯示字符的ASCII碼?！?/p>

B8000~BBFFFH16KB為彩色顯示器顯示緩沖區(qū)，存放屏幕當(dāng)前像素代碼。●

FFFF0H啟動(dòng)地址。一般用來(lái)存放一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，轉(zhuǎn)到系統(tǒng)初始化程序。8086系統(tǒng)內(nèi)存地址的一些專用區(qū)域●0000~003FFH238086系統(tǒng)配置2.3.1最小模式和最大模式的概念

最小模式最大模式●為了適應(yīng)各種場(chǎng)合的要求，8086/8088CPU在設(shè)計(jì)中提供了兩種工作模式，即最小模式和最大模式。實(shí)際機(jī)器中究竟工作在哪一種模式，根據(jù)需要有硬件連接決定。2.38086系統(tǒng)的I/O組織●

8086系統(tǒng)有專有的輸入（IN）、輸入（OUT）令，用于外設(shè)端口（即外設(shè)接口中的內(nèi)部寄存器）的尋址。2.2.28086系統(tǒng)配置2.3.1最小模式和最大模式的概念最小模24最小模式最大模式：●如果系統(tǒng)中包括兩個(gè)以上處理器，其一個(gè)為8086/8088作為主處理器，其它處理器作為協(xié)處理器，這樣的系統(tǒng)成為最大模式系統(tǒng)。

：●如果系統(tǒng)中只有一個(gè)微處理器8086（或8088），所有由它產(chǎn)生，則系統(tǒng)中總線控制邏輯信號(hào)可先減少到最小，因此稱這種系統(tǒng)為最小模式系統(tǒng)。最小模式最大模式：●如果系統(tǒng)中包括兩個(gè)以上處理器，其一個(gè)為825最小模式系統(tǒng)●當(dāng)系統(tǒng)只有一個(gè)微處理器8086時(shí)，將MN/MX引腳接向+5V,構(gòu)成最小模式系統(tǒng)，其原理如圖2-81.最小模式系統(tǒng)典型配置2.8284時(shí)鐘發(fā)生器與8086的連接如圖2-93.地址鎖存器8282與8086的連接如圖2-104.總線驅(qū)動(dòng)器8286與8086的連接如圖2-112.3.2最小模式系統(tǒng)●當(dāng)系統(tǒng)只有一個(gè)微處理器8086時(shí)，將MN/MX26其他控制信號(hào)（1）

M/IO(Memory/Input&Output)及WR信號(hào)，輸出、三態(tài)。這兩個(gè)信號(hào)與RD信號(hào)盒起來(lái)決定系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳出的方向，其組合集對(duì)應(yīng)功能表2-45.M/IORDWR功能001I/O讀010I/O寫101存儲(chǔ)器讀110存儲(chǔ)器寫X00無(wú)效組合X11非讀寫狀態(tài)表2-4M/IO、RD及WR信號(hào)的功能其他控制信號(hào)（1）M/IO(Memory/Input&27（3）HLDA(HoldAcknowledge)總線請(qǐng)求響應(yīng)信號(hào)，輸出、高電平有效。

（4）INTN(InterruptAcknowledge)中斷響應(yīng)信號(hào)，輸出、三態(tài)、低電平有效。

（5）ALE(AddressLatchEnable)地址鎖存允許信號(hào)，輸出、高電平有效。

（6）DEN(DataEnable)數(shù)據(jù)允許信號(hào)，輸出、三態(tài)、低電平有效。

（7）DT/R(DataTransmit/Recieve)數(shù)據(jù)收發(fā)控制信號(hào)，輸出、三態(tài)。HOLD(HoldRequest)（2）總線保持請(qǐng)求信號(hào)，輸入、高電平有效。（3）HLDA(HoldAcknowledge)HOLD28最大模式系統(tǒng)

●將MN/MX引腳接地就構(gòu)成了8086CPU的最大工作模式。最大模式下的有關(guān)引腳信號(hào)8288總線控制器最大模式的系統(tǒng)配置2.3.3最大模式系統(tǒng)●將MN/MX引腳接地就構(gòu)成了8086CPU的29最大模式下的有關(guān)引腳信號(hào)QS0,QS1(InstructionQueueStatus)指令隊(duì)列狀態(tài)信號(hào)，輸出。QS0QS1意義00無(wú)操作01無(wú)指令隊(duì)列的第1個(gè)字節(jié)取走代碼10隊(duì)列為空11除第1個(gè)字節(jié)外，還取走了后續(xù)字節(jié)中的代碼表2-5QS1、QS0代碼組合含義最大模式下的有關(guān)引腳信號(hào)QS0,QS1(Instructio30S2、S1、S0(BuscycleStatus)總線狀態(tài)信號(hào)，輸出。3.LOCK(Lock)總線封鎖信號(hào)，輸出，低電平有效。4.RQ/GT1,RQ/GT0總線請(qǐng)求/允許信號(hào)雙向。2.S2S1S0對(duì)應(yīng)操作8288發(fā)出的控制命令00000101001100101110111發(fā)出中斷響應(yīng)信號(hào)讀I/O端口寫I/O端口暫停取指令讀內(nèi)存寫內(nèi)存無(wú)源狀態(tài)INTAIORCIOWCAIOWCMRDCMRDCMWTCAMWC表2-6S2、S1、S0的代碼組合操作S2、S1、S0(BuscycleStatus)總線狀318288總線控制器

●在最大模式系統(tǒng)中要用到總線控制器8288，它根據(jù)CPU提供的S2，S1,S0信號(hào)產(chǎn)生各種總線控制信號(hào)。8288邏輯框圖2-12S2、S1、S0來(lái)自8286CPU的狀態(tài)信號(hào)。8288對(duì)這些狀態(tài)進(jìn)行譯碼產(chǎn)生相應(yīng)的總線命令信號(hào)和輸出控制信號(hào)。CLK時(shí)鐘輸入端，通常接8284的CLK端。AEN地址允許信號(hào)，輸入。8288總線控制器●在最大模式系統(tǒng)中要用到總線控制器82325.IOB總線方式控制信號(hào)，輸入。8288有兩種工作方式：(1)當(dāng)IOB為低時(shí)，8288工作于系統(tǒng)總線方式（多處理器系統(tǒng)）(2)IOB為高時(shí)，8288工作于局部總線方式（單處理器系統(tǒng)）CEN命令允許信號(hào)4.，輸入。6.AIOWC超前I/O寫命令，輸出。在總線周游該信號(hào)提前一個(gè)時(shí)鐘周期發(fā)出I/O寫命令，以便于I/O設(shè)備早作準(zhǔn)備。7.AMWC超前存儲(chǔ)器寫命令，輸出。其功能與AIOWC信號(hào)相似。8.IOWCI/O寫命令，輸出。只是數(shù)據(jù)總線上數(shù)據(jù)有效，可將數(shù)據(jù)寫入被選中的I/O端口。5.IOB總線方式控制信號(hào)，輸入。8288有兩種工作方3310.MRDC、MWTC存儲(chǔ)器讀和存儲(chǔ)器寫命令，輸出。11.MCE/PDEN輸出，總線總模塊允許/外部數(shù)據(jù)允許雙功能信號(hào)。12.INTA,DT/R,ALE及DEN與8086最小模式的相應(yīng)引腳信號(hào)功能相同，只有DEN信號(hào)的相位與最小模式相應(yīng)引腳的相位相反。，輸出。通知外設(shè)端口將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)總線上。IORCI/O讀命令9.10.MRDC、MWTC存儲(chǔ)器讀和存儲(chǔ)器寫命令，348086CPU的操作時(shí)序2.4.18086CPU的復(fù)位操作時(shí)序2.4圖2-148086的復(fù)位時(shí)序不作用狀態(tài)浮空三態(tài)們輸出信號(hào)內(nèi)部RESETRESET輸入CLK8086CPU的操作時(shí)序2.4.18086CPU的復(fù)位35最小模式下的總線讀周期2.4.21.T1狀態(tài):●在T1狀態(tài)，地址鎖存允許信號(hào)ALE有效，輸出一個(gè)正脈沖。在其下降時(shí)，將地址鎖入8282地址鎖存器。2.T2狀態(tài)：●在T2狀態(tài)，地址信號(hào)消失，地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線進(jìn)入高阻狀態(tài)，為總線讀操作作準(zhǔn)備。3.T3狀態(tài)：●在T3狀態(tài)內(nèi)存或I/O端口將數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線。4.T4狀態(tài)：●

在T4前沿CPU將數(shù)據(jù)讀入，總線周期完成。最小模式下的總線讀周期2.4.21.T1狀態(tài):36最小模式下的總線寫周期2.4.31.T1狀態(tài):●

T1狀態(tài)的操作與總線讀相同，即M/IO應(yīng)在T1前沿之前有效。2.T2狀態(tài)：●A19/S6~A16/S3引腳輸出狀態(tài)信息S6~S3，AD15~AD0復(fù)用總線上輸出要寫出的數(shù)據(jù)，并一直保持到T4中部。

3.T3狀態(tài)及Tw：●在T3狀態(tài)中，T2狀態(tài)有效的信號(hào)繼保持有效，繼續(xù)向外部寫數(shù)據(jù)。4.T4狀態(tài)：●總線寫狀態(tài)結(jié)束，所有控制信號(hào)變?yōu)闊o(wú)效狀態(tài)，所有三態(tài)總線變?yōu)楦咦钁B(tài)。最小模式下的總線寫周期2.4.31.T1狀態(tài):37最大模式下的總線讀周期2.4.41.T1狀態(tài):●CPU經(jīng)過A19/S6~A16/S3、AD15~AD0送出20位地址信號(hào)及BHE信號(hào)。2.T2狀態(tài)：●CPU送出狀態(tài)信號(hào)S7~S3,并將地址數(shù)據(jù)/復(fù)用總線置為高阻狀態(tài)，已準(zhǔn)備數(shù)據(jù)讀入。3.T3狀態(tài)：●T3狀態(tài)中，S2~S0全部上升為高電平，進(jìn)入無(wú)源狀態(tài)，并一直繼續(xù)到T4。4.T4狀態(tài)：●一個(gè)總線周期結(jié)束。數(shù)據(jù)從總線上撤銷，數(shù)據(jù)/地址總線進(jìn)入高阻狀態(tài)。最大模式下的總線讀周期2.4.41.T1狀態(tài):38最大模式下的總線寫周期2.4.51.T1狀態(tài)：

●A19/S6~A16/S3及AD15~AD0輸出地址信號(hào)。2.T2狀態(tài)：●總線控制器輸出DEN高電平使總線驅(qū)動(dòng)器使能。提前的存儲(chǔ)器寫信號(hào)AMWC或I/O寫信號(hào)AIOWC降為低電平。3.T3狀態(tài)：●總線控制器是普通的寫控制信號(hào)MWTC或IOWC生效。4.T4狀態(tài)：●總線寫周期結(jié)束。A19/S6~A19/S3、AD15~AD0復(fù)用總線變?yōu)楦咦锠顟B(tài)。最大模式下的總線寫周期2.4.51.T1狀態(tài)：3980386微處理器●80386共有34個(gè)寄存器，按功能可分為：2.5.1寄存器組通用寄存器段寄存器段描述符寄存器狀態(tài)和控制寄存器系統(tǒng)地址寄存器調(diào)試寄存器測(cè)試寄存器2.5最小模式下的總線保持(即總線請(qǐng)求/響應(yīng))周期2.4.6最大模式下的總線請(qǐng)求/允許周期2.4.780386微處理器●80386共有34個(gè)寄存器，按功能40通用寄存器六個(gè)16位段寄存器如下：段寄存器

●

8個(gè)通用寄存器和8086通用寄存器相同，只擴(kuò)展到32位，寄存器名字前加一個(gè)字符E，即：EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EBP、ESP，仍然支持8位和16位操作，用法和8086系統(tǒng)相同。CS代碼段寄存器DS數(shù)據(jù)段寄存器SS堆棧段寄存器ES、FS、GS為三個(gè)附加段寄存器通用寄存器六個(gè)16位段寄存器如下：段寄存器●8個(gè)41段描述符寄存器

●

64位的段描述符寄存器對(duì)程序員是不可見的。為了加快對(duì)內(nèi)存中描述符表的查詢速度，在段選擇符內(nèi)容裝入時(shí)，段描述符同時(shí)裝入段描述符寄存器。狀態(tài)和控制寄存器標(biāo)識(shí)寄存器EFLAGS指令指針寄存器EIP四個(gè)控制寄存器CR0~CR3它由組成段描述符寄存器●64位的段描述符寄存器對(duì)程序員是42系統(tǒng)地址寄存器●

80386為調(diào)試提供了硬件支持。芯片內(nèi)設(shè)有DR0~DR7八個(gè)調(diào)試寄存器?！?/p>

80386有四個(gè)系統(tǒng)地址寄存器GDTRIDTRTRLDTR調(diào)試寄存器測(cè)試寄存器●

80386有8個(gè)32位的測(cè)試寄存器。系統(tǒng)地址寄存器●80386為調(diào)試提供了硬件支持。●804380386的存儲(chǔ)管理與保護(hù)功能1.邏輯地址與段選擇符段描述符指針T2RPL圖2-26段選擇符的格式2102.段描述符的格式及保護(hù)功能3.分頁(yè)存儲(chǔ)管理及保護(hù)2.5.380386的地址轉(zhuǎn)換2.5.280386的存儲(chǔ)管理與保護(hù)功能1.邏輯地址與段選擇符段描述符44圖2-27段描述符段基地址15…0段限15…0基地址31…24GD00段限19…16PSA基地址23…16DPL類型3100+4字節(jié)地址圖2-27段描述符段基地址15…0段限15…0基地址45圖2-28頁(yè)目錄描述符和頁(yè)表描述符格式頁(yè)表地址指針AVL00DA00U/SW/RP311211109876543210頁(yè)目錄描述符頁(yè)框地址AVL00DA00U/SW/RP311211109876543210頁(yè)表描述符圖2-28頁(yè)目錄描述符和頁(yè)表描述符格式頁(yè)表地址指針AVL46（1）總線接口部件（2）指令預(yù)取部件-----它負(fù)責(zé)從存儲(chǔ)器取出指令，有一個(gè)能容納16字節(jié)的指令隊(duì)列。（3）指令譯碼部件

-----從預(yù)取部件中取出指令，進(jìn)行譯碼。1.指令流水線2.5.480386的流水線結(jié)構(gòu)2.執(zhí)行部件3.地址流水線

●執(zhí)行部件由包括控制在內(nèi)的控制部件、寄存器、算術(shù)邏輯運(yùn)算部件和對(duì)存儲(chǔ)保護(hù)功能進(jìn)行測(cè)試的測(cè)試部件組成。

●地址流水線由分段部件、分頁(yè)部件和與指令流水線共享的總線接口部件組成。（1）總線接口部件1.指令流水線2.5.480386的流水4780486微處理器2.6.180486微處理器的特點(diǎn)兼容性。全32位的整數(shù)處理器。獨(dú)立的32位地址、數(shù)據(jù)總線，可直接尋址4GB的物理地址空間。單時(shí)鐘周期執(zhí)行。片上浮點(diǎn)處理單元支持32位、64位和80位的浮點(diǎn)運(yùn)算，在二進(jìn)制上與8087、80287、80387兼容。片上存儲(chǔ)管理單元。2.67.帶有高速緩存支持系統(tǒng)的片上高速緩存。8.外部CACHE控制。指令流水線。成組周期（BurstCycle）。寫緩沖器。總線背關(guān)（BusBackoff）。指令重新執(zhí)行?？偩€寬度動(dòng)態(tài)可變。80486微處理器2.6.180486微處理器的特點(diǎn)兼4880486微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2-3180486的內(nèi)部流水線2.6.2取指1階段譯碼2階段譯碼執(zhí)行寄存器寫回CLK80486微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2-3180486的內(nèi)部49總線接口單元●總線接口單元用于數(shù)據(jù)傳輸、指令預(yù)取和處理其內(nèi)部單元與外部系統(tǒng)的控制功能。地址收發(fā)和驅(qū)動(dòng)。數(shù)據(jù)總線收發(fā)?？偩€寬度控制。寫緩沖?？偩€周期和總線控制。奇偶性的產(chǎn)生和控制。CACHE控制。2.3.指令預(yù)取單元4.高速緩沖（CACHE）單元5.指令譯碼單元6.控制單元7.整數(shù)（數(shù)據(jù)通路）單元8.浮點(diǎn)單元9.分段單元10.分頁(yè)單元總線接口單元●總線接口單元用于數(shù)據(jù)傳輸、指令預(yù)取和處理其內(nèi)部50Pentium微處理器2.7.1Pentium體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)●單靠增加芯片的集成度還不足以提高CPU的整體性能。為此，Intel在Pentium的設(shè)計(jì)中采用了新的體系結(jié)構(gòu)。圖2-32Pentium新型體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)可以歸納為以下四個(gè)方面:超標(biāo)量流水線獨(dú)立的指令CACHE和數(shù)據(jù)CACHE重新設(shè)計(jì)的浮點(diǎn)單元分支預(yù)測(cè)2.7Pentium微處理器2.7.1Pentium體系結(jié)構(gòu)的特51超標(biāo)量流水線圖2-33Pentium超標(biāo)量流水線結(jié)構(gòu)U流水線V流水線U或V流水線超標(biāo)量流水線圖2-33Pentium超標(biāo)量流水線結(jié)構(gòu)UV52獨(dú)立的指令CACHE和數(shù)據(jù)CACHE圖2-34雙路CACHE結(jié)構(gòu)32B線寬有回寫取指令U流水線數(shù)據(jù)V流水線數(shù)據(jù)TLB數(shù)據(jù)CACHE8KB指令CACHE8KB32B線寬有回寫TLB獨(dú)立的指令CACHE和數(shù)據(jù)CACHE圖2-34雙路CA53重新設(shè)計(jì)的浮點(diǎn)單元指令CACHE指令預(yù)取指令解碼BTB圖2-35Pentium的BTB機(jī)制重新設(shè)計(jì)的浮點(diǎn)單元指令CACHE指令預(yù)取指令解碼BTB圖254相對(duì)486體系結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)點(diǎn)●除了以上幾個(gè)特點(diǎn)外，Pentium微處理器在486體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，還作了一些增強(qiáng)型的改進(jìn)，歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：工作頻率提高指令固化頁(yè)尺寸增加增強(qiáng)的微指令增強(qiáng)的總線2.7.2相對(duì)486體系結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)點(diǎn)●除了以上幾個(gè)特點(diǎn)外，Pentiu55小結(jié)12.1.18086CPU的結(jié)構(gòu)2.1.28086CPU引腳的功能2.18086微處理器2.3.1最小模式和最大模式的概念2.2.28086系統(tǒng)的I/O組織●執(zhí)行部件（EU）●總線接口部件（BIU）●8086總線周期●8086CPU的引腳及功能2.28086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器及I/O組織2.2.18086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)2.38086系統(tǒng)配置2.3.2最小模式系統(tǒng)2.3.3最大模式系統(tǒng)2.48086CPU的操作時(shí)序2.4.18086CPU的復(fù)位操作時(shí)序2.4.1最小模式下的總線讀周期2.4.2最小模式下的總線寫周期2.4.3最大模式下的總線讀周期2.4.3最大模式下的總線寫周期小結(jié)12.1.18086CPU的結(jié)構(gòu)2.1.2856小結(jié)22.4.4最小模式下的總線保持(即總線請(qǐng)求/響應(yīng))周期2.4.5最大模式下的總線請(qǐng)求/允許周期2.580386微處理器2.5.1寄存器組2.5.280386的地址轉(zhuǎn)換2.5.380386的存儲(chǔ)管理與保護(hù)功能2.5.480386的流水線結(jié)構(gòu)2.680486微處理器2.6.180486微處理器的特點(diǎn)2.6.280486微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)2.7Pentium微處理器2.7.1Pentium體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)2.7.2相對(duì)486體系結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)點(diǎn)小結(jié)22.4.4最小模式下的總線保持(即總線請(qǐng)求/響應(yīng))578086微處理器及其系統(tǒng)第2章2.18086微處理器2.28086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器及I/O組織2.38086系統(tǒng)配置2.48086CPU的操作時(shí)序2.580386微處理器2.680486微處理器2.7Pentium微處理器8086微處理器及其系統(tǒng)第2章2.18086微處理58●執(zhí)行部件（EU）●總線接口部件（BIU）

2.1.18086CPU的結(jié)構(gòu)8086微處理器2.1執(zhí)行部件●內(nèi)部寄存器●算術(shù)邏輯運(yùn)算單元(ALU)及標(biāo)志寄存器●內(nèi)部控制邏輯電路●執(zhí)行部件（EU）2.1.18086CPU的結(jié)構(gòu)8059內(nèi)部寄存器

●四個(gè)通用數(shù)據(jù)寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8為寄存器。用作8位寄存器分別記作：AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。BX可用作間接尋址的地址寄存器和基地址寄存器，BH、BL可用作8位通用數(shù)據(jù)寄存器。有些指令約定以AX(或AL)為源或目的寄存器。AX(AH,AL)累加器BX(BH,BL)基址寄存器通用寄存器●8086共有8個(gè)16位的內(nèi)部寄存器，分為兩組：●通用寄存器●指針和變址寄存器內(nèi)部寄存器●四個(gè)通用數(shù)據(jù)寄存器AX、BX、CX、D60除用作通用寄存器外，在I/O指令中可用作端口地址寄乘除指令中用作輔助累加器。CX(CH,CL)計(jì)數(shù)寄存器

DX(DH,DL)數(shù)據(jù)寄存器CX在循環(huán)和串操作中操作中充當(dāng)計(jì)數(shù)器，指令執(zhí)行后CX內(nèi)容自動(dòng)修改。指針和變址寄存器●BP(BasicPointerRegister)基址指針寄存器●SP(StackPointerRegister)堆棧指針寄存器●SI(SourceIndexRegister)源變址寄存器●DI(DestinationIndexRegister)目的變址寄存器除用作通用寄存器外，在I/O指令中可用作端口地址寄乘除指令中61算術(shù)邏輯單元(ALU)及標(biāo)志寄存器●標(biāo)志寄存器（FlagRegister）共有16位，其中7位未用。標(biāo)志寄存器內(nèi)容如圖：1.條件標(biāo)志-----共6位，用于寄存程序運(yùn)行的狀態(tài)信息，這些標(biāo)志往往用作后續(xù)指令判斷的依據(jù)。2.控制標(biāo)志-----共3位，用于控制機(jī)器或程序的某些運(yùn)行過程。OFDFIFTFSFZF――AF――PF――CF8765432101514131211109算術(shù)邏輯單元(ALU)及標(biāo)志寄存器●標(biāo)志寄存器（FlagR62條件標(biāo)志●CF(CarryFlag)進(jìn)位標(biāo)志-----反映在運(yùn)行結(jié)果的最高位有無(wú)進(jìn)位或錯(cuò)位?！馪F(ParityFlag)奇偶標(biāo)志-----反映運(yùn)算結(jié)果中“1”的個(gè)數(shù)的奇偶性，主要用于判斷數(shù)據(jù)傳送過程中是否出錯(cuò)?！馎F(AuxiliaryFlag)輔助進(jìn)位標(biāo)志-----加減運(yùn)算時(shí)，若D3向D4產(chǎn)生了進(jìn)位或錯(cuò)位則AF=1。否則AF=0。在BCD碼運(yùn)算時(shí)，該標(biāo)識(shí)用于十進(jìn)制調(diào)整。條件標(biāo)志●CF(CarryFlag)進(jìn)位標(biāo)志63-----反映計(jì)算結(jié)果是否為0。若結(jié)果為零則ZF=1，否則ZF=0?！馭F(SignFlag)符號(hào)標(biāo)志-----反映計(jì)算結(jié)果最高位及符號(hào)位的狀態(tài)。如果運(yùn)算結(jié)果的最高位為1則SF=1（對(duì)帶符號(hào)數(shù)即為負(fù)數(shù)），否則SF=0（對(duì)帶符號(hào)數(shù)即為正數(shù)）?！馩F(OverflowFlag)溢出標(biāo)志-----反映運(yùn)算結(jié)果是否超出了帶符號(hào)數(shù)的表數(shù)范圍。●ZF(ZeroFlag)零進(jìn)位-----反映計(jì)算結(jié)果是否為0。若結(jié)果為零則ZF=1，否則Z64控制標(biāo)志●共3位，用于控制機(jī)器或程序的某些運(yùn)行過程。●

DF(DirectionFlag)方向標(biāo)志-----用于串處理指令中控制串處理的方向。●IF(InterruptFlag)中斷允許標(biāo)志-----用于控制CPU是否允許相應(yīng)可屏蔽中斷請(qǐng)求。●TF(trapflag)陷阱標(biāo)志-----用于單步操作。內(nèi)部控制邏輯電路控制標(biāo)志●共3位，用于控制機(jī)器或程序的某些運(yùn)行過程?！馜F655.I/O控制邏輯-----是CPU外部三總線（AB、DB、CB）的控制電路，它控制CPU與其他部件交換數(shù)據(jù)、地址、狀態(tài)及控制信息。4.指令隊(duì)列緩沖器-----是一個(gè)與CPU速度相匹配的高速緩沖寄存器。3.指令指針寄存器(IP)-----又稱程序計(jì)數(shù)器，是16位寄存器。2.地址加法器-----用于產(chǎn)生20位物理地址。1.段地址寄存器(CS、DS、SS、ES)-----用于存放段地址的寄存器稱為段寄存器，根據(jù)其主要用途，計(jì)有代碼段寄存器CS、數(shù)據(jù)段寄存器DS、堆棧段寄器SS、附加段寄存器ES?？偩€接口部件5.I/O控制邏輯4.指令隊(duì)列緩沖器3.指令指針寄668086CPU引腳的功能●8086總線周期●8086CPU的引腳及功能2.1.28086總線周期T1T2T3TwT4T1T18086總線周期圖2-3典型的8086總線周期時(shí)序8086CPU引腳的功能●8086總線周期2.1.280867-----CPU向多路復(fù)用總線上發(fā)送地址信息，指出要尋址的內(nèi)存單元地址或I/O端口地址。T2狀態(tài)：-----CPU從總線上撤消地址，使總線低16位呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，為數(shù)據(jù)傳輸作準(zhǔn)備。T3狀態(tài)：-----A19~A16上狀態(tài)信息不變，總線低16位上出現(xiàn)CPU要寫出的數(shù)據(jù)或準(zhǔn)備讀入的數(shù)據(jù)。T4狀態(tài)：-----總線周期結(jié)束，若為總線周期則在T4前沿將數(shù)據(jù)讀入CPU。T1狀態(tài)：-----CPU向多路復(fù)用總線上發(fā)送地址信息，指出要尋址的681.GND(地)和Vcc電源。Vcc引腳接+5V電源，GND引腳接地。2.AD15~AD0(AddressDataBus)地址/數(shù)據(jù)復(fù)用引腳，雙向、三態(tài)。3.A19/S6~A16/S3(Address/Status)地址/狀態(tài)復(fù)用引腳，輸出、三態(tài)。4.BHE/S7(BusHighEnable/Status)高8位數(shù)據(jù)線允許/狀態(tài)復(fù)用引腳，輸出、三態(tài)。8086CPU的引腳及功能在最小模式和最大模式下的通用引腳：1.GND(地)和Vcc電源。Vcc引腳接+5V電源，G69表2-1S3、S4代碼組合的意義S4S3意義00正在使用ES01正在使用SS10正在使用CS11正在使用DS表2-1S3、S4代碼組合的意義S470表2-2BHE與A0信號(hào)的意義BHEA0操作所用的數(shù)據(jù)線00從偶地址開始讀/寫一個(gè)字AD15~AD010從偶地址讀/寫一個(gè)字AD7~AD001從奇地址開始讀/寫一個(gè)字AD15~AD8從奇地址開始讀/寫一個(gè)字10（第一個(gè)總線周期）AD15~AD801（第二個(gè)總線周期）AD7~AD0表2-2BHE與A0信號(hào)的意義BHEA071INTR(InterruptRequest)可屏蔽中斷請(qǐng)求引腳，輸入、高電平有效。RD(Read)讀信號(hào)，輸出、三態(tài)、低電平有效。CLK(Clock)時(shí)鐘輸入引腳。RESET(Reset)復(fù)位引腳，輸入、高電平有效。READY(Ready)準(zhǔn)備好引腳，輸入、高電平有效。11.TEST(Test)測(cè)試引腳，輸入、低電平有效。12.MN/MX(Minimum/MaximumModeControl)最小/最大模式控制引腳，輸入。5.NMI(Non-MaskableInterrupt)非屏蔽終端請(qǐng)求引腳，輸入。INTR(InterruptRequest)可屏蔽中斷請(qǐng)求728086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器及I/O組織2.2.18086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)●8086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)●8086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器的地址●8086系統(tǒng)內(nèi)存地址的一些專用區(qū)域2.28086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器及I/O組織2.2.18086系統(tǒng)的738086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)偶地址存儲(chǔ)體512K×8A0=0奇地址存儲(chǔ)體512K×8A0=1000001000003FFFFFFFFFE000002000000圖2-5存儲(chǔ)體地址空間分配8086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)000001000003FFFFFF742-7a從偶地址讀寫一個(gè)字節(jié)（BHEA0=10)AD15~AD8上的數(shù)據(jù)被忽略，字節(jié)內(nèi)容通過AD7~AD0傳送。被讀的字節(jié)忽略的字節(jié)YYX存儲(chǔ)器8086CPU10000H10001Ha)從偶地址讀一個(gè)字節(jié)2-7a從偶地址讀寫一個(gè)字節(jié)（BHEA0=10)AD1752-7b從奇地址讀寫一個(gè)字節(jié)（BHEA0=01)。在AD15~AD8上傳送的數(shù)據(jù)有效，AD7~AD0上的數(shù)據(jù)被忽略。被讀的字節(jié)被讀的字節(jié)XYX存儲(chǔ)器8086CPU10008H10009HYb)從偶地址讀一個(gè)字2-7b從奇地址讀寫一個(gè)字節(jié)（BHEA0=01)。被讀的76從偶地址讀寫一個(gè)字（BHEA0=00)。AD15~AD0上傳送的數(shù)據(jù)同時(shí)有效。以上三種讀寫操作都是在一個(gè)總線周期中完成的。2-7c被讀的字節(jié)忽略的字節(jié)XYX存儲(chǔ)器8086CPU10050H10051Hc)從奇地址讀一個(gè)字節(jié)從偶地址讀寫一個(gè)字（BHEA0=00)。2-7c被讀的字772-7d從奇地址讀寫一個(gè)字。這種操作要占用兩個(gè)總線周期。被讀的第一字節(jié)忽略的字節(jié)YYX存儲(chǔ)器8086CPU10080H10082H忽略的字節(jié)被讀的第二字節(jié)XZW10081H10083Hd)從奇地址讀一個(gè)字節(jié)2-7d從奇地址讀寫一個(gè)字。這種操作要占用兩個(gè)總線周期。被788086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器的地址CS=2000HIP=1000H物理地址=21000HCS=2100HIP=0000H物理地址=21000H物理地址的計(jì)算公式：物理地址=端地址×16+偏移地址段地址的引入，為程序在內(nèi)存中浮動(dòng)創(chuàng)造了條件，一般用戶程序只涉及偏移地址。同一物理地址可以有不同的段地址和偏移地址表示。例如:8086系統(tǒng)的存儲(chǔ)器的地址CS=2000HI798086系統(tǒng)內(nèi)存地址的一些專用區(qū)域●

0000~003FFH1KB空間用于存放中斷向量表，可存放256個(gè)中斷服務(wù)程序的入口地址，每個(gè)地址占4字節(jié)。●

B0000~B0FFFH4KB為單色顯示器顯示緩沖區(qū)，存放屏幕當(dāng)前顯示字符的ASCII碼。●

B8000~BBFFFH16KB為彩色顯示器顯示緩沖區(qū)，存放屏幕當(dāng)前像素代碼。●

FFFF0H啟動(dòng)地址。一般用來(lái)存放一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，轉(zhuǎn)到系統(tǒng)初始化程序。8086系統(tǒng)內(nèi)存地址的一些專用區(qū)域●0000~003FFH808086系統(tǒng)配置2.3.1最小模式和最大模式的概念

最小模式最大模式●為了適應(yīng)各種場(chǎng)合的要求，8086/8088CPU在設(shè)計(jì)中提供了兩種工作模式，即最小模式和最大模式。實(shí)際機(jī)器中究竟工作在哪一種模式，根據(jù)需要有硬件連接決定。2.38086系統(tǒng)的I/O組織●

8086系統(tǒng)有專有的輸入（IN）、輸入（OUT）令，用于外設(shè)端口（即外設(shè)接口中的內(nèi)部寄存器）的尋址。2.2.28086系統(tǒng)配置2.3.1最小模式和最大模式的概念最小模81最小模式最大模式：●如果系統(tǒng)中包括兩個(gè)以上處理器，其一個(gè)為8086/8088作為主處理器，其它處理器作為協(xié)處理器，這樣的系統(tǒng)成為最大模式系統(tǒng)。

：●如果系統(tǒng)中只有一個(gè)微處理器8086（或8088），所有由它產(chǎn)生，則系統(tǒng)中總線控制邏輯信號(hào)可先減少到最小，因此稱這種系統(tǒng)為最小模式系統(tǒng)。最小模式最大模式：●如果系統(tǒng)中包括兩個(gè)以上處理器，其一個(gè)為882最小模式系統(tǒng)●當(dāng)系統(tǒng)只有一個(gè)微處理器8086時(shí)，將MN/MX引腳接向+5V,構(gòu)成最小模式系統(tǒng)，其原理如圖2-81.最小模式系統(tǒng)典型配置2.8284時(shí)鐘發(fā)生器與8086的連接如圖2-93.地址鎖存器8282與8086的連接如圖2-104.總線驅(qū)動(dòng)器8286與8086的連接如圖2-112.3.2最小模式系統(tǒng)●當(dāng)系統(tǒng)只有一個(gè)微處理器8086時(shí)，將MN/MX83其他控制信號(hào)（1）

M/IO(Memory/Input&Output)及WR信號(hào)，輸出、三態(tài)。這兩個(gè)信號(hào)與RD信號(hào)盒起來(lái)決定系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳出的方向，其組合集對(duì)應(yīng)功能表2-45.M/IORDWR功能001I/O讀010I/O寫101存儲(chǔ)器讀110存儲(chǔ)器寫X00無(wú)效組合X11非讀寫狀態(tài)表2-4M/IO、RD及WR信號(hào)的功能其他控制信號(hào)（1）M/IO(Memory/Input&84（3）HLDA(HoldAcknowledge)總線請(qǐng)求響應(yīng)信號(hào)，輸出、高電平有效。

（4）INTN(InterruptAcknowledge)中斷響應(yīng)信號(hào)，輸出、三態(tài)、低電平有效。

（5）ALE(AddressLatchEnable)地址鎖存允許信號(hào)，輸出、高電平有效。

（6）DEN(DataEnable)數(shù)據(jù)允許信號(hào)，輸出、三態(tài)、低電平有效。

（7）DT/R(DataTransmit/Recieve)數(shù)據(jù)收發(fā)控制信號(hào)，輸出、三態(tài)。HOLD(HoldRequest)（2）總線保持請(qǐng)求信號(hào)，輸入、高電平有效。（3）HLDA(HoldAcknowledge)HOLD85最大模式系統(tǒng)

●將MN/MX引腳接地就構(gòu)成了8086CPU的最大工作模式。最大模式下的有關(guān)引腳信號(hào)8288總線控制器最大模式的系統(tǒng)配置2.3.3最大模式系統(tǒng)●將MN/MX引腳接地就構(gòu)成了8086CPU的86最大模式下的有關(guān)引腳信號(hào)QS0,QS1(InstructionQueueStatus)指令隊(duì)列狀態(tài)信號(hào)，輸出。QS0QS1意義00無(wú)操作01無(wú)指令隊(duì)列的第1個(gè)字節(jié)取走代碼10隊(duì)列為空11除第1個(gè)字節(jié)外，還取走了后續(xù)字節(jié)中的代碼表2-5QS1、QS0代碼組合含義最大模式下的有關(guān)引腳信號(hào)QS0,QS1(Instructio87S2、S1、S0(BuscycleStatus)總線狀態(tài)信號(hào)，輸出。3.LOCK(Lock)總線封鎖信號(hào)，輸出，低電平有效。4.RQ/GT1,RQ/GT0總線請(qǐng)求/允許信號(hào)雙向。2.S2S1S0對(duì)應(yīng)操作8288發(fā)出的控制命令00000101001100101110111發(fā)出中斷響應(yīng)信號(hào)讀I/O端口寫I/O端口暫停取指令讀內(nèi)存寫內(nèi)存無(wú)源狀態(tài)INTAIORCIOWCAIOWCMRDCMRDCMWTCAMWC表2-6S2、S1、S0的代碼組合操作S2、S1、S0(BuscycleStatus)總線狀888288總線控制器

●在最大模式系統(tǒng)中要用到總線控制器8288，它根據(jù)CPU提供的S2，S1,S0信號(hào)產(chǎn)生各種總線控制信號(hào)。8288邏輯框圖2-12S2、S1、S0來(lái)自8286CPU的狀態(tài)信號(hào)。8288對(duì)這些狀態(tài)進(jìn)行譯碼產(chǎn)生相應(yīng)的總線命令信號(hào)和輸出控制信號(hào)。CLK時(shí)鐘輸入端，通常接8284的CLK端。AEN地址允許信號(hào)，輸入。8288總線控制器●在最大模式系統(tǒng)中要用到總線控制器82895.IOB總線方式控制信號(hào)，輸入。8288有兩種工作方式：(1)當(dāng)IOB為低時(shí)，8288工作于系統(tǒng)總線方式（多處理器系統(tǒng)）(2)IOB為高時(shí)，8288工作于局部總線方式（單處理器系統(tǒng)）CEN命令允許信號(hào)4.，輸入。6.AIOWC超前I/O寫命令，輸出。在總線周游該信號(hào)提前一個(gè)時(shí)鐘周期發(fā)出I/O寫命令，以便于I/O設(shè)備早作準(zhǔn)備。7.AMWC超前存儲(chǔ)器寫命令，輸出。其功能與AIOWC信號(hào)相似。8.IOWCI/O寫命令，輸出。只是數(shù)據(jù)總線上數(shù)據(jù)有效，可將數(shù)據(jù)寫入被選中的I/O端口。5.IOB總線方式控制信號(hào)，輸入。8288有兩種工作方9010.MRDC、MWTC存儲(chǔ)器讀和存儲(chǔ)器寫命令，輸出。11.MCE/PDEN輸出，總線總模塊允許/外部數(shù)據(jù)允許雙功能信號(hào)。12.INTA,DT/R,ALE及DEN與8086最小模式的相應(yīng)引腳信號(hào)功能相同，只有DEN信號(hào)的相位與最小模式相應(yīng)引腳的相位相反。，輸出。通知外設(shè)端口將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)總線上。IORCI/O讀命令9.10.MRDC、MWTC存儲(chǔ)器讀和存儲(chǔ)器寫命令，918086CPU的操作時(shí)序2.4.18086CPU的復(fù)位操作時(shí)序2.4圖2-148086的復(fù)位時(shí)序不作用狀態(tài)浮空三態(tài)們輸出信號(hào)內(nèi)部RESETRESET輸入CLK8086CPU的操作時(shí)序2.4.18086CPU的復(fù)位92最小模式下的總線讀周期2.4.21.T1狀態(tài):●在T1狀態(tài)，地址鎖存允許信號(hào)ALE有效，輸出一個(gè)正脈沖。在其下降時(shí)，將地址鎖入8282地址鎖存器。2.T2狀態(tài)：●在T2狀態(tài)，地址信號(hào)消失，地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線進(jìn)入高阻狀態(tài)，為總線讀操作作準(zhǔn)備。3.T3狀態(tài)：●在T3狀態(tài)內(nèi)存或I/O端口將數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線。4.T4狀態(tài)：●

在T4前沿CPU將數(shù)據(jù)讀入，總線周期完成。最小模式下的總線讀周期2.4.21.T1狀態(tài):93最小模式下的總線寫周期2.4.31.T1狀態(tài):●

T1狀態(tài)的操作與總線讀相同，即M/IO應(yīng)在T1前沿之前有效。2.T2狀態(tài)：●A19/S6~A16/S3引腳輸出狀態(tài)信息S6~S3，AD15~AD0復(fù)用總線上輸出要寫出的數(shù)據(jù)，并一直保持到T4中部。

3.T3狀態(tài)及Tw：●在T3狀態(tài)中，T2狀態(tài)有效的信號(hào)繼保持有效，繼續(xù)向外部寫數(shù)據(jù)。4.T4狀態(tài)：●總線寫狀態(tài)結(jié)束，所有控制信號(hào)變?yōu)闊o(wú)效狀態(tài)，所有三態(tài)總線變?yōu)楦咦钁B(tài)。最小模式下的總線寫周期2.4.31.T1狀態(tài):94最大模式下的總線讀周期2.4.41.T1狀態(tài):●CPU經(jīng)過A19/S6~A16/S3、AD15~AD0送出20位地址信號(hào)及BHE信號(hào)。2.T2狀態(tài)：●CPU送出狀態(tài)信號(hào)S7~S3,并將地址數(shù)據(jù)/復(fù)用總線置為高阻狀態(tài)，已準(zhǔn)備數(shù)據(jù)讀入。3.T3狀態(tài)：●T3狀態(tài)中，S2~S0全部上升為高電平，進(jìn)入無(wú)源狀態(tài)，并一直繼續(xù)到T4。4.T4狀態(tài)：●一個(gè)總線周期結(jié)束。數(shù)據(jù)從總線上撤銷，數(shù)據(jù)/地址總線進(jìn)入高阻狀態(tài)。最大模式下的總線讀周期2.4.41.T1狀態(tài):95最大模式下的總線寫周期2.4.51.T1狀態(tài)：

●A19/S6~A16/S3及AD15~AD0輸出地址信號(hào)。2.T2狀態(tài)：●總線控制器輸出DEN高電平使總線驅(qū)動(dòng)器使能。提前的存儲(chǔ)器寫信號(hào)AMWC或I/O寫信號(hào)AIOWC降為低電平。3.T3狀態(tài)：●總線控制器是普通的寫控制信號(hào)MWTC或IOWC生效。4.T4狀態(tài)：●總線寫周期結(jié)束。A19/S6~A19/S3、AD15~AD0復(fù)用總線變?yōu)楦咦锠顟B(tài)。最大模式下的總線寫周期2.4.51.T1狀態(tài)：9680386微處理器●80386共有34個(gè)寄存器，按功能可分為：2.5.1寄存器組通用寄存器段寄存器段描述符寄存器狀態(tài)和控制寄存器系統(tǒng)地址寄存器調(diào)試寄存器測(cè)試寄存器2.5最小模式下的總線保持(即總線請(qǐng)求/響應(yīng))周期2.4.6最大模式下的總線請(qǐng)求/允許周期2.4.780386微處理器●80386共有34個(gè)寄存器，按功能97通用寄存器六個(gè)16位段寄存器如下：段寄存器

●

8個(gè)通用寄存器和8086通用寄存器相同，只擴(kuò)展到32位，寄存器名字前加一個(gè)字符E，即：EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EBP、ESP，仍然支持8位和16位操作，用法和8086系統(tǒng)相同。CS代碼段寄存器DS數(shù)據(jù)段寄存器SS堆棧段寄存器ES、FS、GS為三個(gè)附加段寄存器通用寄存器六個(gè)16位段寄存器如下：段寄存器●8個(gè)98段描述符寄存器

●

64位的段描述符寄存器對(duì)程序員是不可見的。為了加快對(duì)內(nèi)存中描述符表的查詢速度，在段選擇符內(nèi)容裝入時(shí)，段描述符同時(shí)裝入段描述符寄存器。狀態(tài)和控制寄存器標(biāo)識(shí)寄存器EFLAGS指令指針寄存器EIP四個(gè)控制寄存器CR0~CR3它由組成段描述符寄存器●64位的段描述符寄存器對(duì)程序員是99系統(tǒng)地址寄存器●

80386為調(diào)試提供了硬件支持。芯片內(nèi)設(shè)有DR0~DR7八個(gè)調(diào)試寄存器。●

80386有四個(gè)系統(tǒng)地址寄存器GDTRIDTRTRLDTR調(diào)試寄存器測(cè)試寄存器●

80386有8個(gè)32位的測(cè)試寄存器。系統(tǒng)地址寄存器●80386為調(diào)試提供了硬件支持?！?010080386的存儲(chǔ)管理與保護(hù)功能1.邏輯地址與段選擇符段描述符指針T2RPL圖2-26段選擇符的格式2102.段描述符的格式及保護(hù)功能3.分頁(yè)存儲(chǔ)管理及保護(hù)2.5.380386的地址轉(zhuǎn)換2.5.280386的存儲(chǔ)管理與保護(hù)功能1.邏輯地址與段選擇符段描述符101圖2-27段描述符段基地址15…0段限15…0基地址31…24GD00段限19…16PSA基地址23…16DPL類型3100+4字節(jié)地址圖2-27段描述符段基地址15…0段限15…0基地址102圖2-28頁(yè)目錄描述符和頁(yè)表描述符格式頁(yè)表地址指針AVL00DA00U/SW/RP311211109