第二章微處理器的結(jié)構(gòu)及微計(jì)算機(jī)的組成

2023/7/101第二章微處理器的結(jié)構(gòu)

及微計(jì)算機(jī)的組成2023/7/1028086總線操作、中斷系統(tǒng)及總線請(qǐng)求8086總線操作：8086微處理器與片外存儲(chǔ)器或I/O接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，經(jīng)BIU執(zhí)行8086規(guī)定的總線操作。8086的中斷系統(tǒng)：8086微處理器可處理256種中斷。8086總線請(qǐng)求：在一個(gè)系統(tǒng)中，若存在多個(gè)可控制總線的主模塊時(shí)，總線使用權(quán)的轉(zhuǎn)移存在著一個(gè)請(qǐng)求與響應(yīng)的過程。P212023/7/1038086總線操作總線周期的組成：8086的基本總線周期為4個(gè)時(shí)鐘周期，每個(gè)時(shí)鐘周期間隔稱為一個(gè)T狀態(tài)。總線周期總線周期T1T1T2T3T4T2T3T4地址地址緩沖緩沖數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)CLKAD2023/7/1048086總線操作T1狀態(tài)：BIU將RAM或I/O地址放在地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線（A/D）上。T2狀態(tài)：讀總線周期：A/D總線為接收數(shù)據(jù)做準(zhǔn)備。改變線路的方向。寫總線周期：A/D總線上形成待寫的數(shù)據(jù)，且保持到總線周期的結(jié)束(T4)。2023/7/1058086總線操作T3,T4:對(duì)于讀或?qū)懣偩€周期，AD總線上均為數(shù)據(jù)。Tw:當(dāng)RAM或I/O接口速度不夠時(shí)，T3與T4之間可插入等待狀態(tài)Tw。Ti:當(dāng)BIU無訪問操作數(shù)和取指令的任務(wù)時(shí)，8086不執(zhí)行總線操作，總線周期處于空閑狀態(tài)Ti。2023/7/1068086總線操作8086最小方式下讀寫總線周期時(shí)序。ALE信號(hào)在T1出現(xiàn)，表明一個(gè)總線周期開始，選通外部地址鎖存器，鎖存AD總線上的地址信息。在RD#、WR#等信號(hào)的配合下，T3、T4期間完成數(shù)據(jù)訪問。T3上升沿檢測(cè)READY信號(hào)是否有效，無效時(shí)在T3與T4間插入等待狀態(tài)Tw。2023/7/107（最小方式）8086最小方式下讀總線周期時(shí)序P222023/7/1088086最小方式下寫總線周期時(shí)序2023/7/1092.8086中斷系統(tǒng)8086微處理器有處理256種中斷的能力。每個(gè)中斷分配給一個(gè)中斷類型碼，在0～255之間，用一字節(jié)表示，也稱為256種類型中斷。256種類型中斷分為硬件中斷和軟件中斷。硬件中斷：外部硬件電路產(chǎn)生的中斷。軟件中斷：8086操作過程中發(fā)生異常事件或執(zhí)行中斷指令I(lǐng)NTn。P232023/7/1010指令/CPU啟動(dòng)的軟件中斷（內(nèi)部）軟件中斷（外部）INTn指令中斷邏輯斷點(diǎn)中斷溢出中斷單步中斷除數(shù)為0中斷（3）（4）（1）（0）非屏蔽中斷請(qǐng)求（2）中斷控制器8259A可屏蔽中斷請(qǐng)求NMIINTR8086中斷分類圖INTOINT3OF=1TF=12023/7/10112.8086中斷系統(tǒng)（續(xù)）中斷向量與中斷向量表中斷向量：每種中斷處理程序的入口地址稱為中斷向量。中斷向量表：8086將內(nèi)存最低地址的1K單元作為中斷向量表，存放256種中斷處理程序的入口地址，每個(gè)地址占4字節(jié)。中斷向量表的分配如下圖所示：2023/7/101203FFH03FCHType225CSIP:0083HCSType32IP0080H007FHCSType31IP007CH:CSType5IP0014H0013HCSType4IPCSType3IPIPIPIPCSCSCS0010H000FH000CH000FH0008H0007H0004H0003H0000HType2Type1Type0:224保留27個(gè)用戶定義個(gè)8086

專用

5

個(gè)溢出中斷斷點(diǎn)中斷非屏蔽中斷單步中斷除數(shù)為08086/8088中斷向量表占內(nèi)存0000H段P252023/7/10132.8086中斷系統(tǒng)（續(xù)）8086對(duì)外部硬件中斷請(qǐng)求INTR的響應(yīng)：當(dāng)INTR有一高電平，即有可屏蔽中斷請(qǐng)求。若此時(shí)IF=1且當(dāng)前指令執(zhí)行完，進(jìn)入中斷響應(yīng)周期，處理過程如下：INTA#在兩個(gè)總線周期中分別發(fā)出有效信號(hào)，第二周期中8086讀到中斷類型碼保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)：標(biāo)志寄存器入棧，清除IF和TF標(biāo)志位，保護(hù)斷點(diǎn)（下一條指令地址入棧）。2023/7/1014T1第一個(gè)中斷響應(yīng)總線周期第二個(gè)中斷響應(yīng)總線周期T2T3T4T1T2T3T4CLKALELOCK#INTA#AD7~AD0TYPE8086中斷響應(yīng)時(shí)序2023/7/10152.8086中斷系統(tǒng)（續(xù)）8086將中斷類型碼乘4，得到中斷向量表的入口地址，例如：類型碼=0CH，中斷向量表入口=0030H8086從0030H開始讀取4字節(jié)中斷處理程序的入口地址，前兩字節(jié)裝入IP，后兩字節(jié)裝入CS，8086執(zhí)行中斷處理程序。中斷響應(yīng)過程中8086不響應(yīng)總線請(qǐng)求。2023/7/10168086總線請(qǐng)求在一個(gè)系統(tǒng)中，若存在多個(gè)可控制總線的主模塊時(shí)，總線使用權(quán)的轉(zhuǎn)移存在著一個(gè)請(qǐng)求與響應(yīng)的過程。最小模式下總線請(qǐng)求：請(qǐng)求信號(hào)是HOLD,響應(yīng)信號(hào)是HLDA；8086在每個(gè)CLK上升沿檢測(cè)HOLD信號(hào)；當(dāng)前總線周期結(jié)束時(shí)HLDA變高，響應(yīng)請(qǐng)求，8086讓出總線控制權(quán)。P262023/7/10178086總線請(qǐng)求（續(xù)）最大模式下總線請(qǐng)求：有兩個(gè)通道請(qǐng)求信號(hào)是：RQ#/GT#0

和RQ#/GT#1兩條引線中的RQ#0和RQ#1信號(hào)，為輸入；響應(yīng)信號(hào)是：RQ#/GT#0

和RQ#/GT#1兩條引線中的GT#0和GT#1信號(hào)，為輸出；RQ#/GT#0

和RQ#/GT#1是雙向多路復(fù)用；RQ#/GT#0

的優(yōu)先級(jí)高于RQ#/GT#1。人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤