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8086 微处理器结构

8086 微处理器结构. 1.80X86 微处理器系列概况 （ 1 ）从 8080/8085 到 8086 ﹡8086 是 16 微处理器，内部及对外有 16 位数据通路， 8080/8085 只有 8 位。 ﹡8086 寻址空间 1MB,8080/8085 为 64KB 。 ﹡8086 有一个初级流水线结构，内部操作与对外操作具有并行性， 8085 无。 ﹡8086 是个里程碑。. （ 2 ）从 8086 到 8088 ﹡8088 内部结构与 8086 相同，是 16 位微处理器，对外数据总线是 8 位的。 ﹡8088 与已有的 8 位外围芯片容易配合使用。

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8086 微处理器结构

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  1. 8086微处理器结构 1.80X86微处理器系列概况 （1）从8080/8085到8086 ﹡8086是16微处理器，内部及对外有16位数据通路，8080/8085只有8位。 ﹡8086寻址空间1MB,8080/8085为64KB。 ﹡8086有一个初级流水线结构，内部操作与对外操作具有并行性，8085无。 ﹡8086是个里程碑。

  2. （2）从8086到8088 ﹡8088内部结构与8086相同，是16位微处理器，对外数据总线是8位的。 ﹡8088与已有的8位外围芯片容易配合使用。 ﹡8088价格低，适合当时的微计算机使用。 （3）8088获得成功 ﹡IBM公司选择8088作为处理器设计个人计算机，大获成功，Intel微处理器成为主流产品。

  3. （4）80286、80386及80486微处理器 ﹡80286：16位结构，16MB寻址空间，支持保护方式，可执行多任务，速度比8086快。 ﹡80386：32位结构，4GB寻址空间，支持保护方式，可执行多任务，性能大大优于16位结构。 ﹡80486： 32位结构，比80386有很大改进， 片内FPU,片内Cache，速度比80386块很多。

  4. 2.8086微处理器逻辑框图：分EU与BIU两部分： ﹡执行部件（EU):由ALU、通用寄存器组、状态寄存器及操作控制器电路组成。 ﹡总线接口部件(BIU):由专用寄存器、指令队列缓冲器、地址加法器等功能部件组成。形成对外总线，与存储器、I/O接口电路进行数据传输。 ﹡EU 与 BIU的流水线操作： EU 与 BIU可独立工作，BIU在保证EU与片外传送操作数前提下，可进行指令预取，与EU可重叠操作。

  5. 3.BIU与EU的重叠操作 ﹡8080/8085受结构限制，取指令和执行指令串行进行，操作无重叠（无并行性）。 ﹡8086由EU与BIU两个独立的功能部件组成，它们的操作有并行性。 ﹡ EU 与 BIU的流水线操作： EU 与 BIU可独立工作，BIU在保证EU与片外传送操作数前提下，可进行指令预取，与EU可重叠操作。 ﹡8086指令队列出现2个空字节，且EU未占总线，BIU自动取指令填充队列。

  6. 取指令1 执行指令1 取指令2 执行指令2 非流水线操作 8085 流水线操作 8086 取指令1 执行指令1 取指令2 执行指令2 取指令3 执行指令3 t t0 t1 t2 t3 t4 在t0～t4时间间隔中，8085执行了2条指令。 在t0～t4时间间隔中，理想情况下 ，8086可执行3条指令。

  7. 4. 8086微处理器引脚（线）说明 ﹡8086/8088微处理器采用40条引线双列直插(DIP)封装。 ﹡ 8086/8088微处理器引线是对外前端总线及专用信号引线。 ﹡ 8086/8088微处理器引线，在逻辑上可分为3类：地址总线信号、数据总线信号、控制总线信号。还有一些专用信号：电源、地、时钟。 ﹡ 8086/8088采用引线分时复用技术，一条引线不同时间代表不同信号,解决引线不够问题。

  8. （1）基本引脚信号 ﹡AD15～AD0（I/O,三态）：地址/数据复用引脚。 ﹡A19/S6 ～ A16/S3（O,三态）：地址/状态复用引脚。 ﹡BHE# /S7 （O,三态）:高字节允许/状态复用引脚。 ﹡NMI（In）：非屏蔽中断请求线，上升边触发。 ﹡INTR (In) ：可屏蔽中断请求线，高电平有效。 ﹡RD# (O,三态) ：读选通信号，低电平有效。 ﹡CLK (In) : 时钟信号，处理器基本定时脉冲。 ﹡RESET (In) :复位信号，高电平有效。

  9. * WR# (O,三态)：写选通信号，低电平有效。 ﹡READY (In)：准备好信号，高电平有效。处理器与存储器及I/O接口速度同步的控制信号。 ﹡TEST# (In): 测试信号，低电平有效。处理器执行WAIT指令的控制信号。 ﹡MN/MX# (In):最大/最小工作模式选择信号。硬件设计者用来决定8086工作模式，MN/MX# =1 8086为最小模式， MN/MX# =0 8086为最大模式。 ﹡Vcc (In): 处理器的电源引脚，接 +5V电源。 ﹡GND :处理器的地线引脚，接系统地线。

  10. （2）最小模式下的有关控制信号 ﹡INTA# (O) :最小模式下的中断响应信号。 ﹡ALE (O) :地址锁存允许信号。 ﹡DEN# (O,三态) ：数据总线缓冲器允许信号。 ﹡DT/R# (O,三态) ：数据总线缓冲器方向控制信号。 ﹡M/IO# (O,三态) ：存储器或I/O接口选择信号。 ﹡WR# (O,三态) ：写命令信号。 ﹡HOLD (In) : 总线请求信号。 ﹡HLDA (O) :总线请求响应信号。

  11. （3）最大模式下的有关控制信号 ﹡QS1、QS0 (O) :指令队列状态信号。表明8086当前指令队列的状态。 ﹡S2# ,S1# ,S0# (O,三态) :最大模式总线周期状态信号。作为总线控制器8288的输入信号，8288输出各种控制信号。 ﹡LOCK# (O,三态) :总线封锁信号。信号有效时不允许其他主控部件占用总线。 ﹡RQ#/GT#0, RQ#/GT#1 (I/O) :最大模式总线请求/总线响应信号，每条引线作为输入时是总线请求RQ信号，每条引线作为输出时是总线请求响应GT信号。

  12. 8086访问存储器特性

  13. 8086访问存储器特性

  14. 8086最小方式微计算机组成

  15. 8086最大方式微计算机组成 8288 CLK S0# S1# S2# DEN DT/R# ALE AMWC# AIOWC# INTA# MRDC# MWTC# IORC# IOWC# MN/MX# Vcc S0# S1# S2# 8284 CLK READY RESET RES# RDY 8086 CPU STB BHE# READY ADDR SUB BHE# BHE# ADDRESS 8282 X3 BQ#/GT0# A19-A16 ADDR./DATA MEMORY BQ#/GT1# AD15-AD0 OE# INTR I/0 INTERFACE INTR T LOCK# LOCK# 8282 X3 OE# DATA BUS DI D0

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