第2章80868088CPU体系结构PPT课件

2.1 8086/8088 CPU内部结构
2.2 8086/8088 CPU的工作模式及引脚功能
2.3 8086/8088的存储器组织
2.4 8086/8088的系统配置 2.5 8086/8088的操作和时序 2.6 8086/8088的寻址方式
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2.1 8086/8088微处理器
• (一)8086/8088CPU内部结构 • (二)寄存器结构 • (三)8086/8088CPU的总线周期概念
8086有16根数据线和20根地址线，可以处理 8位或16位数据，寻址1MB的存储单元和64KB的 I／O端口。它的主机设计较之8位机的性能大约 提高了10倍。
在推出8086之后不久,Intel公司还推出了准16
位微处理器8088。8088的内部寄存器、运算器
以及内部数据总线都是按16位设计的,但外部数据
具有单向导通和三态的特性
T为低平时：
A
F 输出为高阻抗（三态）
T为高电平时：
T
输出为输入的反相
A
F
A
F
A
F
T
T
T
表示反相或低电平有效
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74LS244
双4位单向缓冲器 • 分成4位的两组 • 每组的控制端连
接在一起 • 控制端低电平有
效 • 输出与输入同相
每一位都是一个三态门， 每4个三态门的控制端连接在一起
• 位数据通路和并行流水线结构,从而允许在总线空闲状 态预取指令,使取指令和执行指令的操作并行执行,提高
• 了CPU的利用律和处理速度。8086/8088对外提供16 位数据总线(8088只有8位)和20位地址线,可寻址空间为 220=1M字节。 8086/8088CPU另一个突出特点是支持 多
• 处理器系统，可与8087或8089构成多处理器系统，以 提高系统的数据处理能力和输入输出能力。8086/8088 这两个CPU基本相同，都是16位内部结构，但对外数据 总线宽度不同，8086是16位，而8088只有8位，所1以5 ， 称8088为准16位CPU。
上升沿锁存：
通常用负脉冲触发锁存
上升沿锁存
负脉冲的上升沿
带有异步置位清零的 电平控制的锁存器
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74LS273
具有异步清零的 TTL上升沿锁存器
每一位都是一个D触发器， 8个D触发器的控制端连接在一起
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三态缓冲锁存器（三态锁存器）
A
DQ
C
T
锁存环节
B
缓冲环节
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Intel 8282
具有三态输出的 TTL电平锁存器
第二章 8086/8088 CPU体系结构
门电路介绍 三态门与D触发器 三态缓冲器、锁存器
三八译码器、
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概述
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STB 电平锁存引脚 OE* 输出允许引脚
每一位都是一个三态锁存器， 8个三态锁存器的控制端连在一起
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74LS373
具有三态输出的 TTL电平锁存器 LE 电平锁存引脚 OE* 输出允许引脚
74LS373与Intel 8282功能一样
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以Intel8086／8088、Z8000和 MC68000为代表的16位微处理器是第3代产 品，以它们为核心部件组成的微机系统,其性 能已达到中、高档小型计算机的水平。20多 年来,Intel系列CPU一直占着主导地位。尽管 8086/8088后续的80286、80386、80486 以及Pentium系列CPU结构与功能已经发生 很大变化，但从基本概念与结构以及指令格 式上来讲,它们仍然是经典的8086/8088CPU 的延续与提升。并且，其他系列流行的 CPU(如AMD公司的6X86MX/MⅡ等)也与 80x86CPU兼容。
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补充：三态门和D触发器
• 三态门和以D触发器形成的锁存器是微机 接口电路中最常使用的两类逻辑电路
• 三态门：功率放大、导通开关 • 器件共用总线时，一般使用三态电路：
– 需要使用总线的时候打开三态门； – 不使用的时候关闭三态门，使之处于高阻
• D触发器：信号保持，也可用作）
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74LS245
8位双向缓冲器 • 控制端连接在一起
， 低电平有效 • 可以双向导通 • 输出与输入同相
E*＝0，导通 DIR＝1 A→B DIR＝0 A←B
E*＝1，不导通
74LS245与Intel 8286功能一样
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DQ CQ
DQ CQ
S DQ CQ
R
D触发器
电平锁存
电平锁存：
高电平通过，低电平锁存
总线只有8条。这样设计的目的主要是为了与
Intel原有的8位外围接口芯片直接兼容。在本节
中，我们对8088也将加以说明。
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一、8086／8088CPU的内部结构 从功能上讲，8086可分为两个部分，即总线接
口单元BIU(Bus Interface Unit)和执行单元 EU(Execution Unit)。
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A T OE*
双向三态缓冲器
具有双向导通和三态的特性
B
OE*＝0，导通 T＝1 A→B T＝0 A←B
OE*＝1，不导通
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Intel 8286 8位双向缓冲器
• 控制端连接在一起 低电平有效
• 可以双向导通 • 输出与输入同相
OE*＝0，导通 T＝1 A→B T＝0 A←B
OE*＝1，不导通
每一位都是一个双向三态门， 8位具有共同的控制端
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8086是Intel系列的16位微处理器，是iAPX86 ／88系列微3.机1 8的0基86础／。80它8采8微用处高理速器运算性能的 HMOS工艺制造,芯片上集成有2.9万个晶体管， 用单一的+5伏电源和40条引脚的双列直插式封装； 时钟频率为5MHz～10MHz，最快的指令执行时 间为0.4μs。
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• 8086/8088CPU是Intel系列微处理器中具有代表性的高 性能16位微处理器。 Intel 8086/8088CPU采用HMOS 工艺制造，外型为双列直插，有40个引脚。单一的
• 5V电源，主时钟频率8086为5MHz（8086-1为10MHz； 8086-2为8MHz),8088为4.7MHz。8086/8088内部采 用16