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8086的最小模式和最大模式 .2012-09-18 13:05:00

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一、最小模式和最大模式

8086/8088可以在两种工作模式下工作,即最小模式和最大模式。

最小模式--即系统中只有8086(或8088)一个微处理器。最小模式是单处理器系统。系统中所需要的控制信号全部由8086(或8088CPU本身直接提供。

最大模式--系统中有两个或两个以上的微处理器,即除了主处理器8086(或8088)以外,还有协处理器(8087算术协处理器或8089 输入/输出协处理器)。最大模式可构成多处理器系统,系统中所需要的控制信号由总线控制器8288提供。

最大模式是相对最小模式而言的。最大模式用在中等规模的或者大型的80868088系统中。在最大模式系统中,总是包含有两个或多个微处理器,其中一个主处理器就是8086或者8088,其他的处理器称为协处理器,它们是协助主处理器工作的。

80868088配合的协处理器有两个,一个是数值运算协处理器8087,一个是输入/输出协处理器8089

8087是一种专用于数值运算的处理器,它能实现多种类型的数值操作,比如高精度的整数和浮点运算,也可以进行超越函数(如三角函数、对数函数)的计算。

CPU工作模式的选择是由硬件决定的,将8086/8088的第33号引脚接地,则工作于最大模式,第33号引脚接高电平,则工作于最小模式。8086/8088CPU8条引腿(第24号~31号)在两种不同工作模式中具有不同的功能。

二、8086的总线周期的概念

为了取得指令或传送数据,就需要CPU的总线接口部件执行一个总线周期。为了便于叙述后面的内容,在此,先对总线周期的概念作一个介绍,在讲完8086的基本配置以后,再详细地讲解总线操作。

80868088中,一个最基本的总线周期由4个时钟周期组 成,时钟周期是CPU的基本时间计量单位,它由计算机主频决定。比如,8086的主频为5MHz1个时钟周期就是200ns8088的主频为 10MHz1个时钟周期为l00ns。在1个最基本的总线周期中,习惯上将4个时钟周期分别称为4个状态,即T1状态、T2状态、T3状态和T4状态。

(一)在T1状态

CPU往多路复用总线上发出地址信息,以指出要寻址的存储单元或外设端口的地址。

(二)在T2状态

CPU从多路复用总线上撤消地址,而使总线的低16位浮置成高阻状态,为传输数据作准备。地址总线的最高4()用来输出本总线周期状态信息。这些状态信息用来表示中断允许状态、当前正在使用的段寄存器名等。

(三)在T3状态

多路总线的高4位继续提供状态信息,而多路总线的低16(8088则为低8)上出现由CPU写出的数据或者CPU从存储器或端口读入的数据。

(四)在有些情况下

外设或存储器速度较慢,不能及时地配合CPU传送数据。这时, 外设或存储器会通过“READY”信号线在T3状态启动之前向CPU发一个数据未准备好信号,于是CPU会在T3之后插入1个或多个附加的时钟周期 TwTw也叫等待状态,在Tw状态,总线上的信息情况和T3状态的信息情况一样。当指定的存储器或外设完成数据传送时,便在“READY”线上发出准 备好信号,CPU接收到这一信号后,会自动脱离Tw状态而进入T4状态。

(五)在T4状态,总线周期结束

需要指出,只有在CPU和内存或IO接口之间传输数据,以及填充指令队列时,CPU才执行总线周期。如果在1个总线周期之后,不立即执行下一个总线周期,那么,系统总线就处在空闲状态,此时,执行空闲周期。


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