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微机原理与接口技术—— 总线形成（2）

article 2025/1/25 1:33:06

4、8086 的最小模式：

5.、8086 的最大模式：

5、8088：

6、PC 机：

4、8086 的最小模式：

（1）定义与特点：

系统中只有一个 8086 微处理器，所有的总线控制信号都是直接由该 CPU 产生。这种模式适用于规模较小的微机系统，系统中的总线控制逻辑电路被减到最小。

（2）硬件连接：

地址锁存器：8086 的数据、地址、控制信息通过分时复用的方式输出，需要使用 8282 地址锁存器来保存地址信息。在总线周期的 T1 时刻，8086 输出地址信息，通过地址锁存选通信号（ALE）将地址打入地址锁存器，之后地址信息由地址锁存器提供。

数据总线收发器：当系统所含外设接口较多时，需引入 8286 数据总线收发器增强总线的驱动能力。

（3）总线周期：

一个最基本的总线周期由 4 个时钟周期组成，分别为 T1、T2、T3、T4 状态。

T1 状态产生地址信息，用于指出要寻址的存储单元或者外设的地址。

T2 状态，CPU 从总线撤销地址，使地址线为高阻态，为传输数据做准备，同时 A19 - A16 输出状态信息，发出读写命令信号。

T3 状态，A19 - A16 继续发出状态信息，数据线上完成数据信息的交换。

如果外设或存储器速度较慢，会通过 “READY” 信号线使 CPU 在 T3 之后插入 1 个或多个等待周期（TW），直到 “准备好” 信号出现，CPU 才进入 T4 状态。T4 状态结束该总线周期。

总线请求响应：外部总线请求模块经 HOLD 引线向 8086 发出总线请求信号，8086 在每个时钟周期的上升沿阶段采集 HOLD 引线，若 HOLD = 1，则在当前总线周期结束后发出总线请求响应信号 HLDA，之后地址、数据、控制总线进入高阻态，让出总线控制权。

5.、8086 的最大模式：

（1）定义与特点：

用于实现多处理机系统，其中 8086 CPU 被称为主处理器，其他处理器被称为协处理器。8086 CPU 不直接提供用于存储器或 I/O 读写的读写命令等控制信号，而是将当前要执行的传送操作类型编码为 3 个状态位输出，由总线控制器 8288 对状态信号进行译码产生相应控制信号。

（2）协处理器：

和 8086 配套使用的协处理器有两个，一个是专用于数值计算的协处理器 8087，另一个是专用于输入输出操作的协处理器 8089。8087 通过硬件实现高精度整数、浮点数运算；8089 有其自身的一套专门用于输入输出操作的命令系统，还可带局部存储器，可以直接为输入输出设备服务，增加协处理器可提高系统的运行效率。

5、8088：

（1）基本信息：

8088是 Intel 以 8086 为基础的微处理器，拥有 16 位寄存器和 8 位外部数据总线。推出时，大的资料总线宽度电路板昂贵，8088 的 8 位设计针对较为经济的系统。

（2）功能结构：

CPU 内部由两个独立的功能部件组成，即总线接口单元（BIU）和执行单元（EU）。BIU 负责从内存中取指令送入指令队列，实现 CPU 与存储器、I/O 接口之间的数据传送；EU 负责分析指令和执行指令。

（3）寻址方式：

包括立即寻址、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址、基址变址寻址、基址变址相对寻址等多种方式，用于在指令中说明操作数所在的地址。

6、PC 机：

1.PC 机的基本组成：

（1）微处理器：如 x86 系列的 CPU（包括 8086、8088 等），是 PC 机的核心部件，负责执行指令和处理数据。涉及到 CPU 的内部结构（如寄存器、运算器、控制器等）、工作原理、寻址方式等内容。例如，通用寄存器（AX、BX、CX、DX 等）用于暂存数据和操作数，段寄存器（CS、DS、SS、ES）用于确定内存中的段地址。

（2）存储器：包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。RAM 用于临时存储程序和数据，可读写；ROM 中存储着固化的程序和数据，如 BIOS（基本输入输出系统），在计算机开机时首先被执行。还会涉及到存储器的编址、存储容量的计算、存储器与 CPU 的连接等知识。

（3）输入输出设备：常见的输入设备如键盘、鼠标、扫描仪等；输出设备有显示器、打印机等。需要了解这些设备与主机之间的数据传输方式，以及相关的接口标准和控制方法。

（4）总线：是连接 PC 机各部件的通信线路，包括数据总线、地址总线和控制总线。数据总线用于传输数据，其宽度决定了一次能传输的数据量；地址总线用于确定存储单元或 I/O 端口的地址；控制总线用于传输控制信号，协调各部件的工作。