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1、第五章處理器總線時(shí)序和系統(tǒng)總線5.1處理器總線引腳的記憶方法對(duì)引腳按數(shù)據(jù)、地址、控制三大功能歸類;按引腳英文名稱記憶引腳功能;在不同組態(tài)的應(yīng)用中記憶;8086引腳最小組態(tài)用于單個(gè)微處理器組成的系統(tǒng),由8086產(chǎn)生系統(tǒng)所需的全部控制信號(hào)。最大組態(tài)用于多處理器系統(tǒng)中,8086不直接提供控制信號(hào)。5.1.18086微處理器的引腳功能8086的兩種組態(tài)8086的引腳8086的引腳8086的引腳8086的引腳8086的引腳8086最小方式典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)8086最大方式的典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5.3處理器時(shí)序5.3.18086處理器時(shí)序一、時(shí)鐘周期:由計(jì)算
2、機(jī)的主頻決定(主頻的倒數(shù)),用T表示,又稱T狀態(tài)。二、總線周期:8086/8088通過總線從存儲(chǔ)器或I/O接口讀寫一個(gè)字節(jié)(或字)所用的時(shí)間稱為一個(gè)總線周期。三、指令周期:CPU執(zhí)行一條指令所用的時(shí)間,它可以包含若干個(gè)總線周期。四、一個(gè)總線周期至少包括4個(gè)時(shí)鐘周期。T1T2T3T4T3TwT4Tw等待周期CLK總線周期1、時(shí)序的基本概念存儲(chǔ)器的讀、寫操作I/O口的讀、寫操作中斷響應(yīng)操作基本總線周期8086CPU的典型時(shí)序5.4系統(tǒng)總線CPU就像人的大腦,主板上的芯片組則可視為人的小腦,協(xié)調(diào)著各器件的工作,總線結(jié)構(gòu)就像人的神經(jīng),傳遞著數(shù)據(jù)
3、和控制信息。所謂總線,是一組連接各個(gè)部件的公共通信線.總線英文為BUS。總線使用BUS,意思也是說任何一部件的信息都可“搭乘”BUS傳送。然而,任一瞬時(shí)總線上只能出現(xiàn)一個(gè)部件發(fā)往另一部件的信息,這意昧著總線只能分時(shí)使用,而這是需要加以控制的,總線使用權(quán)的控制是構(gòu)造系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮的重要問題。但是用戶感覺不到這一點(diǎn),這是設(shè)計(jì)者的事情??偩€是一組物理導(dǎo)線,并非一根。根據(jù)總線上傳送信息的不同,分為地址總線(AB)、數(shù)據(jù)總線(DB)和控制總線(CB)。顧名思義,AB傳送地址信息,DB傳送數(shù)據(jù)或指令,CB用來傳送控制信號(hào)?,F(xiàn)在,微型機(jī)階總線已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化
4、。目前微機(jī)中廣泛采用的是ISA和PCI兩種總線標(biāo)準(zhǔn)。5.4.1概述1.片內(nèi)總線片內(nèi)總線是指在微處理機(jī)芯片內(nèi)部的總線,是用來連結(jié)各功能部件的信息通路,例如CPU芯片中的內(nèi)部總線,它是ALU寄存器和控制器之間的信息通路.片內(nèi)總線根據(jù)其功能又被分為地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。???這種總線是由微處理機(jī)芯片生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)的.1、總線的分類片總線是指在印刷電路板上連接各插件的公共通路。???例如CPU及其支持芯片(南橋北橋芯片)與其局部資源(內(nèi)存)之間的通道即屬于主板局部總線.2.片總線內(nèi)總線又稱為系統(tǒng)總線,這是指模塊式微處理機(jī)機(jī)箱內(nèi)的底板總
5、線,用來連接構(gòu)成微處理機(jī)的各插件板卡.它可以用來擴(kuò)展某塊CPU板的局部資源,如PCI、ISA等。3.內(nèi)總線主板的總線結(jié)構(gòu)外總線又稱為通信總線,它用于微處理機(jī)系統(tǒng)與系統(tǒng)之間、微處理機(jī)系統(tǒng)與外部設(shè)備,如打印機(jī)、磁盤設(shè)備或微處理機(jī)系統(tǒng)和儀器儀表之間的通信通道。???這種總線數(shù)據(jù)的傳送方式可以是并行(如打印機(jī))或串行。數(shù)據(jù)傳送速率比內(nèi)總線低。不同的應(yīng)用場(chǎng)合有不同的總線標(biāo)準(zhǔn)。如,串行通信的EIA-RS232C總線,用于硬磁盤接口的IDE,SCIS等總線。這種總線非微處理機(jī)專,一般是利用工業(yè)領(lǐng)域已有的標(biāo)準(zhǔn).4.外總線物理特性指的是總線物理連接的方
6、式。包括總線的根數(shù)、總線的插頭、插座是什么形狀的、引腳是如何排列的等。例如IBMPC/XT機(jī)的總線共62根線,分兩排編號(hào)。當(dāng)插件板插到槽中后,左面是B面,引腳排列順序是B1—B31,右面是A面,引腳排列順序是A1—A31,A面是元件面。①物理特性功能特性描寫的是這一組總線中每一根線的功能是什么。從功能上看,總線分成三組:???地址總線,數(shù)據(jù)總線和控制總線。???地址總線的寬度指明了總線能夠直接訪問存儲(chǔ)器的地址范圍;???數(shù)據(jù)總線的寬度指明了訪問一次存儲(chǔ)器或外部設(shè)備最多能夠交換數(shù)據(jù)的位數(shù);控制總線一般包括CPU與外界聯(lián)系的各種控制命
7、令,如輸入輸出讀寫信號(hào)、存儲(chǔ)器讀寫信號(hào)、外部設(shè)備與主機(jī)同步匹配信號(hào)、中斷信號(hào)和DMA控制信號(hào)等等。②功能特性電器特性定義每一根線上信號(hào)的傳遞方向、有效電平范圍。一般規(guī)定送入CPU的信號(hào)叫輸入信號(hào)IN,從CPU送出的信號(hào)叫輸出信號(hào)OUT。例如XT總線的地址線A0—A19為輸出線,數(shù)據(jù)線D0—D7為雙向信號(hào)線,既作為數(shù)據(jù)輸入線又作為數(shù)據(jù)輸出線。③電氣特性時(shí)間特性定義了每根線在什么時(shí)間有效。也就是說用戶什么時(shí)間可以用總線上的信號(hào)、或者用戶什么時(shí)候把信號(hào)提供給總線,CPU才能正確無(wú)誤地使用。④時(shí)間特性1.總線請(qǐng)求和仲裁階段由需要使用總線的主控設(shè)
8、備向總線仲裁機(jī)構(gòu)提出使用總線的請(qǐng)求,經(jīng)總線仲裁機(jī)構(gòu)仲裁確定,把下一個(gè)傳送周期的總線使用權(quán)分配給哪一個(gè)請(qǐng)求源。2.尋址(addressing)階段3.數(shù)據(jù)傳送(datatransfering)階段主控設(shè)備和從