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8086微处理器是英特尔公司于1978年推出的一款16位微处理器,它是个人计算机发展史上的一个重要里程碑。8086系统总线作为其核心组成部分,负责连接CPU与外部设备,实现数据传输和指令执行。本文将详细介绍8086系统总线的组成、工作原理以及特点。
8086系统总线主要由以下几部分组成:
地址总线(Address Bus):用于传输CPU发出的地址信息,以访问内存或I/O设备。
数据总线(Data Bus):用于传输数据,包括指令和数据。
控制总线(Control Bus):用于传输控制信号,如读写信号、中断请求等。
时钟总线(Clock Bus):提供系统时钟信号,用于同步各个部件的操作。
8086系统总线的工作原理如下:
地址总线:当CPU需要访问内存或I/O设备时,它会通过地址总线发送一个16位的地址信息。
数据总线:在地址信息确定后,CPU通过数据总线发送或接收数据。
控制总线:控制总线上的信号用于指示数据传输的方向(读或写)、中断请求等。
时钟总线:时钟总线提供系统时钟信号,确保各个部件的操作同步进行。
8086系统总线具有以下特点:
16位数据总线:8086微处理器具有16位数据总线,可以同时传输16位数据。
20位地址总线:8086微处理器具有20位地址总线,可以访问1MB的内存空间。
指令流水线:8086微处理器采用指令流水线技术,提高了指令执行速度。
丰富的寄存器组:8086微处理器具有14个内部寄存器,方便程序员进行编程。
支持多处理器系统:8086微处理器支持多处理器系统,提高了系统性能。
良好的兼容性:8086微处理器具有良好的兼容性,可以与早期的8080微处理器兼容。
8086系统总线周期由以下四个时钟周期组成:
T1状态:BIU将RAM或I/O地址放在地址/数据复用总线(A/D)上。
T2状态:读总线周期,改变线路的方向。
T3状态:写总线周期,A/D总线上形成待写的数据,且保持到总线周期的结束(T4)。
T4状态:对于读或写总线周期,AD总线上均为数据。
在8086系统总线结构中,地址锁存器的作用如下:
在总线周期的前半部分,CPU总是送出地址信号和BHE(总线高允许)信号,为了通知地址已经准备好了,可以被所存,CPU会送出高电平允许所存信号ALE。
此时地址信号和BHE信号被所存,确保了CPU在总线周期的后半部分,地址和数据都在地址总线和数据总线上,确保了CPU对锁存器和I/O接口的读/写操作。
因为数据时8位的,地址是16位的,程序首先输出地址时,先输出高8位,然后进行所存,再输出低8位,这样就能完成16位的地址输出了。
8086系统总线是8086微处理器的重要组成部分,它负责连接CPU与外部设备,实现数据传输和指令执行。通过本文的介绍,相信读者对8086系统总线的组成、工作原理以及特点有了更深入的了解。在