在8086cpu工作与最小方式，执行指令的时候如何判断高低电平

Question

如题所述

Answer 1

在学习8086 CPU的引脚信号前，必须弄清CPU最小模式和最大模式的概念。所谓最小模式，就是在系统中只有一个8086微处理器，所有的总线控制信号都直接由8086 CPU产生，因此，系统中的总线控制电路被减到最少。最大模式是相对最小模式而言的。在最大模式系统中，总是包含两个或多个微处理器，其中一个主处理器就是8086，其他的处理器称为协处理器，它们是协助主处理器工作的。如数学运算协处理器8087，输入/输出协处理器8089。8086 CPU到底工作在最大模式还是最小模式，完全由硬件决定。
当CPU处于不同工作模式时，其部分引脚的功能是不同的。 ⑴AD15 ～AD0（address data bus）：地址/数据总线，双向，三态。
这是一组采用分时的方法传送地址或数据的复用引脚。根据不同时钟周期的要求，决定当前是传送要访问的存储单元或I/O端口的低16位地址，还是传送16位数据，或是处于高阻状态。
⑵A19/S6～A16/S3（address/status）：地址/状态信号，输出，三态。
这是采用分时的方法传送地址或状态的复用引脚。其中A19～A16为20位地址总线的高4位地址，S6～S3是状态信号。S6表示CPU与总线连接的情况，S5指示当前中断允许标志IF的状态。S4,S3的代码组合用来指明当前正在使用的段寄存器。S4,S3的代码组合及对应段寄存器的情况。
⑶BHE（低）/S7（bus high enable/status）：允许总线高8位数据传送/状态信号，输出，三态。
为总线高8位数据允许信号，当低电平有效时，表明在高8位数据总线D15 ～D8上传送1个字节的数据。S7为设备的状态信号。
⑷RD/（read）：读信号，输出，三态，低电平有效。
信号低电平有效时，表示CPU正在进行读存储器或读I/O端口的操作。
⑸READY（ready）：准备就绪信号，输入，高电平有效。
READY信号用来实现CPU与存储器或I/O端口之间的时序匹配。当READY信号高电平有效时，表示CPU要访问的存储器或I/O端口已经作好了输入/输出数据的准备工作，CPU可以进行读/写操作。当READY信号为低电平时，则表示存储器或I/O端口还未准备就绪，CPU需要插入若干个“TW状态”进行等待。
⑹INTR（interrupt request）：可屏蔽中断请求信号，输入，高电平有效。
8086 CPU在每条指令执行到最后一个时钟周期时，都要检测INTR引脚信号。INTR为高电平时，表明有I/O设备向CPU申请中断，若IF=1，CPU则会响应中断，停止当前的操作，为申请中断的I/O设备服务。
⑺TEST/（test）：等待测试控制信号，输入，低电平有效。
信号用来支持构成多处理器系统，实现8086 CPU与协处理器之间同步协调的功能，只有当CPU执行WAIT指令时才使用。
⑻NMI（non-maskable interrupt）：非屏蔽中断请求信号，输入，高电平有效。
当NMI引脚上有一个上升沿有效的触发信号时，表明CPU内部或I/O设备提出了非屏蔽的中断请求，CPU会在结束当前所执行的指令后，立即响应中断请求。
⑼RESET（reset）：复位信号，输入，高电平有效。
RESET信号有效时，CPU立即结束现行操作，处于复位状态，初始化所有的内部寄存器。复位后各内部寄存器的状态，当RESET信号由高电平变为低电平时，CPU从FFFF0H地址开始重新启动执行程序。
⑽CLK（clock）：时钟信号，输入。
CLK为CPU提供基本的定时脉冲信号。8086 CPU一般使用时钟发生器8284A来产生时钟信号，时钟频率为5MHz～8MHz，占空比为1:3。
⑾VCC电源输入引脚。
8086 CPU采用单一+5V电源供电。
⑿GND：接地引脚。
⒀MN/MX/（minimum/maximum）：最小/最大模式输入控制信号。
引脚用来设置8086 CPU的工作模式。当为高电平（接+5V）时，CPU工作在最小模式；当为低电平（接地）时，CPU工作在最大模式。
CPU工作于最小模式时使用的引脚信号
当引脚接高电平时，CPU工作于最小模式。此时，引脚信号24～31的含义及其功能如下。
⑴IO/M/（memory I/O select）：存储器、I/O端口选择控制信号。
信号指明当前CPU是选择访问存储器还是访问I/O端口。为高电平时，访问存储器，表示当前要进行CPU与存储器之间的数据传送。为低电平时，访问I/O端口，表示当前要进行CPU与I/O端口之间的数据传送。
⑵WR/（write）：写信号，输出，低电平有效。
信号有效时，表明CPU正在执行写总线周期，同时由信号决定是对存储器还是对I/O端口执行写操作。
⑶INTA/（interrupt acknowledge）：可屏蔽中断响应信号，输出，低电平有效。
CPU通过信号对外设提出的可屏蔽中断请求做出响应。为低电平时，表示CPU已经响应外设的中断请求，即将执行中断服务程序。
⑷ALE（address lock enable）：地址锁存允许信号，输出，高电平有效。
CPU利用ALE信号可以把AD15 ～AD0地址/数据、A19/S6～A16/S3地址/状态线上的地址信息锁存在地址锁存器中。
⑸DT/（data transmit or receive）：数据发送/接收信号，输出，三态。
DT/信号用来控制数据传送的方向。DT/为高电平时，CPU发送数据到存储器或I/O端口；DT/为低电平时，CPU接收来自存储器或I/O端口的数据。
⑹DEN/（data enable）：数据允许控制信号，输出，三态，低电平有效。
信号用作总线收发器的选通控制信号。当为低电平时，表明CPU进行数据的读/写操作。
⑺HOLD（bus hold request）：总线保持请求信号，输入，高电平有效。
在DMA数据传送方式中，由总线控制器8237A发出一个高电平有效的总线请求信号，通过HOLD引脚输入到CPU，请求CPU让出总线控制权。
⑻HLDA（hold acknowledge）：总线保持响应信号，输出，高电平有效。
HLDA是与HOLD配合使用的联络信号。在HLDA有效期间，HLDA引脚输出一个高电平有效的响应信号，同时总线将处于浮空状态，CPU让出对总线的控制权，将其交付给申请使用总线的8237A控制器使用，总线使用完后，会使HOLD信号变为低电平，CPU又重新获得对总线的控制权。
CPU工作于最大模式时使用的引脚信号
当引脚接低电平时，CPU工作于最大模式。此时，引脚信号24～31的含义及其功能如下。
⑴S2,S1,S0（status signals）：总线周期状态信号，输出，低电平有效。
它们表明当前总线周期所进行的操作类型。，代码组合及其对应操作见表2.3。
表2.3，代码组合及对应操作表
⑵RQ/,GT/ （request/grant）：总线请求允许信号输入/总线请求允许输出信号，双向，低电平有效。
该信号用以取代最小模式时的HOLD/HLDA两个信号的功能，是特意为多处理器系统而设计的。当系统中某一部件要求获得总线控制权时，就通过此信号线向8086 CPU发出总线请求信号，若CPU响应总线请求，就通过同一引脚发回响应信号，允许总线请求，表明8086 CPU已放弃对总线的控制权，将总线控制权交给提出总线请求的部件使用。RQ/GT0优先级高于RQ/GT1。
⑶LOCK/（lock）总线封锁信号，输出，低电平有效。
信号有效时，表示此时8086 CPU不允许其他总线部件占用总线。
⑷QS1,QS0（queue status）：指令队列状态信号，输出。
QS1和QS0信号的组合可以指示总线接口部件BIU中指令队列的状态，以便其他处理器监视、跟踪指令队列的状态。