《微机原理》—总线及其形成

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《微机原理》—总线及其形成

文章目录

• 一、总线定义及分类
• 二、几种常用芯片介绍
• • 2.1 74LS244（8位数据单向缓冲器）
  • 2.2 74LS245（8位数据双向缓冲器）
  • 2.3 74LS373（8位锁存器）
• 三、8086总线操作时序
• • 3.1 系统的复位与启动
  • 3.2 总线操作

一、总线定义及分类

总线：就是传输信息的通道，实际应用计算机分为地址总线、数据总线和控制总线
分类：①片内总线：集成电路的内部，如FPGA片内总线也是用户需要考虑的问题
②元件级总线（板内）
③内总线：电路板之间的通信（也称为系统级总线）
④外总线：设备与设备之间的通信总线
内总线和外总线在设计时候都需要标准化。

二、几种常用芯片介绍

2.1 74LS244（8位数据单向缓冲器）

LS：表示速度；
74：表示温度，是民品器件

2.2 74LS245（8位数据双向缓冲器）

适用于双向总线缓冲中

2.3 74LS373（8位锁存器）

芯片使用真值表如下所示：

前两种情况是跟随器，第三种是锁存器。
374的真值表为：

三、8086总线操作时序

指令周期——执行一条指令需要的时间，由若干个总线周期（时钟周期）组成
总线周期——由若干个时钟周期组成
8086最基本的总线周期由4个时钟周期组成

3.1 系统的复位与启动

**保持8086的reset引脚至少维持4个周期才可以保证CPU可靠复位。**高电平有效！
8086CPU复位后，PSW DS ES SS IP 和指令队列寄存器都被清零；
段寄存器CS为FFFFH，所以系统启动的物理地址为：FFFF0H
所以一般在FFFF0H开始的单元中存放一条无条件跳转指令，以便转移到系统程序实际开始的地方。
8086复位操作时序如下图所示：

3.2 总线操作

8086CPU最小模式——给外部存储器/IO的读写控制信号由CPU引脚直接产生
8086CPU最大模式——给外部存储器/IO的读写控制信号由总线控制器8288产生的
单处理器系统一般用最小模式工作，多处理器系统中8086工作在最大工作模式。
8086CPU最小模式下的总线读周期

DEN：数据有效信号
8086CPU最小模式下的总线写周期

8086CPU最大模式下的总线读周期

8086CPU最大模式下的总线读周期

8086和8088的差距

1. 从内部看：a. 8086内的指令队列寄存器是6字节的b. 8088内的指令队列寄存器是4字节的
2. 从外部看：a. 8086有16根数据线b. 8088有8根数据线c. 8086引脚M/¯IO 在8088中的引脚是IO/¯M
3. 在对字操作时a. 8086又分为对准的和没有对准的b. 8088不存在这个区分

为什么奇地址存储周期更长？

8086数据类型分为字（16位）和字节（8位）
8086的偶存储体同低8位字节相连接，奇存储体同高8位字节相连接；
而字存储在奇地址，但是低字节要存储在低地址，高字节需要存储在高地址，这时候相当于地址线与存储介质之间会产生交叉，数据存储会用到2个总线周期，而偶地址存储字就没这个问题。