最小工作模式最大工作模式时序和中断

88/86的两种工作模式的配置

一. 最小与最大的工作模式

最小工作模式

1. MN/MX* = 1 (高电平)
2. 构成小规模的单处理机系统 （只有个微处理器 8088/8086）
3. 由CPU本身提供控制总线

最大工作模式

1. MN/MX* = 0 (低电平)/地
2. 构成大规模的多机系统
3. 协处理器 8087（浮点运算）和 （I/0处理器）8089
4. 8088和8288（总线控制器）共同形成系统总线信号

二. 8088最小模式与最大模式的总线形成

8088最小规模的系统总线形成

1. 20位地址总线的形成

   采用3片 8282进行锁存和驱动

   （Inter 8282是三态透明地址缓冲器 8283

   ​ 通用的集成电路芯片 74LS373 74LS273）

2. 8位的数据总线的形成

   数据收发器 8286 进行双向驱动

   Inter 8286是双向三态8位缓冲器

   Inter 8287

   通用数字集成电路 74LS245等 都是双向

   单向 接口电路中经常使用三态单向缓冲器 74LS244可以用 地址或者数据

3. 系统控制信号的形成

   由88/86 引脚直接提供

最大模式下的系统形成

1. 地址总线：采用74LS373 和 74LS244
2. 数据总线：采用74LS245形成和驱动
3. 控制总线： 由系统总线控制器8288形成 MEMR* MEMW* IOR* IOW* INTA*

时序图

指令周期

1. 一条指令从取指令到执行结束的时间
2. 指令周期包括多个总线周期
3. NMI INTR：cpu响应中断条件 指令周期结束

总线周期

88/86 最基本的总线周期需要四个时钟周期

若READY在T₃测试时为0 则T₃~T₄之间插入 T_w

时钟周期

T₁ 若CPU主频=5MHZ ， T₁=200ns

构成总线周期 => 指令周期

等待状态

通过插入T_w 使速度差别较大的两个部件 保持同步

在读写总线周期中 判断是否插入 T_w

1. T₃的前沿检测 READY 引脚是否有效
2. READY无效 =0 在 T₃~T₄之间 插入 一个 T_w 再检测
3. READY 有效 进入 T₄

启动与复位

88/86 CPU引脚 RESET引脚用来使CPU复位/启动

8086服务后 PSW ,DS , ES ,SS和其他寄存器清零 指令队列也清零

段寄存器 CS 初始化位 FFFFH 指令指针IP 初始化位 0000H

中断系统

中断响应周期

CPU在每条指令的T₄ 检测 INTR* 信号 若有效 IF=1 开中断 则 CPU在当前指令执行完毕以后乡音 进入中断响应周期

中断

当Cpu在执行主程序时 外/内原因 暂时中断主程序的运行 转而去执行子程序，当子程序结束后返回主程序过程

中断源

引起中断的原因或事件 包括外设出现故障和CPU内部执行时出现的异常

中断类型

（外中断和内中断） 88/86系统能处理256个中断

中断类型号

用0-255 （00H-FFH）给256个中断分配编号

在INTA*的响应 第二个周期 由 8259向CPU通道D₀~D₇传递中断类型号n

CPU获取中断类型号的方式

INTR的中断号由8259中断控制器提供

指令中断（INT n） 的中断号由指令直接给出

NMI 其他中断 由系统预设

中断向量

中断服务子程序 的入口地址 有逻辑地址 CS:IP表示 （段地址：偏移地址） 32位 4字节

中断向量表

存放中断向量的内存空间

256个中断向量 每个向量占用4个字节 共占用 1KB

每个中断向量的低字表示偏移地址 每个高字表示段地址 需占用4个字节

物理地址 00000H-003FFH 地址依次安排各个中断向量 向量从0开始

向量号为n的中断向量的物理地址 = n*4

容量： = 末地址+1-首地址

3FF+1 -0

400= 2²*(2⁴)²=2¹⁰

中断类型

外部的中断 17^# NMI 和 18^# INTR

• 内部中断

  CPU内部执行程序出现异常引起的程序中断

  
  

  1. 除法错中断 （向量号为0） n =0

     在执行除法指令时，若除法为0或商超出所表示的范围则产生向量号为0的内部中断

  2. 指令中断

     在执行INT n时 产生的一个向量号为n （0~255）的内部中断

  3. 断点中断

     向量号为3的指令中断

  4. 溢出中断

     在执行 INT 0时 OF=1时则产生一个向量号为4的内部中断

  5. 单步中断

     若TF=1时 则每条指令结束后 产生一个向量号为1的内部中断

• 外部中断

  利用外中断 微机系统可以实时响应能够即时处理外部意外和紧急事件 包括 INTR 和 NMI

  外中断是外设随机产生的 是真的中断

  内中断 是执行程序时出现的 常称为异常

非屏蔽中断和可屏蔽中断的特点

IF的状态 （中断标志）

优先级（中断）

软件中断 优 ↓

除法错中断 0

指令中断 n

断点中断 3

溢出中断 4

非屏蔽中断 2

可屏蔽中断 n外

单步中断 1

中断过程

五个步骤

中断请求→中断优先级判定→中断响应→中断处理（服务）→中断返回

中断响应过程

Cpu在每执行完一条指令后 如果允许CPU响应 则CPU自动完成以下工作

1. 取中断类型号 n

2. 标志寄存器入栈 (PSW入栈)

3. IF=TF=0

4. CS和IP入栈

5. 获取中断向量号（CS:IP）

   执行两个总线读周期 在中断向量表中 n*4 开始的单元取两个字 分别送到IP和CS 获取中断向量处理程序入口地址

   CPU从新CS:IP）值开始执行中断处理程序

中断服务程序的一般构成

开中断 STI

保护现场 Push

中断服务

关中断 CTI

恢复现场 Pop

中断返回 IRET