8086的一些答案

考慮到芯片成本，8086/8088采用40條引線的封裝結構。40條引線引出8086/8088的所有信號是不夠用的，采用地址/數(shù)據(jù)線復用引線方法可以解決這一矛盾，從邏輯角度，地址與數(shù)據(jù)信號不會同時出現(xiàn)，二者可以分時復用同一組引線。

2． 8086與8088的主要區(qū)別是什么？
8086有16條數(shù)據(jù)信號引線，8088只有8條；8086片內指令預取緩沖器深度為6字節(jié)，8088只有4字節(jié)。

3．怎樣確定8086的最大或最小工作模式？最大、最小模式產生控制信號的方法有何不同？
引線MN/MX#的邏輯狀態(tài)決定8086的工作模式，MN/MX#引線接高電平，8086被設定為最小模式，MN/MX#引線接低電平，8086被設定為最大模式。
最小模式下的控制信號由相關引線直接提供；最大模式下控制信號由8288專用芯片譯碼后提供，8288的輸入為8086的S2#~S0#三條狀態(tài)信號引線提供。

4． 8086被復位以后，有關寄存器的狀態(tài)是什么？微處理器從何處開始執(zhí)行程序？
標志寄存器、IP、DS、SS、ES和指令隊列置0，CS置全1。處理器從FFFFOH存儲單元取指令并開始執(zhí)行。

5． 8086基本總線周期是如何組成的？各狀態(tài)中完成什么基本操作？
基本總線周期由4個時鐘(CLK)周期組成，按時間順序定義為T1、T2、T3、T4。在T1期間8086發(fā)出訪問目的地的地址信號和地址鎖存選通信號ALE；T2期間發(fā)出讀寫命令信號RD#、WR#及其它相關信號；T3期間完成數(shù)據(jù)的訪問；T4結束該總線周期。

6．結合8086最小模式下總線操作時序圖，說明ALE、M/IO#、DT/R#、RD#、READY信號的功能。
ALE為外部地址鎖存器的選通脈沖，在T1期間輸出；M/IO#確定總線操作的對象是存儲器還是I/O接口電路，在T1輸出；DT/R#為數(shù)據(jù)總線緩沖器的方向控制信號，在T1輸出；RD#為讀命令信號；在T2輸出；READY信號為存儲器或I/O接口“準備好”信號，在T3期間給出，否則8086要在T3與T4間插入Tw等待狀態(tài)。

7．什么是總線請求？8086在最小工作模式下，有關總線請求的信號引腳是什么？
系統(tǒng)中若存在多個可控制總線的主模塊時，其中之一若要使用總線進行數(shù)據(jù)傳輸時，需向系統(tǒng)請求總線的控制權，這就是一個總線請求的過程。8086在最小工作模式下有關總線請求的信號引腳是HOLD與HLDA。

8． 簡述在最小工作模式下，8086如何響應一個總線請求？
外部總線主控模塊經HOLD引線向8086發(fā)出總線請求信號；8086在每個時鐘周期的上升沿采樣HOLD引線；若發(fā)現(xiàn)HOLD=1則在當前總線周期結束時(T4結束)發(fā)出總線請求的響應信號HLDA；8086使地址、數(shù)據(jù)及控制總線進入高阻狀態(tài)，讓出總線控制權，完成響應過程。

9． 微型計算機采用總線結構有什么優(yōu)點?
微型計算機的總線結構是一個獨特的結構。有了總線結構以后系統(tǒng)中各功能部件之間的相互關系變?yōu)榱烁鞴δ懿考嫦蚩偩€的單一關系。一個部件只要符合總路線標準，就可以連接到采用這種總路線標準的系統(tǒng)中，使系統(tǒng)功能得到擴展。

10．數(shù)據(jù)總線和地址總線在結構上有什么不同之處?如果一個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和地址合用一
套總線或者合用部分總線,那么要靠什么來區(qū)分地址和數(shù)據(jù)?
從結構上看數(shù)據(jù)總線是雙向的，而地址總線從結構上看卻是單向的。如果一個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和地址合用一套總線或者合用部分總線，一般可靠時鐘周期來區(qū)分地址和數(shù)據(jù)，可在總線周期的若干個時鐘周期，約定某周期傳輸?shù)刂?、在另一周期傳輸?shù)據(jù)。

11． 控制總線傳輸?shù)男盘柎笾掠袔追N?
控制總線用來傳輸控制信號：其中包括CPU送往存儲器和輸入/輸出接口電路的控制信號，如讀信號、寫信號和中斷響應信號等；還包括其它部件送到CPU的信號，比如，時鐘信號、中斷請求和準備就緒信號。

12． 什么是微處理機？與一般計算機結構相比它有什么特點？
微處理機是一種廣泛采用集成度相當高的器件和部件、體積小、重量輕的電子計算機。微處理機與一般計算機結構相比它體積小、重量輕，價格低廉，可靠性高、結構靈活，應用面廣。

13． 微型計算機系統(tǒng)由哪幾個部分組成？請舉一個你見過的微機系統(tǒng)應用的例子。
微型計算機系統(tǒng)由微型計算機、系統(tǒng)軟件和外設幾個部分組成。圖書館的圖書檢索系統(tǒng)是用微型機配上數(shù)據(jù)庫管理軟件及相關外設組成的微型計算機系統(tǒng)。

14． 8086CPU在內部結構上的主要特點是什么？
8086CPU在內部結構上從結構上可分為：總線接口部件BIU和執(zhí)行部件EU。它是16位微處理器有16根數(shù)據(jù)線20根地址線，內部寄存器、內部運算部件以及內部操作都是按16位設計的。

15． 8086CPU的起始取指的地址是多少？怎樣形成這個地址？這個地址對于系統(tǒng)設計有什么影響？
8086CPU的起始取指的地址是FFFF0H.這個地址的形成過程為CPU被啟動時指令指針寄存器被清除,而代碼段寄存器CS被設為FFFFH.地址FFFF0H單元開始的幾個單元中放一條無條件轉移指令,轉到一特殊的程序中.這個程序用來實現(xiàn)系統(tǒng)初使化、引導監(jiān)控程序或者引導操作系統(tǒng)等功能，這樣的程序叫引導和裝配程序．

16． 8086CPU的形成三大總線時，為什么要對部分地址線進行鎖存？用什么信號控制鎖存？
為了確保CPU對存儲器和I/O端口的正常讀/寫操作，需要求地址和數(shù)據(jù)同時出現(xiàn)在地址總線和數(shù)據(jù)總線上。而在8086CPU中有AD0--AD15部分總線是地址/數(shù)據(jù)復用的，因此需在總線周期的前一部分傳送出地址信息，并存于鎖存器中，而用后一部分周期傳送數(shù)據(jù)。8086CPU中是通過CPU送出的ALE高電平信號來控制鎖存的。

17． BHE信號的作用是什么？試說明當起始地址為奇地址、偶地址、一次讀寫一個字節(jié)和一個字時，BHE和A0的狀態(tài)。
BHE信號的作用是高8位允許引腳。若BHE為0則表示對一個字進行操作，即高8位有效，若BHE為1則表示對一個字節(jié)進行操作，即高8位無效。當起始地址為奇地址時，一次讀寫一個字節(jié)時，BHE為1，A0狀態(tài)為1；當起始地址為偶地址時，一次讀寫一個字節(jié)時，BHE為1，A0狀態(tài)為0；當起始地址為奇地址時，一次讀寫一個字時，BHE為0，A0狀態(tài)為1；當起始地址為偶地址時，一次讀寫一個字時，BHE為0，A0狀態(tài)為0。

18． 根據(jù)8086CPU的存儲器讀寫時序圖，請說明：
(1)地址信號應在哪些時間內有效？
(2)讀、寫動作發(fā)生在什么時間內？
(3)為什么讀與寫數(shù)據(jù)的有效時間長短不一樣？
(4)什么情況下才要插入Tw周期？它能否加在T1，T2之間？
地址信號只在T1狀態(tài)時有效，并被鎖存起來。讀動作發(fā)生在T3、T4狀態(tài)，而寫動作發(fā)生在T2、T3、T4狀態(tài)。讀與寫數(shù)據(jù)的有效時間長短不一樣是因為CPU的速度與外設的速度不相匹配所造成的。當CPU沒有在T3狀態(tài)的一開始就檢測到READY信號時，需在T3和T4之間插入等待狀態(tài)TW。它不能加在T1和T2之間。
19． 什么是最小模式和最大模式？它們在用途上有什么不同？
最小模式就是系統(tǒng)中只有8086或者8088一個處理器，最大模式中系統(tǒng)中總包含兩個或多個處理器，其中一個為8086或者8088做主處理器，其它處理器為協(xié)處理器，它們協(xié)助主處理器工作。最小模式用于數(shù)值運算較少且I/O處理較少的簡單8086/8088系統(tǒng)中，而最大模式由于有協(xié)處理器協(xié)助主處理器工作因而適用于數(shù)值運算較復雜且I/O處理較頻繁的中大規(guī)模的8086/8088系統(tǒng)中。

20． 什么是接口？硬接口和軟接口的含義各是什么？
接口也稱端口是CPU與外設交互通信的中間接點，一般由若干組存儲單元組成，用于暫存數(shù)據(jù)發(fā)實現(xiàn)CPU與外設之間的通信，并有緩沖的功能用來平衡CPU與外設的不匹配。硬接口是用硬件來實現(xiàn)接口的功能，而軟接口是通過程序設計來實現(xiàn)接口的功能的。

21． 有幾類不同的接口？它們各有什么特點？
接口按功能可分為兩類：一類是使微處理器正常工作需要的輔助電路，通過這些輔助電路，使處理器得到所需要的時鐘信號或者接受外部的多個中斷請求等；另一類是輸入/輸出接口電路，利用這些接口電路，微處理器可以接受外部設備送來的信息或將信息發(fā)送到外部設備。

22． 接口技術應解決一些什么問題？
接口技術應解決的問題有：尋址功能、輸入/輸出功能、數(shù)據(jù)轉換功能、聯(lián)絡功能、中斷管理功能、復位功能、可編程功能、錯誤檢測功能。

23． 總線接口部件有哪些功能?請逐一說明。
總線接口部件的功能是負責與存儲器、I/O端口傳送數(shù)據(jù)。具體講，總線接口部件要從內存指令隊列；CPU執(zhí)行指令時，總線接口部件要配合執(zhí)行部件從指定的內存單元或者外設端口中取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給執(zhí)行部件，或者把執(zhí)行部件的操作結果傳送到指定的內存單元或外設端口中。

24． 8086的總線接口部件有那幾部分組成?
8086的總線接口部件有以下4部分組成：
（1）4個段地址寄存器，即：CS——16位的代碼段寄存器，DS——16位的數(shù)據(jù)段寄存器，ES——16位的擴展段寄存器，SS——16位的堆棧段寄存器；（2）16位的指令指針寄存器IP；（3）20位的地址加法器；（4）6字節(jié)的指令隊列。

25．段寄存器CS=1200H,指令指針寄存器IP=FF00H,此時,指令的物理地址為多少?指向這一物理地址的CS值和IP值是唯一的嗎?
此時，指令的物理地址為21F00H；這一物理地址的CS值和IP值不是唯一的，例如：CS=2100H，IP=0F00H。

26． 8086的執(zhí)行部件有什么功能?由那幾部分組成?
執(zhí)行部件的功能是負責指令的執(zhí)行。8086的執(zhí)行部件有：（1）4個通用寄存器：AX，BX，CX，DX；（2）4個專用寄存器，即基數(shù)指針寄存器BP，堆棧指針寄存器SP，原變址寄存器SI，目的變址寄存器DI；（3）標志寄存器；（4）算術邏輯單元。
27． 狀態(tài)標志和控制標志又何不同?程序中是怎樣利用這兩類標志的? 8086的狀態(tài)標志和控制標志分別有哪些?
狀態(tài)標志表示前面的操作執(zhí)行后，算術邏輯部件處在怎樣一種狀態(tài)，這種狀態(tài)會像某種先決條件一樣影響后面的操作。狀態(tài)標志有6個，即SF、ZF、PF、CF、AF和OF?？刂茦酥臼侨藶樵O置的，指令系統(tǒng)中有專門的指令用于控制標志的設置和清除每個控制標志都對某一種特定的功能起控制作用?？刂茦酥居?個，即DF、IF、TF。程序中用專門的指令對它們進行操作。

28． 8086/8088和傳統(tǒng)的計算機相比在執(zhí)行指令方面有什么不同?這樣的設計思想有什么優(yōu)點?
傳統(tǒng)的計算機在執(zhí)行指令時，總是相繼地進行提取指令和執(zhí)行指令的動作，也就是說，指令的提取和執(zhí)行是串行進行的。在8086/8088中，指令的提取和執(zhí)行是分別有由總線接口部件完成的，總線控制邏輯和指令執(zhí)行邏輯之間即互相獨立又互相配合；使8086/8088可以在執(zhí)行指令的同時進行提取指令的操作。8086/8088 CPU中，總線接口部件和執(zhí)行部件的這種并行工作方式，有力地提高了工作效率。