《微机原理A》第十一讲：微处理器的外部功能特性主讲老师：王克义本讲主要内容•微处理器的外部引脚功能•微处理器的总线时序11.180386DX的外部引脚信号•80386DX微处理器共132个外部引脚，用来实现与存储器、I/O接口或其他外部电路进行连接和通信。•按功能的不同，可将这132个引脚信号分成4组：存储器/IO接口中断接口DMA接口协处理器接口•图11.1给出了80386DX外部引脚信号概况图示。表11-1列出了各个引脚信号的名称、功能、传送方向以及每个信号的有效电平。图11.1微处理器(80386DX)的外部引脚信号HOLDA31～A2DMA接口HLDA____BE～BEINTR30NMI～中断接口D31D0RESET____BS__16存储器/IO接口微处理器W/RPEREQ80386DX_______D/__CBUSY_______M/IO协处理器接口___ERROR_____ADSREADY_______NALOCK表11-180386DX外部引脚信号列表名称功能方向有效电平CLK2系统时钟输入－A31～A2地址总线输出－字节允许输出0BE30～BED31～D0数据总线输入/输出－BS1616位总线宽度输入0W/R写/读指示输出1/0D/C数据/控制指示输出1/0M/IO存储器/IO指示输出1/0ADS地址状态输出0READY就绪输入0NA下一地址请求输入0LOCK总线封锁输出0INTR中断请求输入1NMI非屏蔽中断请求输入1RESET系统复位输入1HOLD总线保持请求输入1HLDA总线保持响应输出1PEREQ协处理器请求输入1BUSY协处理器忙输入0ERROR协处理器错输入0•例如，“存储器/IO接口”中的M/IO信号:•其功能是“存储器/IO指示”，用以告诉外部电路当前微处理器是在访问存储器还是I/O接口；•该信号的传送方向是输出，即它是由微处理器产生的输出信号；它的有效电平为1/0，其含义为，在这个信号线上的逻辑1电平表明CPU当前是在访问存储器，而逻辑0电平表明是在访问I/O接口。•又如，“中断接口”中的INTR信号:•是可屏蔽中断请求输入信号，其有效电平是逻辑1。外部设备利用这个信号通知微处理器，它们需要得到服务。1.地址和数据总线信号•地址总线和数据总线形成了CPU与存储器和I/O子系统间进行通信的基本通路。•在早期的Intel微处理器(如8085、8086/8088)中，曾普遍采用地址总线和数据总线复用技术，即将部分(或全部)地址总线与数据总线共用微处理器的一部分引脚，目的是为了减少微处理器的引脚数量，但由此也会带来控制逻辑及操作时序上的复杂性。•自80286及更高型号的微处理器开始，则采用分开的地址和数据总线。•如图11.5所示，80386DX的地址总线信号A31～A2和数据总线信号D31～D0被分别设定在不同的引脚上。•从硬件的观点来看，80386DX的实模式与保护模式之间仅有一点不同，即地址总线的规模。•在实模式下，只输出低18位地址信号A19～A2。•在保护模式下，则输出30位地址信号A31～A2。•其实，实模式的地址长度为20位，保护模式的地址长度是32位。其余的两位地址码A1和A0被80386DX内部译码，产生字节允许信号BE3、BE2、BE1和BE0，以控制在总线上传送字节、字或双字。•由图11.1及表11-1可以看到，地址总线是输出信号线。它们用于传送从CPU到存储器或I/O接口的地址信息。•在实模式下，20位地址给出了80386DX寻址1M(220)字节物理地址空间的能力；•而在保护模式下，32位地址可以寻址4G(232)字节的物理地址空间。•无论是在实模式下还是保护模式下，80386DX微型计算机均具有独立的I/O地址空间。•该I/O地址空间的大小为64K字节单元。•所以，在寻址I/O设备时，仅需使用地址线A15～A2及相应的字节允许信号BE。•数据总线由32条数据线D31～D0构成。由图11.1及表11-1可看到，数据总线是双向的，即数据既可由存储器或I/O接口输入给CPU，也可以由CPU输出给存储器或I/O接口。•在数据总线上传送数据的类型是对存储器读/写的数据或指令代码、对外部设备输入/输出的数据以及来自中断控制器的中断类型码等。•在一个总线周期内，80386DX在数据总线上可以传送字节、字或双字。所以，它必须通知外部电路发生何种形式的数据传送以及数据将通过数据总线的哪一部分进行传送。•803