第--章--处理器总线时序和系统总线优秀文档.ppt
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第5章处理器总线时序和系统总线5.1处理器总线5.3处理器时序5.4系统总线5.1处理器总线5.1.1微处理器的引脚功能5.1处理器总线5.1.1微处理器的引脚功能最小组态最大组态2.8086CPU的引线8086微处理器的引线如图。8086最小组态的24-31引脚8086CPU的引线地址锁存允许信号,高电平有效⑦HOLD(输入)/HLDA(输出)不同指令其指令周期不等长,最短执行时间是两个时钟周期。(2)输入输出端口的读或写总线周期;总线请求/总线响应信号控制总线是传送控制信号的总线。(2)片总线把各种不同芯片连接在一起构成特定功能模块(如CPU模块)的信息传输通路。地址线20位,数据线16位,数据线与低16位地址线公用,从时间上加以区分(地址锁存器)。增加数据总线驱动能力(使用8286/8287芯片时)微型计算机系统大都采用总线结构。计算机的工作是在时钟脉冲CLK的统一控制下,一个节拍一个节拍地实现的。地址总线均为单向,即信号只有一个传送方向。从总体上看,它是一个同步系统,仍用系统时钟来定时。WAIT指令检测此信号,为高则处理器进入空转。(2)I/O读和I/O写周期8086最大组态的24-31引脚8086最大组态的24-31引脚2.8086CPU的引线AD15~AD0(输入/输出,三态)A19/S6、A18/S5、A17/S4、A16/S3(输出,三态)地址线20位,数据线16位,数据线与低16位地址线公用,从时间上加以区分(地址锁存器)。RD(输出,三态)读选通信号,低电平有效。当其有效时,表示正在进行存储器读或I/O读。在DMA方式时,此线浮空。READY(输入)准备就绪信号,这是从所寻址的存储器或I/O设备来的响应信号,高电平有效。INTR(输入)可屏蔽中断请求信号,这是一个电平触发输入信号,高电平有效。TEST(输入)WAIT指令检测此信号,为高则处理器进入空转。NMI(输入)非屏蔽中断输入信号,当前指令结束以后引起中断。RESET(输入)复位输入信号,保持有效(高电平)至少4个时钟周期完成内部的复位过程。是IBMAT机推出时使用的总线,逐步演变为一个事实上的工业标准,得到广泛的使用。与IO/M和DT/R一起反映当前总线周期的状态(表5-1)总线请求/总线响应信号随着CPU的迅速发展,主振频率不断提高,数据总线的宽度也由8位到16位、32位甚至64位,总线也随之不断发展。复位输入信号,保持有效(高电平)至少4个时钟周期完成内部的复位过程。在响应中断时,CPU执行两个连续的中断响应周期。⑤DT/R(输出、三态)总线按功能和规范可分为三大类型:地址总线均为单向,即信号只有一个传送方向。(2)片总线把各种不同芯片连接在一起构成特定功能模块(如CPU模块)的信息传输通路。早期的8086的时钟频率为8MHz,故时钟周期或者一个T状态为125ns。(4)时间特性:定义了每根线在什么时间有效,也就是每根线的时序。提供一种状态,允许外部追踪8086CPU内部指令队列(表5-3)8086CPU引线5.3处理器时序5.3.18086处理器时序一个基本的指令周期时序图问题?早期的8086的时钟频率为8MHz,故时钟周期或者一个T状态为???ns。问题?早期的8086的时钟频率为8MHz,故时钟周期或者一个T状态为125ns。现在Pentuim处理器频率高达2.5GHZ~3GHZ基本的总线周期:(1)存储器读或写总线周期;(2)输入输出端口的读或写总线周期;(3)中断响应周期。存储器读周期具有TW状态的存储器读周期(1)存储器读周期和存储器写周期存储器读写周期由4个时钟周期组成,即使用T1、T2、T3和T4四个状态。(2)I/O读和I/O写周期与存储器读写周期时序是类似的。但通常I/O接口电路的工作速度较慢,往往要插入等待状态。(3)空转周期若CPU不执行机器周期,即不进行存储器或I/O操作,则总线接口执行空转周期(一系列的T1状态)。在这些空转周期,CPU进行内部操作。(4)中断响应周期当外部中断源通过INTR或NMI引线向CPU发出中断请求信号时,CPU在当前指令执行完以后,响应中断。在响应中断时,CPU执行两个连续的中断响应周期。中断响应时序(5)系统复位8086的RESET引线,可以用来启动或再启动系统。(6)CPU进入和退出保持状态的时序当系统中有别的总线主设备请求总线时,通过HOLD/HLDA信号,CPU让出总线。CPU进入和退出的保持状态时序5.4系统总线5.4.1概述总线按功能和规范可分为三大类型:例如CPU模块和存储器模块或