微处理器管脚说明

1、8086的两种工作方式
1）两种工作方式
　　 为了便于组成不同规模的系统，在8086芯片中设计了两种工作模式，即最小模式和最大模式。
2）如何设定工作方式
　　8086 CPU的MN/MX＃(Minimum/Maximum Mode Control)管脚，是最大最小模式控制信号（标号33），它决定8086工作在哪种工作模式。如果MN/MX＃接＋5V，则CPU工作在最小模式；MN/MX＃接地，CPU工作在最大模式。
　　MN/MX＃管脚为信号输入管脚，在设计系统时，根据选择的工作模式，将该信号直接连接+5V或地。

3）两种工作方式的主要特点
最小模式：系统中只有8086一个处理器，所有的控制信号都是由8086产生。往往用在组成基于8086 CPU的最小系统。
最大模式：系统中包含一个以上的处理器，比如包含协处理器8087或I/O处理器8089。在系统规模比较大的情况下，系统控制信号不是由8086直接产生，而是通过与8086配套的总线控制器8288等形成

2.8086的信号分类:

8086的信号大致可以分为三部分：地址、数据或状态信号，控制信号和系统信号;

3、最小模式下的管脚定义
　　8086管脚图见图，图中第24~31号管脚具有两种定义。括弧中表示的是最大模式下的管脚定义。

1) 地址/数据（或状态）信号：
AD15～AD0 (Address Data Bus)：
　　地址/数据复用信号（标号2～16、39），双向，三态。在总线周期的T1状态（地址周期）AD15～AD0上出现的是低16位的地址信号A15～A0；在T3状态（数据周期）AD15～AD0 上出现的是数据信号D15～D0。

A19/S6～A16/S3 (Address/Status)：
　　地址/状态复用信号（标号35～38），输出。在总线周期的T1状态（地址周期）A19/S6～A16/S3上出现的是地址的高4位。在T2～T4状态，A19/S6～A16/S3上输出状态信息。
　　S6：指示8086当前是否与总线相连。S6＝0表示8086连在总线上。
　　S5：表示中断允许标志状态。S5=1表示中断允许标志IF=1（对可屏蔽中断请求起作用）。S5=0表示IF=0，禁止可屏蔽中断。
　　S4 和S3用来指出当前使用的段寄存器。S4、S3代码组合对应的含义如表2-2所示：

.• BHE#/S7 (Bus High Enable/Status)：数据总线高8位使能和状态复用信号（标号34），
输出。在总线周期T1状态，如果BHE#有效，表示数据线上高8位数据是有效的。在T2～T4状态BHE#/S7 输出状态信息S7。S7在8086中未做实际定义。
　　8086有16位数据线。BHE#用来作为数据总线高8位的使能信号。AD0除了传输数据或地址信息还作为低8位数据的选通信号，这里，BHE#信号和AD0信号的组合，可以用来通知连接在总线上的存储器和I/O接口，CPU将进行哪一种格式的数据操作。

 

(2). 控制与系统信号：

ALE(Address Latch Enable)：地址锁存使能信号（标号25），输出，高电平有效。
　　用来作为地址锁存器的锁存控制信号。8086的AD15～AD0是地址/数据复用信号，地址信息仅在T1状态有效，为了使地址信号在整个读写周期都有效，通常要用ALE把地址信号锁存在地址锁存器当中。
•DEN# (Data Enable)：数据使能信号（标号26），输出，三态，低电平有效。用于数据总线驱动器的控制信号。
•DT/R#(Data Transmit/Receive)： 数据驱动器数据流向控制信号（标号27），输出，三态。在8086系统中，通常采用8286或8287作为数据总线的驱动器，用DT/R#信号来控制数据驱动器的数据传送方向。当DT/R#＝1时，数据驱动器进行数据发送；DT/R#＝0时，数据驱动器进行数据接收。

• M/IO# (Memory/Input and Output)：存储器或I/O控制信号（标号28），输出，三态。
　　M/IO#输出为高电平，指示CPU正在执行存储器访问指令，进行和存储器之间数据交互；如果为低电平，表示CPU正在执行I/O 指令，进行和I/O接口之间数据传输。

　• RD#(Read)：读信号（标号32），输出，三态。RD#信号有效，表示CPU执行一个对存储器或I/O端口的读操作，在一个读操作的总线周期中，RD#在T2～T3状态中有效，为低电平。

　• WR#(Write)：写信号（标号29），输出，三态。WR#信号有效，表示CPU执行一个对存储器或I/O端口写操作，在写操作总线周期中，WR#在T2～T3状态中有效，为低电平。

• NMI(Non-Maskable Interrupt)：非屏蔽中断请求（标号17），输入，上升沿有效。
　　NMI不受中断允许标志的影响。当CPU检测到NMI有一个正沿触发的信号以后，CPU执行完当前指令便响应中断类型号为2的非屏蔽中断请求。
非屏蔽中断是不受中断允许标志IF的影响的，不能用软件进行屏蔽

　• INTR(Interrupt Request)：可屏蔽中断请求（标号18），输入，高电平有效。如果INTR信号有效，当CPU的中断允许标志IF=1时，CPU结束当前指令后，响应INTR中断。
与非屏蔽中断不一样，可屏蔽中断要根据中断允许标志的设置来判断CPU是否能响应中断请求。当INTR信号有效，同时中断允许标志IF为1的时候，CPU才会响应中断去执行一个中断处理子程序。需要注意的是，不论是非屏蔽中断还是可屏蔽中断，CPU都是在每条指令的最后一拍去采样中断请求信号的。如果有中断请求，又符合中断响应条件，CPU将在执行完当前指令之后进入中断响应周期。也就是说在指令执行中是不可以中断的

　• HOLD(Hold Request)：总线保持请求（标号31），输入，高电平有效。当系统当中除CPU之外的另一个总线主模块（如DMA）要求使用总线时，该总线主模块通过HOLD信号向CPU发出总线请求。如果CPU允许让出总线，就在完成当前总线周期后，在T4状态通过HLDA管脚发出应答信号，响应总线的请求。

DMA即“直接存储器访问”。在DMA方式下，外部设备利用专用的控制电路直接和存储器进行高速的数据传送，而不经过CPU。这样，传输时就不必进行CPU执行程序过程中完成的地址增量、计数器减量，以及在中断方式下CPU保护现场、恢复现场之类的操作，大大提高了数据传送的速度。
　　在利用DMA方式进行数据传输时，DMA控制系统总线，因此在DMA开始工作之前，首先要向CPU发出申请总线的请求，令CPU让出总线。这个请求是由DMA设置HOLD信号有效产生的。

 

• HLDA：总线保持响应信号，输出，高电平有效。HLDA有效时表示CPU响应了其他总线主的总线请求，一旦HLDA有效，CPU的数据/地址控制信号变为高阻状态，而请求总线的总线主（DMA）获得了总线权。


　　• MN/MX#(Minimum/Maximum Mode Control)：最大最小模式控制信号（标号33），输入。决定8086工作在哪种工作模式。如果MN/MX#＝1（＋5V），CPU工作在最小模式。MN/MX#＝0（接地），CPU则工作在最大模式。

　　• CLK(Clock)：时钟信号（标号19），输入。为CPU和总线控制逻辑提供定时。要求时钟信号的占空比为33％。

　　• RESET(Reset)：复位信号（标号21），输入，高电平有效。复位信号有效时，CPU结束当前操作并对标志寄存器FLAG 、IP、DS、SS、ES及指令队列清零，并将CS设置为FFFFH。当复位信号撤除时，（即电平由高变低时）CPU从FFFF0H开始执行程序。

 

• READY(Ready)：准备好信号（标号22），输入，高电平有效。为了CPU能和不同速度的存储器或I/O接口进行连接，设计了READY信号。CPU在每个总线周期的T3状态对READY进行采样。当READY信号有效时表示存储器或I/O准备好发送或接收数据。CPU执行典型的总线周期，在4个T状态内完成总线操作。 如果存储器或I/O的速度较慢，不能与CPU的速度相匹配，可令READY为低。CPU在T3采样到READY为低电平以后，便在T3之后插入Tw，延长读写周期，使CPU能和较慢速度的存储器或I/O接口相匹配。

　　• TEST#(Test)：测试信号（标号23），输入，低电平有效。TEST#信号和WAIT指令结合起来使用，在CPU执行WAIT指令时，CPU便一直处于空转状态，进行等待。只有当8086检测到TEST#信号有效时，才结束等待状态，继续执行WAIT之后的指令。


　　• GND：GND 为地。

　　• VCC：VCC为电源，接＋5V。

4.最大模式下

1) 在最大模式下与最小模式不同的管脚定义
　　QS1、QS0(Instruction Queue Status)：指令队列状态信号（标号25、24），输出。QS1,QS0组合起来表示前一个时钟周期中指令队列的状态，这组信号的设置为的是可以从外部对8086指令队列的动作进行跟踪。用于对芯片的测试。

S2#、S1#、S0#（Bus Cycle Status）：总线周期状态信号（标号28、27、26），输出。这三个信号的组合表示当前执行的总线周期的类型。在最大模式下，用这三个信号作为总线控制器8288的输入，产生存储器、I/O的读、写等控制信号。S2#、S1#、S0#的组合意义参见表2-8：

 

LOCK#( Lock)：总线封锁信号（标号29），输出。用来封锁其它总线主的总线请求，当LOCK#为低电平时，系统中其他总线主就不能占用总线。LOCK#信号是由指令前缀LOCK产生的。在LOCK前缀后的指令执行完之后，硬件上便撤销了LOCK#信号。

RQ#/GT1#、RQ#/GT0#( Request/Grant):总线请求信号/总线请求允许信号（标号31、30），双向。CPU以外的两个处理器可以分别用其中之一来请求总线并接受CPU对总线请求的允许。其中RQ#/GT0#优先级高于RQ#/GT1#。