8086微处理器的地址/数据线分时复用详解

本篇文章主要讨论了8086微处理器的地址/数据线及其分时复用机制，以及与之相关的微机体系结构。8086/8088是16位的微处理器，具有16位数据总线和20位地址线，这使得它能够处理较大的地址空间，但内部总线宽度限制了实际寻址能力。为了解决这个问题，8086采用了分段机制，将1MB的地址空间划分为多个64KB大小的段，每个段的地址由16位段基址和16位段内偏移量组成。 地址/数据线在不同工作模式下表现出不同的特性。在传送地址时，地址线采用三态输出，而在传送数据时则支持双向三态输入/输出。在CPU访问I/O端口时，地址/状态线会变为低电平。此外，信号如S6-S3用于表示不同的状态信息，如中断允许标志IF、当前使用的段寄存器等。地线包括电源VCC和地线GND，而BHE/S7线则是高字节允许/状态复用线，MN/MX则控制最小/最大工作模式。 8086内部结构包含16位的通用寄存器、控制寄存器以及16位ALU，这些组成部分通过BIU总线接口单元和EU执行单元进行协同工作。8086采用流水线设计，BIU和EU并行处理，以提高执行效率。取指和执行阶段通过流水线实现连续操作，如取指1、执行1、取指2等。 分段机制对于解决地址空间限制至关重要，因为物理地址并非简单地等于逻辑地址，而是通过段基址和偏移量的组合计算得出。物理地址的形成遵循特定规则，比如段长不超过64KB，且段起始地址必须是16的倍数。同时，文章还介绍了大端模式和小端模式的区别，小端模式中字数据的低字节在低地址处，高字节在高地址，而大端模式则相反。 此外，文章还提到一个具体的例子来说明物理地址和逻辑地址的关系，以及字数据在内存中的存放规则，这对于理解8086的地址映射和数据组织非常重要。最后，不可屏蔽中断请求信号NMI和可屏蔽中断请求信号INTR与中断控制系统IF共同作用，而时钟信号CLK则用于同步系统的操作。 本文深入探讨了8086微处理器的地址/数据线分时复用、内部结构、总线系统、分段机制、工作模式、时序控制以及数据存储模式等内容，为理解和使用这种经典微处理器提供了详尽的背景知识。