8086的一些答案

29．總線周期的含義是什么?8086/8088的基本總線周期由幾個時鐘組成?如果一個CPU的時鐘頻率為24MHz,那么,它的一個時鐘周期為多少?一個基本總線周期為多少?如主頻為15MHz呢?
總線周期的含義是計算機執(zhí)行一條訪問內(nèi)存或端口的機器指令的時間；8086/8088的基本總線周期由4個時鐘周期組成；如果CPU的時鐘頻率為24MHz，那么它的一個時鐘周期為41.5ns，一個基本總線周期為166ns；如果CPU的時鐘頻率為15MHz，那么它的一個時鐘周期為66.67ns，一個基本總線周期為266.67ns。（遺失題由李建完成）

30．在總線周期的T1、T2、T3、T4狀態(tài)，CPU分別執(zhí)行什么動作？什么情況下需要插入等待狀態(tài)Tw？Tw在哪兒插入？怎樣插入？
在總線周期的T1、T2、T3、T4狀態(tài),CPU分別執(zhí)行的動作是:
(１) 在T1狀態(tài)，CPU往多路復(fù)用總線上發(fā)出地址信息，以指出要尋址的存儲單元或處設(shè)端口的地址；
(２) 在T2狀態(tài)，CPU從總線上撤消地址，而使總線的低１６位浮置成高阻狀態(tài)，為傳輸數(shù)據(jù)作準備?？偩€的最高４位(A19-A16)用來輸出本總線周期狀態(tài)信息，這些狀態(tài)信息用來表示中斷允許狀態(tài)、當前正在使用的段寄存器名等；
(３) 在T3狀態(tài)，多路總線的高位繼續(xù)提供狀態(tài)信息，而多路總線的低16位(8088則為低8位)上出現(xiàn)由CPU的數(shù)據(jù)或者CPU從存儲器或者CPU從存儲器或端口讀入或端口讀入的數(shù)據(jù)；
(４) 在T4狀態(tài)，總線結(jié)束。在有些情況下，外設(shè)或存儲器速度較慢，不能及時地配合CPU傳送數(shù)據(jù)。這時，外設(shè)或存儲器會通過“Ready”信號在T3狀態(tài)啟動前向CPU發(fā)一個“數(shù)據(jù)未準備好”信號，于是CPU會在T3之后插入１個或多個附加的時鐘周期Tw

31． 從引腿信號上看,8086和8088有什么不同?
(１) 由于8088只能傳輸8位數(shù)據(jù)，所以8088只有8個地址引腿兼為數(shù)據(jù)引腿；而8086是按16位傳輸數(shù)據(jù)的，所以有16個地址/數(shù)據(jù)復(fù)用引腿；(２) 另外8086和8088的控制線引腿定義中第28和34腿也不一樣，在最小模式時，8088和8086的第28腿的控制信號相反，而8086的第34腿為BHE/S7，BHE用來區(qū)分是傳送字節(jié)、還是字，8088的第34腿為SS0，用來指出狀態(tài)信息，不能復(fù)用。

32． CPU啟動時,有那些特征?如何尋找8086/8088系統(tǒng)的啟動程序?
在8088/8086系統(tǒng)中，CPU被啟動后，處理器的標志寄存器、指令指針寄存器IP、段寄存器DS、SS、ES和指令隊列都被清零，但是代碼段寄存器CS被設(shè)置為FFFFH。因為IP=0000，而CS=FFFFH，所以，8088/8086將從地址FFFF0H開始執(zhí)行指令。通常，在安排內(nèi)存區(qū)域時，將高地址區(qū)作為只讀存儲區(qū)，而且在FFFF0H單元開始的幾個單元中入一條無條件轉(zhuǎn)移指令，轉(zhuǎn)到一個特定的程序中，這個程序往往實現(xiàn)系統(tǒng)初始化、引導(dǎo)監(jiān)控程序或者引導(dǎo)操作系統(tǒng)等功能，這樣的程序叫做引導(dǎo)和裝配程序。

33． CPU在8086的微機系統(tǒng)中,為什么常用AD0作為低8位數(shù)據(jù)的選通信號?
在8086系統(tǒng)中，常將AD0作為低８位數(shù)據(jù)的選通信號，因為每當CPU和偶地址單元或偶地址端口交換數(shù)據(jù)時, 在Ｔ１狀態(tài),ＡＤ０引腿傳送的地址信號必定為低電平,在其他狀態(tài), 則用來傳送數(shù)據(jù).而ＣＰＵ的傳輸特性決定了只要是和偶地址或偶地址端口交換數(shù)據(jù),那么,ＣＰＵ必定通過總線低８位(ＡＤ７-ＡＤ０)傳輸數(shù)據(jù).可見,如果在總線周期的Ｔ１狀態(tài),ＡＤ０為低電平,實際上就指示了在這一總線周期中,ＣＰＵ將用總線低８位和偶地址單元或偶地址端口交換數(shù)據(jù)。

34． 8086和8088在最大模式和最小模式時,引腿信號分別有什么不同?
[答案] 引腿 名稱 功能
最小模式 24 ＩＮＴＡ 用來對外的中斷請求作出響應(yīng).
25 ＡＬＥ 作為鎖存信號,對地址進行鎖存
26 ＤＥＮ 為收發(fā)器提供一個信號,說明ＣＰＵ當前準備發(fā)送或接收數(shù)據(jù)
27 ＤＴ/Ｒ 用來控制８２８６/８２８７的數(shù)據(jù)傳送方向
28 Ｍ/ＩＯ 區(qū)分ＣＰＵ進行存儲器訪問還是輸入/輸出訪問的控制信號
29 ＷＲ 作為寫信號輸出端,低電平有效
30 ＨＬＤＡ 作為ＣＰＵ響應(yīng)其他部件發(fā)出總線請求的輸出端
31 ＨＯＬＤ 作為其他部件向ＣＰＵ發(fā)出總線請求信號的輸入端
最大模式 24,25 ＱＳ１,ＱＳ０ 這兩個信號組合起來提供了前一個時鐘周期中指令隊列的狀態(tài)
26,27,28 Ｓ２,Ｓ１,Ｓ０ 這信號組合起來可以指出當前總線周期所進行數(shù)據(jù)傳輸過程的類型
29 ＬＯＣＫ 總線封鎖信號輸出端,有效時系統(tǒng)中其他總線不能占有總線
30,31 ＲＱ/ＧＴ１,ＲＱ/ＧＴ０供CPU以外的２個處理器用來發(fā)出使用總線的請求信號和接收CPU對總線請求回答的信號。

35． 8086和8088是怎樣解決地址線和數(shù)據(jù)線的復(fù)用問題的? ALE信號何時處于有效電平?
8086/8088是通過利用ALE信號的是否有效來解決兩線的復(fù)用問題的。ALE作為最小模式的地址鎖存允許信號輸出端，在任何總線周期的T1狀態(tài)，ALE輸出有效電平，以表示當前在地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線上輸出的是地址信息。

36． BHE信號和A0信號是怎樣的組合解決存儲器和外設(shè)端口的讀/寫操作的?這種組合決定了8086系統(tǒng)中存儲器偶地址體及奇地址體之間應(yīng)該用什么信號區(qū)分?怎樣區(qū)分?
這種組合決定了8086系統(tǒng)中存儲器偶地址和奇地址之間用AD。若在總線周期的T1狀態(tài)為低電平，則在這一周期中，CPU將用總線低8位和偶地址單元或偶地址端口交換數(shù)據(jù)。代碼組合和對應(yīng)的操作：0 0 從偶地址開始讀一個字。 AD15~ AD0；1 0 從偶地址單元或端口讀/寫一個字字節(jié) AD7~AD0；0 1 從奇地址單元或端口讀/寫一個字節(jié) AD15~AD0；0 1 從奇地址開始讀/寫一個字 AD15~AD8；1 0 （在第一個總線周期將低8位數(shù)字送到AD15~AD8，在第二個總線周期，將高8位數(shù)字送AD7~AD0。

37． RESET信號來到后,CPU的狀態(tài)有那些特點?
RESET信號來到后，CPU便結(jié)束當前操作，并對處理器標志寄存器，IP，DS，SS，ES 及指令隊列清零，而將CS設(shè)置為FFFFH，當復(fù)位信號變?yōu)榈碗娖綍r，CPU從FFFF0H開始執(zhí)行程序。

38．在中斷響應(yīng)過程中,8086往8259A發(fā)的兩個INTA信號分別起什么作用?
在中斷響應(yīng)過程中，CPU向8259A的INTR引腿發(fā)二個負脈沖，作用：第一個負脈沖通知CPU有中斷請求，要送中斷類型；第二個負脈沖傳輸中的類型。

39． 8088系統(tǒng)在最小模式時應(yīng)該怎樣配置?
8088在最小模式下的典型配置。圖見課本。
1， 有一片8284A，作這時鐘發(fā)生器。
2， 有3片8282或74LL373，用來作為地址鎖存器。
3， 當系統(tǒng)中所連的存儲器和外設(shè)較多時，需要增加數(shù)據(jù)總線的驅(qū)動能力，這時，要用2片8286/8287作為總線收發(fā)器。
　
40． 8086在最大模式下應(yīng)當怎樣配置?最大模式時為什么一定要用總線控制器?總線控制器的輸入信號是什么？輸出信號是什么？
8086在最大模式下的配置如下圖所示：

最大模式時，用總線控制器的原因在于：在最大模式系統(tǒng)中，一般包含２個或多個處理器，這樣就要解決主處理器和協(xié)處理器之間的協(xié)調(diào)要作問題和對總線的共享控制問題，為此，要從軟件和硬件兩方面去尋求解決措施。8288總線控制器就是出于這種考慮而加在最大模式系統(tǒng)中的?？偩€控制器的輸入信號是：CLK、S0、S1、S2。其輸出信號是：DT/R、DEN、INTA、MRDC、MWTC、IORC、IOWC、ALE

41． 在編寫程序時，為什么通常總要用開放中斷指令來設(shè)置中斷允許標志？
在復(fù)位時，由于標志寄存器被清零，即所有標志位都被清除了，這樣，所有從ＩＮＴＲ引腿進入的可屏蔽中斷都得不到允許，因而，在編程時，通?？傄瞄_放中斷指令來設(shè)置中斷允許標志。

42． T1狀態(tài)下，數(shù)據(jù)/地址線上是什么信息？用哪個信號將此信息鎖存起來？數(shù)據(jù)信息是什么時候給出的？用時序表示出來。
在Ｔ１狀態(tài)下，數(shù)據(jù)／地址線上是地址信號。在Ｔ１狀態(tài)從ＡＬＥ引腿上輸出一個正脈沖作為地址鎖存信號。數(shù)據(jù)信息是Ｔ３狀態(tài)時給出的。其時序如下所示：

43．畫出8086最小模式的讀周期時序。

44．系統(tǒng)中有多個總線模塊時，在最大模式和最小模式下分別用什么方式來傳遞總線控制權(quán)？
在最小模式下總線控制權(quán)是通過HOLD引腳來實現(xiàn)的，當系統(tǒng)中CPU之外的另一個模塊要求占用總線時，通過此引腿向CPU發(fā)一個高電平的請求信號。這時，如果CPU允許讓出總線，就在當前總線周期完成時，于T4狀態(tài)從HOLD引腿發(fā)出一個回答信號，對剛才的HOLD 請求作出響應(yīng)。同時，CPU使地址/數(shù)據(jù)總線和控制狀態(tài)線處于浮空狀態(tài)?？偩€請求部件收到HLDA信號后，就獲得了總線控制權(quán)。在最小模式下總線控制權(quán)是通過LOCKT RQ/GT1，RQ/GT0引腳來實現(xiàn)的，首先，總線模塊通過RQ/GT1向CPU發(fā)出一個請求信號，并通過RQ/GT0來接受CPU的響應(yīng)，如果LOCK為低電平，則總線請求部件就獲得了總線控制權(quán)。

45． 概述怎樣用軟件方法和硬件方法來進行定時。
用軟件方法定時，一般都是根據(jù)所需要的時間常數(shù)來設(shè)計一個延遲子程序，延遲子程序中包含一定的指令，設(shè)計者要對這些指令的執(zhí)行時間進行嚴密的計算或者精確的測試，以便確定延遲時間的否符合要求。用硬件方法定時，就要用到計數(shù)器/定時器。在簡單的軟件控制下，產(chǎn)生準確的時間延遲，這種方法的主要思想是根據(jù)需要的定時時間，用指令對計數(shù)器/定時器設(shè)置定時常數(shù)，并用指令啟動計數(shù)器/定時器，于是計數(shù)器/定時器開始計數(shù)，計到確定值時，便自動產(chǎn)生一個定時輸出，在計數(shù)器/定時器開始工作以后，CPU就不必去管它，而可以去做別的工作。

46． 8253計數(shù)器/定時器中，時鐘信號CLK和門脈沖信號GATE分別起什么作用？
時鐘信號CLK決定計數(shù)速率，門脈沖信號GATE是時鐘的控制信號。（以上6題由徐芳解答）

47．設(shè)8253三個計數(shù)器的端口地址為201H、202H、203H，控制寄存器端口地址200H。試編寫程序片段，讀出計數(shù)器2的內(nèi)容，并把讀出的數(shù)據(jù)裝入寄存器AX。
MOV AL，80H
OUT 200H，AL
IN AL，203H
MOV BL，AL
IN AL，203H，
MOV BH，AL
MOV AX，BX

48．設(shè)8253三個計數(shù)器的端口地址為201H、202H、203H，控制寄存器端口地址200H。輸入時鐘為2MHz，讓1號通道周期性的發(fā)出脈沖，其脈沖周期為1ms，試編寫初化程序段。
使用計數(shù)器1，先讀低8位，后讀高8位，設(shè)為方式3，二進制計數(shù)，控制字是76H。設(shè)控制口的地址是200H，計數(shù)器0的地址是202H。程序段如下：
MOV DX,200H
MOV AL,76H
OUT DX,,AL
MOV DX,202H
MOV AX，2000
OUT DX，AL
MOV AL，AH
OUT DX，AL

49． 設(shè)8253計數(shù)器的時鐘輸入頻率為1.91MHz，為產(chǎn)生25KHz的方波輸出信號，應(yīng)向計數(shù)器裝入的計數(shù)初值為多少？
76.4
應(yīng)向計數(shù)器裝入的初值是76。

50．設(shè)8253的計數(shù)器0，工作在方式1，計數(shù)初值為2050H；計數(shù)器1，工作在方式2，計數(shù)初值為3000H；計數(shù)器2，工作在方式3，計數(shù)初值為1000H。如果三個計數(shù)器的GATE都接高電平，三個計數(shù)器的CLK都接2MHz時鐘信號，試畫出OUT0、OUT1、OUT2的輸出波形。
計數(shù)器0工作在方式1，即可編程的單脈沖方式。這種方式下，計數(shù)的啟動必須由外部門控脈沖GATE控制。因為GATE接了高電平，當方式控制字寫入后OUT0變高，計數(shù)器無法啟動，所以O(shè)UT0輸出高電平。
計數(shù)器1工作在方式2，即分頻器的方式。輸出波形的頻率f=666.7HZ，其周期為1.5ms，輸出負脈沖的寬度等于CLK的周期為0.5μs。
計數(shù)器2工作在方式3，即方波發(fā)生器的方式。輸出頻率f= 2000Hz的對稱方波。