8086的一些答案

考虑到芯片成本，8086/8088采用40条引线的封装结构。40条引线引出8086/8088的所有信号是不够用的，采用地址/数据线复用引线方法可以解决这一矛盾，从逻辑角度，地址与数据信号不会同时出现，二者可以分时复用同一组引线。

2． 8086与8088的主要区别是什么？
8086有16条数据信号引线，8088只有8条；8086片内指令预取缓冲器深度为6字节，8088只有4字节。

3．怎样确定8086的最大或最小工作模式？最大、最小模式产生控制信号的方法有何不同？
引线MN/MX#的逻辑状态决定8086的工作模式，MN/MX#引线接高电平，8086被设定为最小模式，MN/MX#引线接低电平，8086被设定为最大模式。
最小模式下的控制信号由相关引线直接提供；最大模式下控制信号由8288专用芯片译码后提供，8288的输入为8086的S2#~S0#三条状态信号引线提供。

4． 8086被复位以后，有关寄存器的状态是什么？微处理器从何处开始执行程序？
标志寄存器、IP、DS、SS、ES和指令队列置0，CS置全1。处理器从FFFFOH存储单元取指令并开始执行。

5． 8086基本总线周期是如何组成的？各状态中完成什么基本操作？
基本总线周期由4个时钟(CLK)周期组成，按时间顺序定义为T1、T2、T3、T4。在T1期间8086发出访问目的地的地址信号和地址锁存选通信号ALE；T2期间发出读写命令信号RD#、WR#及其它相关信号；T3期间完成数据的访问；T4结束该总线周期。

6．结合8086最小模式下总线操作时序图，说明ALE、M/IO#、DT/R#、RD#、READY信号的功能。
ALE为外部地址锁存器的选通脉冲，在T1期间输出；M/IO#确定总线操作的对象是存储器还是I/O接口电路，在T1输出；DT/R#为数据总线缓冲器的方向控制信号，在T1输出；RD#为读命令信号；在T2输出；READY信号为存储器或I/O接口“准备好”信号，在T3期间给出，否则8086要在T3与T4间插入Tw等待状态。

7．什么是总线请求？8086在最小工作模式下，有关总线请求的信号引脚是什么？
系统中若存在多个可控制总线的主模块时，其中之一若要使用总线进行数据传输时，需向系统请求总线的控制权，这就是一个总线请求的过程。8086在最小工作模式下有关总线请求的信号引脚是HOLD与HLDA。

8． 简述在最小工作模式下，8086如何响应一个总线请求？
外部总线主控模块经HOLD引线向8086发出总线请求信号；8086在每个时钟周期的上升沿采样HOLD引线；若发现HOLD=1则在当前总线周期结束时(T4结束)发出总线请求的响应信号HLDA；8086使地址、数据及控制总线进入高阻状态，让出总线控制权，完成响应过程。

9． 微型计算机采用总线结构有什么优点?
微型计算机的总线结构是一个独特的结构。有了总线结构以后系统中各功能部件之间的相互关系变为了各功能部件面向总线的单一关系。一个部件只要符合总路线标准，就可以连接到采用这种总路线标准的系统中，使系统功能得到扩展。

10．数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处?如果一个系统的数据和地址合用一
套总线或者合用部分总线,那么要靠什么来区分地址和数据?
从结构上看数据总线是双向的，而地址总线从结构上看却是单向的。如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用部分总线，一般可靠时钟周期来区分地址和数据，可在总线周期的若干个时钟周期，约定某周期传输地址、在另一周期传输数据。

11． 控制总线传输的信号大致有几种?
控制总线用来传输控制信号：其中包括CPU送往存储器和输入/输出接口电路的控制信号，如读信号、写信号和中断响应信号等；还包括其它部件送到CPU的信号，比如，时钟信号、中断请求和准备就绪信号。

12． 什么是微处理机？与一般计算机结构相比它有什么特点？
微处理机是一种广泛采用集成度相当高的器件和部件、体积小、重量轻的电子计算机。微处理机与一般计算机结构相比它体积小、重量轻，价格低廉，可靠性高、结构灵活，应用面广。

13． 微型计算机系统由哪几个部分组成？请举一个你见过的微机系统应用的例子。
微型计算机系统由微型计算机、系统软件和外设几个部分组成。图书馆的图书检索系统是用微型机配上数据库管理软件及相关外设组成的微型计算机系统。

14． 8086CPU在内部结构上的主要特点是什么？
8086CPU在内部结构上从结构上可分为：总线接口部件BIU和执行部件EU。它是16位微处理器有16根数据线20根地址线，内部寄存器、内部运算部件以及内部操作都是按16位设计的。

15． 8086CPU的起始取指的地址是多少？怎样形成这个地址？这个地址对于系统设计有什么影响？
8086CPU的起始取指的地址是FFFF0H.这个地址的形成过程为CPU被启动时指令指针寄存器被清除,而代码段寄存器CS被设为FFFFH.地址FFFF0H单元开始的几个单元中放一条无条件转移指令,转到一特殊的程序中.这个程序用来实现系统初使化、引导监控程序或者引导操作系统等功能，这样的程序叫引导和装配程序．

16． 8086CPU的形成三大总线时，为什么要对部分地址线进行锁存？用什么信号控制锁存？
为了确保CPU对存储器和I/O端口的正常读/写操作，需要求地址和数据同时出现在地址总线和数据总线上。而在8086CPU中有AD0--AD15部分总线是地址/数据复用的，因此需在总线周期的前一部分传送出地址信息，并存于锁存器中，而用后一部分周期传送数据。8086CPU中是通过CPU送出的ALE高电平信号来控制锁存的。

17． BHE信号的作用是什么？试说明当起始地址为奇地址、偶地址、一次读写一个字节和一个字时，BHE和A0的状态。
BHE信号的作用是高8位允许引脚。若BHE为0则表示对一个字进行操作，即高8位有效，若BHE为1则表示对一个字节进行操作，即高8位无效。当起始地址为奇地址时，一次读写一个字节时，BHE为1，A0状态为1；当起始地址为偶地址时，一次读写一个字节时，BHE为1，A0状态为0；当起始地址为奇地址时，一次读写一个字时，BHE为0，A0状态为1；当起始地址为偶地址时，一次读写一个字时，BHE为0，A0状态为0。

18． 根据8086CPU的存储器读写时序图，请说明：
(1)地址信号应在哪些时间内有效？
(2)读、写动作发生在什么时间内？
(3)为什么读与写数据的有效时间长短不一样？
(4)什么情况下才要插入Tw周期？它能否加在T1，T2之间？
地址信号只在T1状态时有效，并被锁存起来。读动作发生在T3、T4状态，而写动作发生在T2、T3、T4状态。读与写数据的有效时间长短不一样是因为CPU的速度与外设的速度不相匹配所造成的。当CPU没有在T3状态的一开始就检测到READY信号时，需在T3和T4之间插入等待状态TW。它不能加在T1和T2之间。
19． 什么是最小模式和最大模式？它们在用途上有什么不同？
最小模式就是系统中只有8086或者8088一个处理器，最大模式中系统中总包含两个或多个处理器，其中一个为8086或者8088做主处理器，其它处理器为协处理器，它们协助主处理器工作。最小模式用于数值运算较少且I/O处理较少的简单8086/8088系统中，而最大模式由于有协处理器协助主处理器工作因而适用于数值运算较复杂且I/O处理较频繁的中大规模的8086/8088系统中。

20． 什么是接口？硬接口和软接口的含义各是什么？
接口也称端口是CPU与外设交互通信的中间接点，一般由若干组存储单元组成，用于暂存数据发实现CPU与外设之间的通信，并有缓冲的功能用来平衡CPU与外设的不匹配。硬接口是用硬件来实现接口的功能，而软接口是通过程序设计来实现接口的功能的。

21． 有几类不同的接口？它们各有什么特点？
接口按功能可分为两类：一类是使微处理器正常工作需要的辅助电路，通过这些辅助电路，使处理器得到所需要的时钟信号或者接受外部的多个中断请求等；另一类是输入/输出接口电路，利用这些接口电路，微处理器可以接受外部设备送来的信息或将信息发送到外部设备。

22． 接口技术应解决一些什么问题？
接口技术应解决的问题有：寻址功能、输入/输出功能、数据转换功能、联络功能、中断管理功能、复位功能、可编程功能、错误检测功能。

23． 总线接口部件有哪些功能?请逐一说明。
总线接口部件的功能是负责与存储器、I/O端口传送数据。具体讲，总线接口部件要从内存指令队列；CPU执行指令时，总线接口部件要配合执行部件从指定的内存单元或者外设端口中取数据，将数据传送给执行部件，或者把执行部件的操作结果传送到指定的内存单元或外设端口中。

24． 8086的总线接口部件有那几部分组成?
8086的总线接口部件有以下4部分组成：
（1）4个段地址寄存器，即：CS——16位的代码段寄存器，DS——16位的数据段寄存器，ES——16位的扩展段寄存器，SS——16位的堆栈段寄存器；（2）16位的指令指针寄存器IP；（3）20位的地址加法器；（4）6字节的指令队列。

25．段寄存器CS=1200H,指令指针寄存器IP=FF00H,此时,指令的物理地址为多少?指向这一物理地址的CS值和IP值是唯一的吗?
此时，指令的物理地址为21F00H；这一物理地址的CS值和IP值不是唯一的，例如：CS=2100H，IP=0F00H。

26． 8086的执行部件有什么功能?由那几部分组成?
执行部件的功能是负责指令的执行。8086的执行部件有：（1）4个通用寄存器：AX，BX，CX，DX；（2）4个专用寄存器，即基数指针寄存器BP，堆栈指针寄存器SP，原变址寄存器SI，目的变址寄存器DI；（3）标志寄存器；（4）算术逻辑单元。
27． 状态标志和控制标志又何不同?程序中是怎样利用这两类标志的? 8086的状态标志和控制标志分别有哪些?
状态标志表示前面的操作执行后，算术逻辑部件处在怎样一种状态，这种状态会像某种先决条件一样影响后面的操作。状态标志有6个，即SF、ZF、PF、CF、AF和OF。控制标志是人为设置的，指令系统中有专门的指令用于控制标志的设置和清除每个控制标志都对某一种特定的功能起控制作用。控制标志有3个，即DF、IF、TF。程序中用专门的指令对它们进行操作。

28． 8086/8088和传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同?这样的设计思想有什么优点?
传统的计算机在执行指令时，总是相继地进行提取指令和执行指令的动作，也就是说，指令的提取和执行是串行进行的。在8086/8088中，指令的提取和执行是分别有由总线接口部件完成的，总线控制逻辑和指令执行逻辑之间即互相独立又互相配合；使8086/8088可以在执行指令的同时进行提取指令的操作。8086/8088 CPU中，总线接口部件和执行部件的这种并行工作方式，有力地提高了工作效率。