8086的最小模式和最大模式

一、最小模式和最大模式

8086/8088可以在两种工作模式下工作，即最小模式和最大模式。

最小模式－－即系统中只有8086（或8088）一个微处理器。最小模式是单处理器系统。系统中所需要的控制信号全部由8086（或8088）CPU本身直接提供。

最大模式－－系统中有两个或两个以上的微处理器，即除了主处理器8086（或8088）以外，还有协处理器（8087算术协处理器或8089输入/输出协处理器）。最大模式可构成多处理器系统，系统中所需要的控制信号由总线控制器8288提供。

最大模式是相对最小模式而言的。最大模式用在中等规模的或者大型的8086／8088系统中。在最大模式系统中，总是包含有两个或多个微处理器，其中一个主处理器就是8086或者8088，其他的处理器称为协处理器，它们是协助主处理器工作的。

和8086／8088配合的协处理器有两个，一个是数值运算协处理器8087，一个是输入／输出协处理器8089。

8087是一种专用于数值运算的处理器，它能实现多种类型的数值操作，比如高精度的整数和浮点运算，也可以进行超越函数(如三角函数、对数函数)的计算。

CPU工作模式的选择是由硬件决定的，将8086/8088的第33号引脚接地，则工作于最大模式，第33号引脚接高电平，则工作于最小模式。8086/8088CPU有8条引腿（第24号～31号）在两种不同工作模式中具有不同的功能。

二、8086的总线周期的概念

为了取得指令或传送数据，就需要CPU的总线接口部件执行一个总线周期。为了便于叙述后面的内容，在此，先对总线周期的概念作一个介绍，在讲完8086的基本配置以后，再详细地讲解总线操作。

在8086／8088中，一个最基本的总线周期由4个时钟周期组成，时钟周期是CPU的基本时间计量单位，它由计算机主频决定。比如，8086的主频为5MHz，1个时钟周期就是200ns；8088的主频为10MHz，1个时钟周期为l00ns。在1个最基本的总线周期中，习惯上将4个时钟周期分别称为4个状态，即T1状态、T2状态、T3状态和T4状态。

（一）在T1状态

CPU往多路复用总线上发出地址信息，以指出要寻址的存储单元或外设端口的地址。

（二）在T2状态

CPU从多路复用总线上撤消地址，而使总线的低16位浮置成高阻状态，为传输数据作准备。地址总线的最高4位()用来输出本总线周期状态信息。这些状态信息用来表示中断允许状态、当前正在使用的段寄存器名等。

（三）在T3状态

多路总线的高4位继续提供状态信息，而多路总线的低16位(8088则为低8位)上出现由CPU写出的数据或者CPU从存储器或端口读入的数据。

（四）在有些情况下

外设或存储器速度较慢，不能及时地配合CPU传送数据。这时，外设或存储器会通过“READY”信号线在T3状态启动之前向CPU发一个“数据未准备好”信号，于是CPU会在T3之后插入1个或多个附加的时钟周期Tw。Tw也叫等待状态，在Tw状态，总线上的信息情况和T3状态的信息情况一样。当指定的存储器或外设完成数据传送时，便在“READY”线上发出“准备好”信号，CPU接收到这一信号后，会自动脱离Tw状态而进入T4状态。

（五）在T4状态，总线周期结束

需要指出，只有在CPU和内存或I／O接口之间传输数据，以及填充指令队列时，CPU才执行总线周期。如果在1个总线周期之后，不立即执行下一个总线周期，那么，系统总线就处在空闲状态，此时，执行空闲周期。