前言

本系列文章讲述如何在仿真软件PROTEUS中对8086微机进行仿真实验。文章中使用仿真软件PROTEUS 8.6版本，编译软件为emu8086，仿真的8086微机工作在最小模式下。需要读者掌握基本微机及电路知识，并了解8086汇编基本指令及编程逻辑。本节内容为创建8086微机工程，并设计8086最小系统电路。

一、创建工程

首先打开PROTEUS软件，并选择新建工程。跟随新建工程向导设置文件名称及存放位置。
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在原理图创建中选择默认即可。

由于我们主要目的为8086微机仿真，不涉及PCB布线及制作等工作，此处不创建PCB布板设计。

在创建固件选择中选择8086系列中的8086控制器。在编译器选择上，我们采用汇编语言进行编程，故采用MASM32（proteus内部并未集成相应的编译器，后续会讲解如何通过emu8086编译并链接编译文件。）
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创建完成后会在原理图纸上得到8086微机，后续操作都将围绕此微机展开。

二、基本控制信号介绍

由于我们的微机仿真工作在8086最小模式下，故此部分只介绍最小模式时各引脚定义。

标号	类型	定义
AD₀-AD₁₅	I/O	地址与数据信号传输端口，采用分时复用。
A₁₆-A₁₉	O	在最小模式下输出16~19位地址信号。
$\overline{\text{BHE}}$	O	高8位读取控制，低电平有效。（低8位为A₀）
$\overline{\text{RD}}$	O	读有效，当8086从外部读取数据时为低电平。
$\overline{\text{WR}}$	O	写有效，8086需要想外部写数据时转换为低电平
INTR	I	中断请求信号，如需要触发中断则向此引脚发送高电平。
$\overline{\text{INTA}}$	O	中断应答，当INTR接收到中断请求并进行相应保护处理后，此引脚发出低电平以响应请求
RESET	I	重置，当此引脚收到低电平，则停止当前操作，program counter返回初始位置。
CLK	I	时钟信号，需外接晶振以提供微机时钟。（proteus的8086模型内置了时钟，故仿真时无需连接。）
MN/ $\overline{\text{MX}}$	I	模式选择引脚，需保持此引脚高电平以运行在最小模式下。
ALE	O	当8086的AD口输出地址信号时，此引脚变为高电平。
$\overline{\text{DEN}}$	O	当8086的AD口传输数据信号时，此引脚变为低电平。
DT/ $\overline{\text{R}}$	O	数据方向选择引脚，高电平时传输，低电平时接收。
HOLD,HOLA	I/O	当其它芯片占用总线时通过此引脚与8086配合，一般用于DMA
$\overline{\text{IO}}$ /M	O	当8086访问内存时，此引脚为高电平，访问IO口时为低电平（此处与8088CPU正好相反）

根据上表信息，可将8086CPU连接成如下状态。
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三、8086最小系统搭建

由于proteus中已将RAM与ROM集成在8086内部，故搭建最小系统时只需处理地址锁存与数据缓冲部分即可。

1.数据缓冲

在8086系统中，数据缓冲主要功能是当DEN为低电平（传输数据）时，根据DT/R状态选择将数据传输方向，起到数据缓冲的作用。根据此要求，我们选择74HC245芯片作为数据缓冲芯片。该芯片可控制一字节信号的传输方向，并且双向均为三态门，可完美满足任务要求。该芯片引脚与功能如下图所示。
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采用两个芯片组成16位缓冲器连接在总线上，将信号“过滤”为只含数据信号的数据总线。

2.地址锁存

8086总线输出的信号为地址与数据分时复用的多种信号，为保证访问外设时地址改变，需将地址锁存在新的地址总线中。此处采用74HC573锁存芯片。该芯片可实现有效8位锁存，并有较强的驱动能力，可在驱动多芯片时不掉电压。其电路结构图如下所示：
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本系统共采用3块74HC573芯片锁存20位地址信号至新的地址总线中，其电路连接如下（最小模式中16~19位地址并不复用，也可以不做锁存处理。）：

3.译码电路

由于RAM与ROM均已内置，故只需对IO口所接外设芯片地址译码，此处采用138译码器，并保证IO/M口低电压时有效。
（只对A5~8译码即可覆盖绝大多数常用IO外设的微机标准地址，故此处仅设计一个138译码器，后续其余功能若出现不足可再酌情增加。）
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4.完整电路图

为方便后续验证电路连接是否正确，可在电路后端加一块74HC573锁存器。（片选信号需同时兼顾芯片片选与写入信号）
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完整系统电路图如下：

四、系统实测

由于此微机系统较为基础，故尝试向74HC573中简单输入特定数据以检验系统是否可以正常工作。
由图可知，此573锁存器对应的地址为00C0H，试向其写入数据55H程序如下：

STACK	SEGMENT STACK
	
	DB 200 DUP(0)
STACK	ENDS

CODE    SEGMENT PUBLIC 'CODE'
        ASSUME CS:CODE

START:
		MOV DX, 00C0H
		MOV AL, 55H
		OUT DX, AL
ENDLESS:
        JMP ENDLESS

CODE    ENDS
        END START

将上述程序在emu8086中编译并生成可执行文件后，双击仿真电路中8086芯片，在Program File选项中链接到生成的可执行文件上，即可运行仿真。
编译运行后得结果显示如下（红色为1，蓝色为0）：
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可见此系统正确输出了55H（01010101B）。