Daedalus

10 март 2012 г.

Компютърна система IBM/ AT I80386


Компютърна система IBM /AT I80386
1. Основни функционални блокове на дънната платка. Системни ресурси на ДП.
В блоковата схема на система с микропроцесора 80386 са включени аритметичен копроцесор 80387, контролер за директен достъп но паметта 82258, контролер на прекъсванията 8259А, задаващ тактов генератор 82384, локална памет и локален вход/изход. Те са свързани към микропроцесора 80386 чрез т.нар. локална шина. Микропрецесора комуникира  с паметта, входно-изходните устройства и други устройства чрез паралелен шинен интерфейс. Този интерфейс се състои  от шина за данни, отделна адресна шина, пет извода за състояние на шините и пет извода за управление на шините.
Шина MCA и EISA- За преодоляване на ограниченията наложени от стандарта ISA, са разработени няколко типа системни шини, които имат ограничено приложение. Такива са MCA (Micro Channel Architecture)  на IBM, EISA (Extended ISA) VESA (Video Electronics Standard Association). Стандартът EISA се явява твърдо стандартизирано разширение на ISA до 32 битова шина. Стандартът VESA е разработен като разширение на ISA за обмен на видеоинформация с адаптери от типа SVGA.
МСА (което е абревиатура на Micro Channel Archi­tecture - микроканална архитектура) изцяло се различава от ISA шината и технически я превъзхожда по всички показатели.
МСА системите предоставиха ново ниво на леснота на използване: те бяха plug-and-play (самонастройващи се) още преди съществуването на официалната спецификация Plug and Play. МСА системите нямаха джъмпери или ключета - нито върху дънната платка, нито върху която и да е от разширителните карти. Вместо това се използваше специална Reference дискета, която се доставяше с конкретната система, и Option дис­кети, които съпътстваха всяка карта, инсталирана в системата. След инсталирането на дадена карта, файловете от Option дискетите се прехвърляха на Reference дискетата; след това Option дискетите вече не бяха необходими. Reference дискетата съдържаше специален BIOS и програма за настройване на системата, необходими на една МСА система - тя не можеше да се конфигурира без такава дискета.
Шината EISA
EISA е съкращение от Extended Industry Standard Architecture (разширена ISA). Този стандарт беше обявен през септември 1998 година в отговор на нововъведената от IBM
шина. наречена МСА, и по-специално заради начина, по който  IBM искаха да управля­ват лиценза над тази шина. Разработчиците сметнаха, че не са длъжни да плащат об­ратни лицензни такси за ISA шината, така че обърнаха гръб на IBM и създадоха свои собствени шини.
Стандартът EISA беше разработен главно от Compaq с намерението те да поемат бъде­щата разработка на PC шината от IBM. Compaq знаеха, че никой няма да клонира тяхната шина, ако само те я притежават, така че те предоставят дизайна и на други воде­щи производители. Компанията сформира комитета EISA - организация с идеална цел, чиято специална задача беше да контролира развитието на EISA шината. Броят на адаптерите, които бяха разработени за тази шина, e изключително малък. Това са най-вече контролери за дискови масиви н мрежови карти за сървъри.
По същество EISA беше 32-битова версия на ISA. За разлика от МСА шината на IBM, все още може да използва по-стари 8-битови или 16-битови ISA карти в 32-битовите EISA слотове, тъй като тези слотове предоставяха пълна обратна съвместимост. Подобно на MCA. EISA също позволяваше автоматично конфигуриране на EISA кар­тите с помощта на софтуер.
EISA шината добави 90 нови връзки (55 нови сигнала плюс маси), без да увеличава физическия размер на конекторите на 16-битовата ISA шина. Ни пръв поглед 32-битовите EISA слотове много приличат на 1б-битовите ISA слотове EISA адаптерите обаче имат два реда контакти, разположени един над друг. Първият ред е от съшия вид, използван от 1б-битовите ISA карти; долният ред с по-тънък и се явява като удължение на 16-битовия конектор. Ето защо ISA картите могат да се инсталират в EISA слотове - прото техните контакти използват само горния ред. Тази съвместимост не беше достатъчна, за да гарантира популярността на EISA шината, но пък идеята беше пренесена в пос­ледвалия VL-Bus стандарт.
EISA шината може да пренася по 32 бита данни при тактова честота 8,33MHz. Повече то трансфери изискват поне 2 такта, въпреки че е възможно да се постигнат и по-бърз трансфери (за по 1 такт), ако адаптерната карта има по-строги спецификации за синхронизацията.
2. Входно- изходни портове:
Представляват специални изводи за включване на входно-изходни устройства - мишка, принтер, скенер. Намират се на задния панел на системното устройство. Стандартно персоналните компютри имат два серийни (COM1, COM2) или един паралелен (LPT1). Серийните портове осигуряват двупосочна връзка и са по-бавни. Паралелният порт е еднопосочен - само за изход и се използва предимно за свързване на принтера. Новите компютри имат и един по-бърз сериен порт ( USB). На него могат да се инсталират някои принтери, специализирани устройства - връзка с GSM апарат за боравене с телефонния му бележник и др.
3. Характеристики на процесор І80386
При 32 битовият процесор І80386  е налице конвейерният принцип на обработка на инструкциите.Той се реализира чрез блоковете изграждащи блока за управление на микропроцесора, а именно: устройството за извличане на инструкция (УИИ), устройството за декодиране на инструкция (УДИ), управляващото устройство (УУ),аритметично-логическото устройство (АЛУ), сегментиращото устройство (СУ), странициращото устройство (СТУ), устройството за управление на шината (УУШ) и устройството за защита (УЗ). Всички тези устройства действат относително самостоятелно. Това позволява висока степен на паралелизъм при тяхната работа, което съкръщава времето за обработка на една инструкция.За това способства и добре развитата мрежа от вътрешни шини,осигуряваща информационно обслужване на отделните устройства. Общата синхронизация се осъществява от УУ (управляващото устройство). Вграденото в микропроцесора устройство за управление на паметта УУП има за задача да преобразува логическите адреси във физически, като така позволява осъществяването на многопотребителски режим.
  Intel 80386 има 7 групи регистри:
  • Регистри с общо предназначение – те могат да се използват както за данни така и за адреси. Те са 8 на брой и са 32 разредни. Префикса Е означава, че те са 80386 и това ги отличава от I8086/8088,80186 и 80286.
РОП са: EAX, EBX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBP и ESP.
  • Сегментни регистри – 6 на брой, 16 разредни..
  • Програмен брояч EIP – той е 32 разреден
  • Регистър на флаговете FLAGS – 32 разряден е и съдържа флаговете на различните условия.
  • Управляващи регистри – те са три на брой и са 32 разредни.
Разлика между I80386 DX и I80386 SX

Процесор
Размер на вътрешните регистри
Шина данни
Адресна шина
Максимално адресуема памет MB/GB
386 SX
32 бита
16 бита
24 бита
16 MB
386 DX
32 бита
32 бита
32 бита
4 GB


CPU i80386 SX
CPU i 80386 DX