Компютърна система IBM/ XT I8088

Компютърна система IBM /XT I8088

1.    Основни функционални блокове на ДП на компютърната система IBM/XT с процесор 8088

v Микропроцесор: 8088 CPU (Central Processing Unit) на системата;

v Копроцесор: 8087;

      Математически копроцесор за ускоряване на изчислителните операции.

v  RAM (Random Access Memory).

Памет с произволен достъп, оперативна памет с обем максимално 1 MByte.

v  BIOS-ROM (Read Only Memory);

Памет само за четене. Съдържа базова входно-изходна система, програмите за основните системни операции.

v  Контролер на шината: 8288;

v    Декодиране на сигналите на процесора и генериране на сигналите на     шината (ALE, / AEN,…);

v  Тактов генератор: 8284;

Генериране на системния такт. Логика за хардуерно начално установяване, генериране на сигнала Ready (чрез него процесорът получава информация дали периферията е готова за обработка на данните).

v  Контролер за прекъсванията: 8259;

Управление на логиката за прекъсвания.

v  DMA-контролер: 8237;

Direct Memory Access – директен достъп до паметта. Предаване на данни, например от твърдия диск към паметта, без директно участие на микропроцесора.

v  Таймер: 8253;

Системен часовник, брояч. Генериране на цикли за опресняване на паметта. Работи с честоти до 2,6 MHz.

v  PIO: 8255;

Parallel Input Output – парален вход/изход, прочитане на настройките на DIP превключвателите, управление на високоговорителя, комуникация с клавиатурата.

v  Процесор в клавиатурата: 8048

Четене на клавиатурната матрица и преобразуване на данните в сериен формат.

2.    Системни ресурси на ДП

v  Микропроцесор INTEL 8088 с тактова честота 4,7 MHz;

v  20-битова адресна шина;

v  8-битов вход/изход;

v  256 KByte динамична памет RAM (запоена на ДП);

v  Интерпретатор на BASIC, съхранен в памет ROM;

v  Цокъл за математически копроцесор 8087;

v  5 разширителни слота (PC-слот), 2 от слотовете са заети от графична карта и флопидисков контролер;

v  Един паралелен интерфейс (принтер);

v  Максимално две 5,25” флопидискови у-ва с капацитет 360 Kbyte;

v  Графична карта CGA;

v  Извод за касетъчен магнетофон за използване като запомнящо у-во с голям обем (масова памет);

v  Захранващо у-во 63,5W;

Шина ISA-е 8 битова шинна архитектура и се използва в оригиналните IBM PC компютри. Прехвърлянето на данни по тази шина изисква между два и осем такта. Теоретичната максимална скорост на прехвърляне на данни по ISА шината е около 8 МВ/сек. Пропусквателната способност на 8-битовата шина е два пъти по-ниска(4.17 МВ/сек.).  8-битовият разширителен слот разполага с 62 контакта. Слотът предоставя 8 линии за данни и 20 адресни линии, които му позволяват да адресира до 1 МВ памет.

Входно- изходни портове: - PIO: 8255

Parallel Input Output – парален вход/изход, прочитане на настройките на DIP превключвателите, управление на високоговорителя, комуникация с клавиатурата.

3.    Характеристики на процесор I8088

Вътрешната структура на процесор I8088 е с 8 линии за данни. Може да обработва както 8-разредни операнди. Броят на адресните линии на микропроцесора е 20, което позволява използването на адресното пространство за памет до 1 мегабайт. I8086 разполага с отделно входно-изходно адресно пространство до 64КВ. Той се класифицира като микропроцесор от трето поколение, при което извличането на инструкциите и изпълняването им се припокриват по време. Това става чрез едновременното действие на две отделни вътрешни устройства: изпълнително устройство (ИУ) и устройство за връзка с шината (УВШ). ИУ изпълнява инструкциите, поддържа управляващи флагове и флагове за състояние на микропроцесора и предава данни и адреси към УВШ. Структурата на ИУ включваща регистри с общо предназначение, регистри за временно съхраняване на информация и аритметично-логическо устройство (АЛУ), е 16 разрядна. Извличането на инструкции, четенето на операндите и записа на резултатите се осъществява  от УВШ. Всички адресни компоненти които се обработват от изпълнителното у-во, са 16- разрядни. Те определят отместването на даден адрес спрямо началото на определен сегмент от адреснто пространство на микропроцесора. Чрез сегментните регистри на УВШ-CS, DS, SS, ES, микропроцесора поддържа във всеки момент 4 сегмента на паметта. Началните адреси на тези сегменти са каратни на 16 т.е.в младшата част на двоичния запис се съдържат 4 нули. Старшата част на адреса на сегментите се задава от съдържанието на сегментните регистри, които също са 16- сегментни. Устройството за връзка с шината има собствено АЛУ, чрез което комбинира началния адрес на даден сегмент и отместването и получава 20-разреден адрес, осигуряващ достъп до пълното адресно пространство памет на микропроцесора. ИУ и УВШ работят независимо едно от друго. Когато ИУ е заето с изпълнение на инструкции, УВШ извлича предварително следващи инструкции от паметта и ги записва във вътрешен буфер-опашка за инструкции. От там те се предават за изпълнение в ИУ. Когато дадена инструкция изисква достъп  до системната или входно-изходната памет, ИУ издава заявка до УВШ за четене или за запис на съответните данни. Буферът за опашката от инструкции на I8088 е с обем 6 байта.      

Процесор	Размер  на вътрещната памет	Шина за данни	Адресна шина	Максимална адресир. памет	Тактова честота
8088	16 бита	8 бита	20 бита	1МВ	4-8 MHz

CPU i8088