Организация микропроцессорных систем. Учебное пособие. Могнонов П.Б. - 16 стр.

UptoLike

Составители: 

Следующим крупным шагом в разработке новых идей стал МП 80286, появившийся в
1982 году. Разработанный по технологии 1,5 мкм, он содержал 134000 транзисторов. При
разработке этого МП были учтены достижения в архитектуре миникомпьютеров и больших
компьютеров. МП 80286 может работать в двух режимах: в режиме реального адреса он
эмулирует МП 8086, а в защищенном режиме виртуального адреса или Р-режиме
предоставляет программисту много новых возможностей и средств. Среди них отметим
расширение адресного пространства до 16 Мбайт, появление дескрипторов сегментов и
дескрипторных таблиц, наличие защиты по четырем уровням привилегий, поддержку
организации виртуальной памяти (1 Гбайт) и мультизадачности. МП 80286 применялся в ПК
РС/АТ и младших моделях PS/2.
В 1986 году появился новый микропроцессор фирмы Intel 80386 (275000
транзисторов, 1,5 мкм). При разработке этого 32-битного МП потребовалось решать две
задачи: совместимость и производительность. Первая из них решена путем введения трех
режимов работы.
В R-режиме, который действует после включения питания или системного сброса,
процессор копирует работу МП 8086 и использует 16-битные регистры; адресное
пространство составляет 1 Мбайт памяти.
В Р-режиме МП 80386 может выполнять 16-битные программы МП 80286 без каких-
либо модификаций. Вместе с тем в этом режиме он может выполнять свои "естественные"
32-битные программы, что обеспечивает повышение производительности системы. В этом
режиме реализуются все новые возможности и средства МП 80386, такие как
масштабированная индексная адресация памяти, ортогональное использование РОН, новые
команды, средства отладки, а также введен режим страничного управления памятью.
Адресное пространство памяти в этом режиме составляет 4 Гбайта. Операционная система Р-
режима может создать задачу, которая работает в режиме виртуального процессора 8086 или
V-режим. Прикладная программа, которая выполняется в этом режиме, полагает, что она
работает на процессоре 8086. Однако, программе запрещается выполнять некоторые
команды, связанные с управлением ввода вывода. Поэтому при нарушении правил защиты
генерируется прерывание и управление передается ОС.
Позже, в 1988 году появился МП 80386 SX, который полностью совместим с
процессором 80386, но имеет внешнюю шину данных 16 бит и адресное пространство 16
Мбайт. После этого полноразрядный вариант получил официальное название 80386 DX. В
1990 году был выпущен МП 80386 SL в миниатюрном корпусе и с пониженным
потреблением энергии, разработанный специально для портативных компьютеров.
В 1989 году фирма Intel выпустила на рынок МП 80486, содержащий в кристалле 1,2
миллиона транзисторов и выполненный по технологии 1 мкм. Два главных отличия от
предыдущего МП состоит в том, что математический сопроцессор реализован на одном
кристалле с центральным процессором FPU (Floating Point Unit) и имеется внутренняя
совмещенная кэш-память команд и данных емкостью 8 КБайт. Кроме того, для повышения
производительности в этом CISC-процессоре применено RISC-ядро.
2.2. Архитектура микропроцессора
Микропроцессор (МП) - программно-управляемое устройство, предназначенное для
обработки цифровой информации и управления процессом этой обработки, выполненное в
виде одной (или нескольких) интегральной схемы с высокой степенью интеграции
электронных компонентов.
Микропроцессор характеризуется очень большим числом параметров и качеств. Это
такие качества и параметры как: тип корпуса, количество источников питания, требования к
синхронизации, мощность рассеивания, температурный диапазон, возможность расширения
разрядности, цикл выполнения команд (микрокоманд), уровни сигналов,
помехоустойчивость, нагрузочная способность, долговечность и т.д.
       Следующим крупным шагом в разработке новых идей стал МП 80286, появившийся в
1982 году. Разработанный по технологии 1,5 мкм, он содержал 134000 транзисторов. При
разработке этого МП были учтены достижения в архитектуре миникомпьютеров и больших
компьютеров. МП 80286 может работать в двух режимах: в режиме реального адреса он
эмулирует МП 8086, а в защищенном режиме виртуального адреса или Р-режиме
предоставляет программисту много новых возможностей и средств. Среди них отметим
расширение адресного пространства до 16 Мбайт, появление дескрипторов сегментов и
дескрипторных таблиц, наличие защиты по четырем уровням привилегий, поддержку
организации виртуальной памяти (1 Гбайт) и мультизадачности. МП 80286 применялся в ПК
РС/АТ и младших моделях PS/2.
       В 1986 году появился новый микропроцессор фирмы Intel 80386 (275000
транзисторов, 1,5 мкм). При разработке этого 32-битного МП потребовалось решать две
задачи: совместимость и производительность. Первая из них решена путем введения трех
режимов работы.
       В R-режиме, который действует после включения питания или системного сброса,
процессор копирует работу МП 8086 и использует 16-битные регистры; адресное
пространство составляет 1 Мбайт памяти.
       В Р-режиме МП 80386 может выполнять 16-битные программы МП 80286 без каких-
либо модификаций. Вместе с тем в этом режиме он может выполнять свои "естественные"
32-битные программы, что обеспечивает повышение производительности системы. В этом
режиме реализуются все новые возможности и средства МП 80386, такие как
масштабированная индексная адресация памяти, ортогональное использование РОН, новые
команды, средства отладки, а также введен режим страничного управления памятью.
Адресное пространство памяти в этом режиме составляет 4 Гбайта. Операционная система Р-
режима может создать задачу, которая работает в режиме виртуального процессора 8086 или
V-режим. Прикладная программа, которая выполняется в этом режиме, полагает, что она
работает на процессоре 8086. Однако, программе запрещается выполнять некоторые
команды, связанные с управлением ввода вывода. Поэтому при нарушении правил защиты
генерируется прерывание и управление передается ОС.
       Позже, в 1988 году появился МП 80386 SX, который полностью совместим с
процессором 80386, но имеет внешнюю шину данных 16 бит и адресное пространство 16
Мбайт. После этого полноразрядный вариант получил официальное название 80386 DX. В
1990 году был выпущен МП 80386 SL в миниатюрном корпусе и с пониженным
потреблением энергии, разработанный специально для портативных компьютеров.
       В 1989 году фирма Intel выпустила на рынок МП 80486, содержащий в кристалле 1,2
миллиона транзисторов и выполненный по технологии 1 мкм. Два главных отличия от
предыдущего МП состоит в том, что математический сопроцессор реализован на одном
кристалле с центральным процессором FPU (Floating Point Unit) и имеется внутренняя
совмещенная кэш-память команд и данных емкостью 8 КБайт. Кроме того, для повышения
производительности в этом CISC-процессоре применено RISC-ядро.

                             2.2. Архитектура микропроцессора

       Микропроцессор (МП) - программно-управляемое устройство, предназначенное для
обработки цифровой информации и управления процессом этой обработки, выполненное в
виде одной (или нескольких) интегральной схемы с высокой степенью интеграции
электронных компонентов.
       Микропроцессор характеризуется очень большим числом параметров и качеств. Это
такие качества и параметры как: тип корпуса, количество источников питания, требования к
синхронизации, мощность рассеивания, температурный диапазон, возможность расширения
разрядности,    цикл    выполнения      команд    (микрокоманд),    уровни     сигналов,
помехоустойчивость, нагрузочная способность, долговечность и т.д.