Временная диаграмма работы процессора 8088


Временная диаграмма работы процессора 8088
На рис. 15.24 приведена блок-схема небольшого однопроцессорного компьютера, в котором процессор 8086 работает в минимальном режиме. Всеми операциями процессора управляет генератор синхронизации, построенный на микросхеме 8284 с внешним кварцем, имеющим частоту 14,31818 МГц. В микросхеме эта частота делится на три и выводимый сигнал синхронизации имеет частоту около 5 МГц. На временной диаграмме на рис. 15.25 сверху показан однофазный сигнал синхронизации. Один цикл шины процессора состоит из четырех тактов синхронизации.
Контакт 33 (сигнал MN/*MX) подключен к напряжению +5 В, и процессор 8086 работает в минимальном режиме. Для операции считывания, показанной на рис. 15.25, необходимы следующие соединения. Прежде всего нужно подключить все контакты адреса и данных (А19—А16, А15—АО и D15 —D0). Затем потребуются сигналы ALE, M/*IO и *RD. Кроме того, для правильной передачи по шине данных требуется сигнал разрешения старшего байта *ВНЕ (Byte High Enable).
В первой половине цикла процессор выдает биты А19—АО на шину адреса. Сигнал *ВНЕ объединяется по И с сигналом АО, что обеспечивает получение четырех комбинаций для выбора в адресуемой ячейке старшего байта слова, младшего байта слова, всего слова или никакого слова. После выбора битов сигнал синхронизации выдает правильные биты адреса в схемы вывода адреса А19—АО.
По спадающему фронту первого импульса синхронизации формируется Н-уровень сигнала ALE, что обеспечивает реализацию следующего этапа обращения к ячейке памяти. Одновременно выдается Н-ур'овень сигнала М/*Ю, если обращение проводится к ячейке памяти. В случае считывания из периферийного устройства на выходе М/*Ю действует L-уровень.

После подготовительных операций во второй половине цикла процессор формирует L-уровень сигнала *RD. Сигнал *WR удерживается на Н-уровне, т.е. в цикле считывания он пассивен. Только после всех этих событий адресуемая ячейка готова выдать копию своего содержимого на системную шину данных. Данные сохраняются на шине до тех пор, пока действует L-уровень сигнала *WR. В третьем такте процессор стробирует данные с линий D15 — D0.

Операция записи похожа на считывание, но вместо сигнала *RD действует активный сигнал *WR. В операции считывания сигнал *RD имеет L-уровень, а сигнал *WR — Н-уровень. При записи действуют те же сигналы, но сигнал *RD имеет Н-уровень, а сигнал *WR — L-уровень.
На рис. 15.26 показана схема для максимального режима работы. Отметим, что контакт 33 подключен к земле. В максимальном режиме изменяются функции контактов 24 — 31. В схему добавляется микросхема 8288 контроллера шины, к которой подключаются контакты 26, 27 и 28. При работе в максимальном режиме они несут сигналы состояния SO, SI и S2.
Контроллер шины декодирует выходы состояния и формирует сигналы для управления памятью и устройствами ввода-вывода.
Эти новые сигналы называются *MRDC — считывание из памяти, *MWTC — запись в память, *IORC — считывание ввода-вывода и *IOWC — запись ввода-вывода.
На двух блок-схемах линии шин адреса и данных подаются в память и периферийные устройства. В линии адреса вставлены две микросхемы. Данная конфигурация разработана фирмой Intel как типовая. Микросхемы в линиях адреса являются защелками. Они требуются для сохранения адреса в течение всего цикла шины.
Отметим, что на временной диаграмме Н-уровень на выходе ALE действует в течение короткого времени — примерно 100 не на частоте синхронизации 5 МГц. Многим микросхемам памяти и ввода-вывода для правильной адресации требуется больший временной интервал. Именно для этого и предназначены защелки, которые фиксируют и сохраняют адрес для адресации микросхем памяти или ввода-вывода. Адрес остается в защелках до следующих адреса и сигнала ALE.
Процессоры 8088/8086 завоевали широкое признание. Миллионы их работают в персональных компьютерах фирмы IBM и их клонах, и им гарантирована долгая жизнь. Компьютеры с этими процессорами выпускаются до сих пор, несмотря на появление новых процессоров. По существу, процессоры 8088/8086 превратились в стандарт для IBM-совместимых компьютеров.

 

 Поиск и устранение неисправностей в персональных компьютерах