Компютърна система IBM/XT I8088
ДП IBM/XT – блокова схема
1 – Разширителни слотове ISA (8-битови)2 - Допълнителни слотове
3 – МП I 8088
4 – Слот за копроцесор I 8288
5 – RAM памет
5 – RAM памет
6 – ROM памет
7 – Допълнителни модули
8 – Socket ROM
1. Генаратор за тактови импулси – подава основните тактови сигнали за цялата РС система.Управлява дълйината на операците – Интегрална схема(ИС) I8284А
2. Системен таймер – той е свързан с тактовия генератор – ИС I8255А5
3. Контролер на прекъсванията – служи за управление на прекъсванията ,които са основна част от работата на РС – ИС I8259А
4. Шина за данни (системна шина) – информацията (инфо), която се обменя със системи на контролера се подава по тази шина. Целият обмен на инфо е организиран по една обща шина. Данните се движат по тази шина заедно с ъс сигналите, които определят предназначението. За прибавяне на нов компонент към системата е достатъчно той да се присаедини към шината.Затова е нужен контролера на шината – ИС I8288
Всички тези компоненти са разположени на дънната платка.
5. IBM/XT – тя отговаря на изискванията за класически РС:
а) стабилност и постоянство – могат да се внасят промени и едновременно да се поддържа съвместимоста
б) комуникаците - IBM/XT се произвежда с комуникационен адаптер (асинхронен, който е част от стандартното му обурудване.
Ресурси на ДП – поддържа МП Intel 8088 на 4.77 MHz
Памет 128KB ~ 640KB
Оперативна система IBM BASIC / PC-DOS 2.0
Вътрешна структура на МП Intel 8088
1. Структурна схема
- Функционални възли
А) ИУ – изпълнително устройство
АЛУ – аритметично – логично у – во – 16 битово с регистри за състояние – флагове и регистър за операндите. Работи и с общите регистри. Всички регистри и шини за данни в ИУ са 16 битови за усигуряване на бърз вътрешен обмен.
ИУ няма връзка със системната шина. Инструкците се получават от стек (опашка) който се поддържа от ШИУ (шинно интерфейсно у - во) инструкциите се кодират в УУ (управляващо у - во), което е към ИУ. Когато инструкцията изисква обръшане към паметта или периферно у – во, ИУ прави заявка чрез ШИУ за получаване или съхраняване на данни. Всички адреси в ИУ са 16 битови. В ШИУ се преобразуват в 20 битови и се адресира 1 МВ адресно пространство.
Б) ШИУ – подобрява управлението и използването на системната шина на МП, като увеличава бързодействието:
1. ШИУ избира от паметта следващата инструкция от програмата. Инструкците се буферират в опашка от инструкци до 6 бита. Инструкците чакат в буфера за декодиране и изпълнение.
2. ШИУ изпълнява функците свързани с извличане и изпълнение на операндите и преобразуване на адресите им, както и управление и едновременно с работи с ИУ. Подреждането на инструкциите в опашка позволява ИУ да не изчаква 1 обръщание чрез системната шина към паметта преди обработката на всяка инструкция. Суматора изчислява адреса.
Системна шина за данни 16 битова, адресната шина е 20 битова , входно – изходна шина 1 МВ.
4 бп. сегментни 16 разредни регистри и 1 бп. за инструкци.
Формат на инструкциите
1. Общ вид на формата
Разредите на двуичните кодове са единици или нули. Първите 1 до n разряда определят кода на операцията (Коп) каква операция трябва да се извърши.
Следващите групи от двуични променливи 0 или 1 с брой на разрядите от 1 до m задават адреси от паметта. На този адрес се намират данните над които трябва да се извърши действието зададено в кода на операциите. Тези данни се наричат операнди.
Следователно форматът на инструкциите съдържа кода на операцията и адресът на операндите.
2. Адресът - определя се от броя на адресите съдържащи се в форматите.
А) едноадресна инструкция – съдържа кода на операндите и адреса А1. Резултатът от операцията зададена в Коп се записва в оперативната памет на адреса А1. Другия операнд се намира в регистъра на МП.
Б) двуадресна инструкция – съдържа кода на операцията , А1 и А2
- А1 и А2 съдържат операнди, адреси в оперативната памет където се записват операндите. Резултатът от действие зададено в Коп се записва в адреса А1.
- на А1 има операнд, а на А2 е зададена следващата инструкция
В) триадресна инструкция – съдържа Коп, А1, А2, А3
На адресите А1и А2 са записани операнди в паметта, а на А3 се записва резултата.
Г) четириадресна инструкция - съдържа Коп, А1, А2, А3 и А4
А1 , А2, А3 – са адресите както при триадресната инструкция. На А4 е адреса на следващата инструкция.
8 битова ISA шина – IBM/XT
8 битовата ISA е дизайн на шиновите слотове от IBM за добавяне на допълнителни платки към XT и AT. Възприета е като стандартен начинза свързване на периферни у-ва
към РС. Поради това, че непритежава много от функците съществуващи днес тя започва да отпада.
RAM памети
1. Особености на RAM
RAM е памет със случаен или произволен достъп, тъй като достъпът до всяко място в паметта се усъществява за едно и също време. Паметта служи като буфер между МП и останалите компоненти. МП може да изпълнява само тези инструкци и да ползва само тези данни които са в RAM. Тя е енергозависима памет .За да може помни и е необходимо електрозахранване (ел. ток). При изключен РС RAM е празна и при включване се зарежда като приема и съхранява копие от софтуерните инструкции и данни необходими за работа.
Обемат на RAM се измерва в МВ и пряко се отразява върху възможностите на РС да работи с голями и сложни програми.
Видовете RAM са : D RAM ; SD RAM; DDR RAM; S RAM
FPM DRAM памет
DRAM паметите се делят на няколко вида : FPM ; EDO ; DEDO ; R DRAM
FPM (Fast Page Mode) DRAM - първия широко разпространен вид памет, придобил и широка известност само като DRAM. Предимството на този вид памети, наложило ги над други по-стари технологии е възможността за по-бърз достъп до данни, разположени на един и същи ред (вътре в чипа памет отделните клетки са подредени като таблица с редове и колони).SIMM модул – единичен в-и модул памет. Представлява няколко чипа върху една платка която се свързва към ДП с ребрен конектор. Вече почти не се използва.
ROM памети
1. ROM – съкращение от аналогично означава памет само за четене. Информацията в паметта се програмира при производството. Характеризира се с :
А) инфо. в ROM е енерго независима. При спиране на енергозахранването инфо не се губи.
Б) инфо в ROM е непроменима освен при използване на специални процедури.
Цената на чиповете е много ниска. Тези чипове имат ниска консумация и висока надежност.
PROM
1. РROM – програмируема ROM – електрически програмируема памет. Характеризира се с малък информационен капацитет – до 16КВ, високо бързодействие от 5 до 10 нано секунди и по – висока цена от ROM.
2. Програмиране – записът на инфо върху РROM се извършва от потребителя според неговите нужди. За целта се използва специално у – во (програматор). Програмност изпраща специален , по – силен сигнал, който формира вида на връзката между ред и колона – 1 или 0. Този процес се нарича „изпичане” на РROM.
РROM се програмира еднократно според вида на свързващия елемент РROM са :
А) със стопяемо мостче – при запис на инфо чрез програматора се пропуска кратък импулс, който загрява резистивния слой и мостчето прегаря. Връзката се прекъсва и се записва 0 на това място. При производството тази РROM е със записани само 1.
Б) диодни – РROM се произвежда със записи навсякъде 0 през диод. Импулса създава обратно напрежение върху диодите по – високо от пробивните и променя състоянието от 0 към 1 през пробив.
EPROM
1. ЕРROM – електрически програмируема ROM. Записът е с електрически сигнал, а изтриваемо е с ултравиолетова светлина (УВ).
2. Запис
А) към Дрейна и контролиращия Gate се прилага програмиращо напрежение при замасен Сорс. През канала на транзистора протича ток, част от електроните придобиват достатъчна енергия и достигат до плаващия Gate, където се натрупват като отрицателен заряд. Този заряд поддържа проводимостта на програмиращото напрежение
Б) изтриване – изтриването на инфо се постига чрез осветяване на структурата с УВ светлина през специален прозорец от кварц.
При осветяването праща фототок към плаващия Gate към подлошката и захранващия заряд се премахва.
3. ЕРROM се програмира с ЕРROM програматор. За да се програмира ЕРROM наличния запис трябва да се изтрие, при изтриването ЕРROM трябва д се постави извън у – вото и д се постави под УВ светлина с определена честота, която не може да премине през прозрачни стъкла и пластмаси, а само през кварцовото стъкло. Всеки ЕРROM чип има специално кварцово прозорче за препрограмиране. Препрограмиране не може да се извърши на част от паметта. Цялата ЕРROM трябва да бъде изтрита и препрограмирана.
Видове външни запомнящи у – ва : касети ; магнитна ленте ; дискети ; CD ; CD–R ; CD-RW ; DVD ; Flash памети.
Флопи дисково устройство(FDD)
Станадарти 3.5” и 5.25”. Когато в у – вото се постави дискета тя задейства система от лостове, едно от тях отваря капачето на дискетата, за да достигне да сърцевината й, която е покрита от двете страни с магнитен материал върху, който се записват данни. Други лостове предвижват главата за четене и запис. Тези лостови механизми задвижват главата, докато тя докосне сърцевината. Главите, които са малки електромагнити използват магнитни импулси за да променят поляритетите на магнитните частици. Електромагнитнате платка на FDD получава сигнали за запис на тези данни върху дискетата. Електромагнитната платка получава сигнали за запис върху дискетата от контролера. Електромагнитната платка първо проверява едно малко прозорче в единия край, което мойе да се отваря и затваря. Ако товапрозорче е отворено у – вото разбира, че дискетата е защитена от запис. Мотор разположен под дискетата завърта ос която задвижва дискетата. Стъпков двигател, който се завърта на точно определени ъгли и оборотизадвижва ос, която има спираловиден канал около нея. В този канал е разположен лост, който е прикрепен към главите за четене и запис. При завъртане на у-вото, лостчто се движи и по този начин задвижва главите над диска. Когато те са позиционирани на необходимото място електрически импулси създават магнитно поле в една от главите и тя от своя страна записва данни върху горната или долната страна на дискетата, когато главите четат данни те реагират на магнитно поле, което е създадено от магнитните частици разположени върху диска на дискетата.
Монитори, CRT монитори, електронно-лъчева тръба
Растер(развивка) - типове развивки - нормална(прогресивна, непрезредова - Non-Interlaced - NI); презредова, кръгова
Монитор (или още дисплей, екран) e устройство за изобразяване на информация във визуален или тактилен вид.
Електронно лъчева тръба(CRT)
В индустрия, в която развитието е толкова бързо, изглежда изненадващо, че технологията, по която се произвеждат телевизорите и мониторите е на 100 години. Произходът на електронно-лъчева тръба (или CRT Cathode-Ray Tube, катодно-лъчева тръба ) никога не е бил много ясен. По-голямата част от компютърното общество смята, че германският учен Карл Фердинанд Браун е създал първия контролируем модел на CRT през 1887 г. Към края на 30-те години на миналия век CRT започват да се използват в първите телевизионни приемници. Въпреки, че днешните CRT, които се използват при компютърните монитори са претърпели модификации с цел подобряване на качеството на картината те все още работят на същия основен принцип.Устройство и начин на действие
Луминифорите са вещества, които излъчват светлина, когато се „активират” от поток от електрони. При този процес различните луминифори излъчват светлина с различен цвят. Всяка точка се състои от три частици оцветен луминифор – червена, зелена и синя. Тези групи, съставени от по три луминифорни частици образуват така наречения пиксел. В по-тънката част на CRT се намира електронната „пушка”, който е съставен от катод, топлинен източник и фокусиращи елементи. Цветните монитори имат три отделни електронни „пушки”, като всяка една отговаря за различните луминифорни цветове. Изображенията се съставят, когато електроните, изстреляни от електронните „пушки” се приближават, за да „уцелят” съответните луминифорни капки.
Електронната „пушка” излъчва електрони, когатo топлинния източник е достатъчно нагрят, че да освободи електрони (отрицателно заредени частици) от катода. За да достигнат до луминифора, електроните първо трябва да преминат през фокусиращите елементи на монитора. Електронният лъч е кръгов по средата на екрана, но има тенденцията да придобива елипсовидна форма към краищата, поради което изображението там се изкривява. Наименованието на този процес е „астигматизъм”. Фокусиращите елементи служат, за да събират електронния поток в много тънък лъч. Така електронният лъч осветява само по една луминифорна точка в даден момент, след което електронните се „оттичат“ през луминифорните точки в голям, положително зареден анод, разположен близо до самия екран.
Поради това, че повърхността на CRT не е напълно сферична, лъчите които трябва да „пътуват” до центъра на екрана биват смалявани, докато тези, които „пътуват” до ъглите на монитора са сравнително по-дълги. Това означава, че периодът от време, в който лъчите са зависими от магнетично пречупване е различен, в зависимост от тяхната посока. За да компенсират, CRT притежават верига на пречупване, която динамично променя коефициента на пречупване в зависимост от позицията на електронните лъчи, които трябва да достигнат до повърхността на CRT. Преди електронният лъч да достигне луминифорните точки, той трябва да премине през надупчен лист, разположен точно срещу луминифора.
Когато лъчът се „удари” в екрана, енергетичните електрони се сблъскват с луминифорите, които отговарят на пикселите на изображението, което трябва да бъде изобразено на екрана. Когато това се случи всеки от тях трябва да бъде осветен в по-малка или по-голяма степен и светлината бива излъчена в цвета на отделните фосфорни капки. Това, че са разположени близко води до това, че човешкото око възприема техните комбинации, като единичен пиксел.
Най-важният аспект на един монитор е това дали може да възпроизведе стабилно изображение на избраната разделителна способност (резолюция) и цветова палитра. Монитор, който блещука или трепти, което обикновено се случва, когато по-голямата част от изображението е бяла (като в средата на Windows) може да причини болки и умора в очите, главоболие и мигрена. Също така е важно характеристиките на монитора да бъдат внимателно съпоставени с тези на графичната карта, която го управлява.
Разделителната способност е броя на пикселите, с които графичната способност описва работното поле. Този брой е представен като съотношение на хоризонталната и вертикалната стойност на пикселите. Стандартната VGA резолюция е 640x480 пиксела. Тази резолюция се оказа остаряла в началото на новото хилядолетие, когато средностатистическите разделителни способности на CRT монитори за SVGA и XGA съответно са 800x600 и 1024x768 пиксела.
Видеокарти
Видеокартите биват текстови и графични. Първите изобразяват само текст, а вторите текст и графика. За да могат монитора и видеокартата да работят коректно през цялата история на РС-тата са въведени редица стандарти за изобразяване, които еднозначно характеризират разделителната способност, дълбочината на цветовете и режима на работа. Текстовите видеокарти са монохроматични и се означават със съкращението МА( Monochrome Adapter ). Видеокарта се появила през 1981-ва с първият IBM PC . т.н. MDA - Monochrome Display Adapter , който можел да извежда само текст в различни режими и то само със степени на сивото.През същата година IBM представя Color Graphics Adapter(CGA), който е способен да възпроизведе четири цвята, и постига максимална резолюция от 320 пиксела хоризонтално по 200 пиксела вертикално(320х200).
Принтери
Видовете принтери са : маргариткови ; матрични ; мастилно – струини ; лазерни
Матричен принтер
Най – важната част при тях е иглената печатаща глава, която може да се състой от 9 или 24 игли. Те могат да се подреждат линейно, радиално или в два реда. Единия край на всяка игла е свързан към електромагнит. Токов импулс изпратен от МП активира магнит, който е в другия край на иглата. Вя се изтрелва по посока на хартията. След което една пружина я издърпва обратно. Печатащата глава се придвижва над листа и изтрелва комбинация от игли. Всеки символ представлява матрица от точки. При някои принтери печатащата глава повтаря напечатания ред като намастилената лента се измества леко. РС изпраща към принтера поредица от ASC II код. Той е в шеснадесетични числа. Те представляват преносителя на инфо за буква , цифра и с него се контрулира позиционирането на печатащата глава. Тези ASC II кодове се съхраняват в област от RAM паметта на принтера. Буфера е с капацитет не повече от 8KB. Когато се напълни изпраща команда XOFF към PC, а когато се изпразни XON. В ROM паметта на принтера са записани битмап, таблици които съхраняват шрифтове. Таблиците съдържат шаблони от точки които се използват за отпечатване на символите. МП на принтера извлича от битмап таблицата за целия ред който трябва да се отпечата и пресмята най – ефективния път за предвижване на печатащата глава.
Казус
Функционалните възможности на компютърната система IBM/ХТ с процесор Intel 8088 са обработка на текстова информация. Системата работи с операционна система DOS 2.0. Работната честота на МП е 4,77 МHz . Системата е с памет 256 КВ и има твърд диск 10МВ. Разширителната шина е с 8 слота, което дава гъвкавост при добавянето на периферни устройства. Натези слотове може да се добавят разширителни карти памет (до 640 КВ)за увеличаване на производителноста на системата. Към системата могат да се вържат периферни запомнящи у- ва, като касетофон и 5.25” FDD с капацитет от 1,2МВ. Входно-изходните устройства са прикрепена клавиатура, 9- инчов монитор(25 реда по 80 знака текст плюс CGA графика), джойстик и сериен порт.
Няма коментари:
Публикуване на коментар