Intel 8086

8086

В 1976 году фирма Intel начала усиленно работать над микропроцессором 8086 . Размер его регистров был увеличен в два раза , что дало возможность увеличить производитель­ность в 10 раз по сравнению с 8080 . Кроме того размер ин­формационных шин был увеличен до 16 разрядов , что дало возможность увеличить скорость передачи информации на мик­ропроцессор и с него в два раза. Размер его адресной шины также был существенно увеличен - до 20 бит. Это позволило 86-му прямо контролировать 1М оперативной памяти .

Как прямой потомок 8080 и двоюродный брат Z80 , 8086 унаследовал большую часть множества их микрокоманд. Регист­ры нового процессора были разработаны таким образом , что они могли обрабатывать как 16-ти битные значения так и 8-ми битные - также как это делал 8080.

Память 8086 была также доработана специальным образом. Весь мегабайт оперативной памяти не представлялся единым полем, а был разделен на 16 сегментов величиной по 64К. Та­ким образом , память 8086 можно было представить как объ­едененную вместе память нескольких 8080. 8086 работал с каждым сегментом по отдельности , не позволяя большим ин­формационным структурам переходить через граници сегментов.

В некотором смысле I8086 опередил свое время. Малые компьютеpы основывались на 8-ми битной архитектуре, память была очень дорога , требовались дополнительные 16-ти битные микросхемы . Использование этого процессора предполагалось в 16-ти битных устройствах, которые не оправдывали свою це­ну в то время.

8088 - шаг назад.

Через год после презентации 8086, Intel объявил о раз­работке микропроцессора 8088. Он являлся близнецом 8086: 16-битные регистры , 20 адресных линий, тот же набор микро­команд - все то же, за исключением одного ,- шина данных была уменьшена до 8 бит . Это позволяло полностью использо­вать широкораспространенные в то время 8-битные элементы технического обеспечения.

Как шаг назад в истории разработки микропроцессорв Intel 8088 мог потерятсья в истории , как это было с Intel 8085, не реши IBM реализовать свой первый персональный компьютеp на его базе. Выбор IBM был объясним . Восьмибит­ная шина данных позволяла использовать имеющиеся на рынке микросхемы. Шестнадцатибитная внутренняя структура давала важные преимущества по сравнению с существующими микропро­цессорами. Как приемник 80-го микропроцессора, 8088 мог по­нимать незначительно доработанные программы , работающие с CP/M. По большому счету , все эти преимущества были времен­ными, а в некоторых случаях и иллюзорными. Но восьмибитный чип был еще и не дорогим. Последнее явилось более важным аргументом чем 16-битные регистры и легкоадаптируемые прог­раммы CP/M.

Итак Intel 8088 явился базой для разработки семейства малых компьютеpов. Он подготовил почву для быстрого созда­ния совместимых настольных компьютеpов.

Потенциально 8086 был в два раза производительней и почти полностью совместим с 8088. Микpопpоцессоpы 8088 и 8086 совместимы но не взаимозаменяемы. Восемь даполнитель­ных бит данных требовали 8-ми дополнительных проводов. Та­ким образом подключение этих двух микросхем было различным. Компьютеp разрабатывался либо под один микpопpоцессоp либо под другой.

Вот некоторые выдержки из технического описания IBM PC XT:

Сердцем системной платы является микропроцессор Intel

8088. Этот процессор представляет собой версию 16 - битного процессора Intel 8086 с 8-битным выходом на внешнюю магист­раль и является программно совместимым с процессором 8086. Таким образом 8088 поддерживает 16-битные операции, включая умножение и деление, и поддерживает 20-битную адресацию (до 1 Мбайта памяти). Он также работает в максимальном режиме. Поэтому в систему может быть добавлен сопроцессор. Про­цессор работает с тактовой частотой 4.77 МГц. Эта частота, которая получается из частоты кварцевого генератора

14.31818 МГц, делится на 3 тактовым генератором процессора и на 4 для получения сигнала цветности 3.58 МГц, необходи­мого для цветного телевидения.

При тактовой частоте 4.77МГц цикл обмена по магистрали 8088 составляет четыре периода по 210 нс или 840 нс. Цикл ввода/вывода требует пяти тактов по 210 нс и составляет

1.05 мкс.

Процессор поддерживается набором много-функциональных устройств обеспечивая четыре канала 20-битного прямого доступа к памяти, три 16-битных канала таймеров-счетчиков и восемь приоритетных уровней прерывания...

ЦП 8088 компьютера IBM PC производит выборку команды по адресу, интерпретирует ее, выполняет действие, требуемое этой командой, (например, сложение двух чисел), затем пере­ходит к выполнению следующей команды.

Если следующая команда не направит процессор 8088 не­посредственно к определенной ячейке памяти, чтобы выполнить записанную там команду, процессор будет двигаться от одной команды к другой по ячейкам памяти, расположенным последо­вательно (шаг за шагом). Наиболее существенная разница меж­ду пошаговым выполнением программы (последовательности ко­манд) и пошаговой работой компьютера заключается в том, что компьютер IBM может выполнять около миллиона таких шагов в секунду...

По мере того,как появились микpопpоцессоpы, состоящие из многих тысяч дискретных элементов, появилась возможность

реализации дополнительных функций в рамках одной микросхе­мы.При разработке компьютеpа , помимо микpопpоцессоpа , используются и другие дополнительные устройства : контрол - леры прерываний, таймеры и контролллеры шин. Функции этих устройств технически можно реализовать в одном корпусе смикpопpоцессоpом.

Однако эти возможности никогда не реализуются на прак­тике. Микpопpоцессоp, как и все дополнительные устройства, может использоваться не только в компьютеpах.

По мере развития компьютеpной индустрии, рынком была проведена оптимизация разделения функций между устройства­ми. И каждое устройство развивалось в направлении реализа­ции своих функций. Intel продолжал совершенствовать свои микpопpоцессоpы. В 1982 году был представлен микpопpоцессоp

80186. Этот чип стал базовым для создания целого ряда сов­местимых компьютеpов и реализации турборежима. Так же был создан микpопpоцессоp 80188 - приемник 8088.