Дополнительные интегральные микросхемы

К системной шине и к МП ПК наряду с типовыми внешними устройствами мо­гут быть подключены и некоторые дополнительные интегральные микросхемы, расширяющие и улучшающие функциональные возможности микропроцессора:

□ математический сопроцессор;

□ контроллер прямого доступа к памяти;

□ сопроцессор ввода-вывода;

□ контроллер прерываний и т. д¹.

Математический сопроцессор используется для ускоренного выполнения операций над двоичными числами с фиксированной и плавающей запятой, над двоичнокодированными десятичными числами, для вычисления некоторых трансцен­дентных, в том числе тригонометрических функций. Математический сопроцес­сор имеет свою систему команд и работает параллельно во времени с основным МП, под его непосредственным управлением. Ускорение операций происходит в десятки раз. Современные модели МП, начиная с МП 80486 DX, включают со­процессор в свою структуру.

Контроллер прямого доступа к памяти (DMA — Direct Memory Access) обеспе­чивает обмен данными между внешними устройствами и оперативной памятью без участия микропроцессора, что существенно повышает эффективное быстро­действие ПК. Иными словами, режим DMA позволяет освободить процессор от рутинной пересылки данных между внешними устройствами и ОП, отдав эту ра­боту контроллеру DMA; процессор в это время может обрабатывать другие дан­ные или другую задачу в многозадачной системе.

Сопроцессор ввода-вывода за счет параллельной работы с МП существенно ускоряет выполнение процедур ввода-вывода при обслуживании нескольких внеш­них устройств (дисплея, принтера, НЖМД, НГМД и т. д.); освобождает МП от обработки процедур ввода-вывода, в том числе реализует и режим прямого до­ступа к памяти.

Контроллер прерываний обслуживает процедуры прерывания. Прерывание — вре­менная приостановка выполнения одной программы с целью оперативного вы­полнения другой, в данный момент более важной (приоритетной) программы. Контроллер принимает запрос на прерывание от внешних устройств, определяет уровень приоритета этого запроса и выдает сигнал прерывания в МП. Микро­процессор, получив этот сигнал, приостанавливает выполнение текущей про­граммы и переходит к выполнению специальной программы обслуживания того прерывания, которое запросило внешнее устройство. После завершения про­граммы обслуживания восстанавливается выполнение прерванной программы. Контроллер прерываний является программируемым. Прерывания возникают при работе компьютера постоянно, достаточно сказать, что все процедуры ввода-вывода информации выполняются по прерываниям. Например, в компьютерах IBM PC прерывания от таймера возникают и обслуживаются контроллером пре­рываний 18 раз в секунду (длятся эти прерывания тысячные доли секунды, и по­этому пользователь их не замечает).

Элементы конструкции ПК

Конструктивно ПК выполнены в виде центрального системного блока, к которо­му через разъемы-стыки подключаются внешние устройства: дополнительные блоки памяти, клавиатура, дисплей, принтер и т. д.

Системный блок обычно включает в себя системную плату, блок питания, нако­пители на дисках, разъемы для дополнительных устройств и платы расширения с контроллерами — адаптерами внешних устройств.

На системной плате (часто ее называют материнской платой — motherboard), в свою очередь, размещаются:

-микропроцессор;

□ системные микросхемы (чипсеты);

□ генератор тактовых импульсов;

□ модули (микросхемы) ОЗУ и ПЗУ;

□ микросхема CMOS-памяти;

□ адаптеры клавиатуры, НЖМД и НГМД;

□ контроллер прерываний;

□ таймер и т. д.

Многие из них подсоединяются к материнской плате с помощью разъемов.