Техническая диагностика средств вычислительной техники
Методическое пособие - Компьютеры, программирование
Другие методички по предмету Компьютеры, программирование
?----------¬ ¦¦ ¦¦ ¦
tus ------+------¬ ¦ ¦ TW (2 bit)81,80¦ ¦¦ ¦¦
--->¦ ABT ¦ L----------------- ¦¦ ¦¦ ¦
add-+------------+ ¦ 79 St0-St7 \/ \/ 00
ress¦ EP ¦ ---------------------------------------¬ ¦
--->¦ 2x32 ¦ ¦ ¦ RS 7 ¦
¦ L------------- +--------------------------------------+ ¦
¦ ¦ 6 ¦
¦ +--------------------------------------+ ¦
¦ ¦ Register Stack 80 bits 5 ¦
¦ +--------------------------------------+ ¦
¦ ..............................
¦ +--------------------------------------+ ¦
¦ ¦ 0¦
¦ L--------------------------------------- ¦
CU ¦ NEU
L- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Рисунок 1.5. Структурная схема FPU.
Обозначения на схеме:
CU (Control Unit) устройство управления,
NEU (Numeral Execution Unit) устройство цифровых процедур,
СWR (Control Word Register) регистр управляющего слова,
SWR (Status Word Register) регистр слова состояния FPU,
DB (Data Buffer) буфер данных,
АВТ (Addresing & Bus Tracking) адресация и слежение за состоянием системной шины.
EP (Execution Pointer) указатель процедуры шины,
ЕМ (Exponent Module) модуль управления порядками чисел с FP,
MCU (Microcode Control Unit) устройство микроуправления,
OQ (Operands Queue) очередь операндов,
TW (Tag Word) словарь тегов и dirty bit в RS,
RS (Register Stack) стековые регистры,
PS (Programmable Shutter) программируемый сдвигатель,
AM (Arithmetic Module) модуль арифметических процедур,
TR (Temporary Registers) регистры временного хранения промежуточных данных.
1.4.4.2) Работа и связь FPU с CPU.
В системе локальной шины, обменом всегда управляет CPU: формирует адреса выборки команд и операндов, при обмене данными между FPU и DRAM считывает информацию из ОЗУ и регистров FPU. FPU i387 подключен к CPU параллельно в 32-разрядном формате шины, а i287 - в 16-разрядном.
Взаимодействие FPU с системой осуществляется посредством команд. Все команды, транслируемые в CPU, параллельно поступают и в FPU, но команды FPU имеют особый код ESC (11011).
При встрече в программе команды ESC, выполняются следующие процедуры:
1) CPU записывает в свои регистры: код операции FPU, адреса команды, операнда и направление передачи;
2) в режиме РМ, CPU обеспечивает защиту информации и анализирует линию /BUSY от FPU;
3) если /BUSY=L, CPU переходит в ожидание, так как результат выполнения команды ESC может быть востребован очередной командой;
4) CPU подготавливает линии локальной шины для обмена с FPU;
5) FPU начинает выполнение очередной команды;
6) если FPU требуются данные, он выставляет на линию PE сигнал REQ=H, и тогда,
7) CPU, имея все сведения для обмена на своих регистрах, активизирует линии /ADS, W/R#, Addres, М/IO#.
Обмен данными с FPU занимает не менее двух циклов CPU (по два внутрипроцессорных такта Ts и Tc, по два такта синхронизации CLK каждый, т. е. всего 8 тактов CLK2).
В первом цикле, CPU либо считывает данные из ОЗУ, запоминая их в своих регистрах, либо данные из арифметических регистров FPU (также запоминая их), теперь для записи в ОЗУ.
Во втором цикле обмена, CPU, через сигналы своего внешнего интерфейса, записывает данные из своего внутреннего регистра в ОЗУ, либо через порты FPU в арифметические регистры FPU.
Подключение математического сопроцессора.
Для подключения FPU, системная плата имеет или 40-контактный FPU-chip-socket для i287, или мозаичную 68-контактную розетку для i387, или 114-контактную розетку комбинированного применения для FPU WEITEK.
Если контакты на панели розетки расположены в два ряда это розетка для FPU фирм INTEL, Cyrix, IIT, ULSI, AMD. Если в три ряда это для FPU фирмы WEITEK. Могут быть две розетки, или панель типа EMC (Expanded Math Coprocessor), универсальные и для INTEL, и для WEITEK.
При установке FPU в розетку следует принимать меры предосторожности (CMOS очень чувствительна к статике):
- перед установкой следует временно закоротить специальной гребенкой все выводы чипа FPU;
- заземлить гребенку;
- заземлить корпус РС (вилка питания РС должна быть выключена из сети питания);
- работать следует всегда с антистатическим браслетом на руке;
- только после установки FPU в схему можно снять гребенку.
Контрольные вопросы
1. Каково назначение математического сопроцессора?
2. Какой формат имеют операнды при работе РС с плавающей точкой?
3. Как осуществляется процедура обмена данными FPU c DRAM?
4. Как конструктивно могут быть исполнен математический сопроцессор?
5. Какую внутреннюю разрядность данных имеет FPU?
6. Каков порядок подключения FPU к системной плате?
1.4.5 Подсистемы системной платы
На системной плате PC386DX развернуты следующие подсистемы:
1) подсистема DRAM, включающая в себя:
- контроллер 82С302,
- четыре банка накопителей с чипами 41256, или 411000, или 44256, объемом 2, 4, 8, 10 Мбайт соответственно, с возможностью расширения до 16 Мбайт, при использовании модулей SIP, SIMM, или карты расширения ОЗУ в слоте. Время доступа в подсистему DRAM составляет 70-80 нсек;
2) подсистема ввода-вывода, состоящая из карт контроллеров, или адаптеров соответствующих УВВ;
3) подсистема ROM BIOS, организо?/p>