i8086 – первый 16 битный микропроцессор компании Intel выпущенный в конце 70х годов. Процессор имел набор команд, который применяется и в современных процессорах, от этого процессора берет свое начало архитектура x86.
Процессор i8086 имеет мультиплексированную 20 разрядную шину адреса\данных. Данные передаются по 16 разрядам, адрес по 20 разрядам. ШУ – 16 разрядов.
Мультиплексирование адресов и данных во времени сокращает число контактов корпуса до 40, но и замедляет скорость передачи данных.
Одна из основных особенностей этих процессоров (086\088) – принцип сегментирования памяти. То есть вся память представлена не в виде непрерывного пространства, а в виде нескольких кусков. Сегментов заданного размера (по 64 кб), положение которых в пространстве памяти можно программно изменять. (всего 16 сегментов, значит 1 МБ памяти)
Процессор 86\86 имеет 14 регистров разрядностью по 16 бит:
4 POH: AX, BX, CX, DX
2 индексных регистра: SI, DI
2 указательных регистра: BP, SP
4 сегментных регистра: CS, SS, DS, ES
Программный счетчик или указатель команды
Регистр флагов
Для ускорения выборки команд из памяти в процессор 086 предусмотрен внутренний 6 байтный ковер (в 088 – 4 байтный)
Конвейер – заполняется читаемыми из памяти командами во время выполнения предыдущей команды и сбрасывается (считается пустым) при выполнении любой команды перехода. Система команд процессора содержит 98 команд.
088 – шина данных 8-ми разрядная. Разрядность регистров 16 бит. Микропроцессор i086\088 выполнены в виде интегральной микросхемы в 40-выводном корпусе. Отличие в назначении выводов микросхемы:
Адрес в процессоре 088 не мультиплексирован с данными, а в 086 мультиплексирован.
Не смотря на то что процессор 80286 остался 16 разрядным, он представлял собой второе поколение процессоров и был в несколько раз быстрее i086. Процессор применялся в основном в IMB PC совместимых PC.
Этот процессор отличается тем, что имеет специальные средства для работы в многопользовательских и многозадачных системах. То есть процессор способен выполнять несколько задач одновременно переключаясь, время от времени, между ними.
Процессор i80286 может работать в двух режимах:
• Реальный режим – полностью совместимый с 086\088. В этом режиме возможна адресация только в пределах 1 МБ физической памяти. Он используется для обеспечения программной преемственности с процессором i086\088.
• Защищенный режим (защищенный режим виртуальной адресации) – в этом режиме возможна адресация в пределах 16 Мб физической памяти. В этом режиме система команд включает набор команд 086 расширенный для обеспечения аппаратной поддержки многозадачного режима и виртуальной памяти. Переключение в защищенный режим осуществляется одной командой. Это довольно быстрый процесс обратное переключение в реальный режим гораздо сложнее:
Оно возможно только через аппаратный сброс процессора (по сигналу reset) что требует гораздо больше времени. В составе компьютера под управлением MS DOS процессор 0286 работает в реальном режиме, а защищенный режим используют ОС типа Unix,
OS/2, семейство windows, NetWare.
Как и процессор 086, 0285 имеет 16 разрядную внешнюю ШД и 6 байтный конвейер команд. Однако быстродействие процессора 0286 при тактовой частоте 12,5 Мгц. Примерно в шесть раз выше, чем у 086 с тактовой частотой 5 Мгц. Это достигается за счет усовершенствованной архитектуры и снижения количества тактов на одну команду.
Для ускорения выполнения математических операций предусмотрено подключение к процессору 0286 микросхемы математического сопроцессора. Назначение внутренних регистров процессора такое же, как у 086\088. Но в PSW добавлены три используемых разряда и появился еще один внутренний регистр – регистр управления со словом состояния машины MSW.
Система команд i0286 помимо полного набора 086 включает ряд дополнительных команд:
• Сохранение константы в стеке, сохранение и восстановление из стека всех регистров одной командой.
• Целочисленное умножение на константу
• Сдвиги на заданное в константе количество шагов
• Вход и выход из процедур
• Команды управления защитой
Процессор 0286 выпускался в 68 выводных корпусах. Внешние шины адреса и данных были разделены. Напряжение питания процессора составляет 5v.
