الذاكرة المخبئية memory cache

اخذنا في التدوينة السابقة 

الذاكرة المخبئية memory cache

انتهينا من قسم الذواكر والمسجلات في المعالج, ننتقل الان الى موضوع ربط المعالجات مع البيئة المحيطة :

تمهيد

نشرح، في هذا الفصل، طرق عنونة بوابات دخل/خرج في المعالج 8088/8086 وبعض الطرق الممكنة لتصميم هذه البوابات. ثم نشرح بنيان رقاقة الدخل/الخرج المبرمجة 8255A وأنماط عملها. كما نبين آلية ربط المبدل الرقمي/التماثلي DAC0830 والمبدل التماثلي/الرقمي ADC0804 مع المعالج. ونشرح، أخيرًا، تقنية المقاطعة في المعالج 8088/8086 وأنواعها المختلفة.

عنونة بوابات دخل/خرج:

يمكن أن تقع البوابات في المعالج 8088/8086 إما ضمن فضاء مستقل لعنونة بوابات I/O أو يمكن أن تكون جزءا من فضاء عنونة ذاكرة المعالج. تحتل كل بوابة بطول 8-bit موقع واحد، كما يمكن أن يُشكل عنوانين متتالين بوابة بطول 16-bit نادرًا ما نربط مع المعالج بوابات بطول 16-bit وبالتالي سيقتصر شرحنا وتعاملنا فيما يأتي مع بوابات بطول 8-bit .

عنونة البوابات ضمن فضاء الذاكرة

يمكن أن تحتل بوابات الدخل/الخرج حيزًا من فضاء ذاكرة المعالج 8088/8086 كما هو مبين في الصورة التالية يجري في هذه الحالة عنونة البوابات بالطريقة نفسها المستخدمة في عنونة الذواكر، ويمكننا بالتالي الاستفادة من جميع تعليمات المعالج التي تتعامل مع الذواكر. ولكن لهذه الطريقة سيئة رئيسة تتمثل بحجز جزء من فضاء ذاكرة المعالج لعنونة البوابات.

عنونة البوابات ضمن فضاء بوابات دخل/خرج

يمكننا في المعالج 8088/8086 ربط البوابات مع المعالج عبر فضاء عنونة خاص بالبوابات، كما هو مبين في الصورة التالية :

يجب في هذه الحالة استخدام تعليمة الدخل IN وتعليمة الخرج OUT لتبادل المعطيات بين البوابات والمراكم (AL للعمليات على بايت و AX للعمليات على 2 بايت) يمكن أن تتضمن التعليمة IN أو التعليمة OUT عنوان البوابة أو رقمها عند النفاذ إلى بوابة تحتل أحد العناوين00h-FFh , كما يمكننا بوضع عنوان البوابة في السجل DX النفاذ إلى أي بوابة تقع ضمن كامل فضاء عنونة البوابات 0000h-FFFFh .

مثال: تقرأ التعليمة IN AL, 38h القيمة على البوابة ذات العنوان 0038h وتضعها في السجل AL , في حين تقرأ التعليمتين التاليتين القيمة على البوابة التفرعية LTP1 في الحاسوب الشخصي وتضعها في السجل AL :

MOV DX, 0378h

IN AL, DX

هناك تشابه كبير بالنسبة للمعالج بين فضاء الذاكرة وفضاء البوابات، حيث يستخدم المعالج مسرى النظام نفسه لتبادل المعطيات مع كل من البوابات والذواكر. ومع ذلك، 

يوجد ثلاث اختلافات أساسية بين فضاء الذاكرة وفضاء البوابات بالنسبة للمعالج وهي:

1. يستخدم المعالج 8086 الإشارة M/IO' (أو IO/M' في المعالج 8088 ) للتمييز بين فضاء الذاكرة وفضاء البوابات.
2. يستطيع المعالج عنونة 1 ميغابايت من الذواكر باستخدام خطوط العنونة A0-A19 , في حين يستطيع المعالج فقط عنونة 64 كيلوبايت أو 32 كيلو كلمة من بوابات الدخل/الخرج وذلك باستخدام خطوط العنونة A0-A15 .
3. لا يُستخدم المعالج في عنونة البوابات التي تقع في فضاء بوابات الدخل/الخرج نظام المقتطعات المستخدم في فضاء الذاكرة.

يمكننا عنونة البوابات التي تقع في فضاء البوابات بالطريقة نفسها المستخدمة في عنونة الذواكر باستخدام خطوط العنونة A0-A15 فقط. نذكر هنا أنه عندما يكون رقم البوابة مضمننًا في التعليمة IN أو التعليمة OUT فإن المعالج يضع أصفارًا على خطوط العنونة A8-A15 .

 يمكنك ايضا مشاهدة :

الدرس الاول بحث في تاريخ عائلات المعالجات CPU – computer interface

الدرس الثاني معالجات 4CISC و معالجات RISC - computer interface

الدرس الثالث المعالجات التواردية pipelining 

الدرس الرابع معالجات سُّلمية فائقة Superscalar والفرق بين بنيان ڤون نومان وبنيان هارفرد 

الدرس الخامس المتحكمات الصغرية Microcontroller

الدرس السادس معالجات الإشارة الرقمية (Digital Signal Processor (dsp

الدرس السابع البنية الداخلية للمعالج  8088/ 8086

الدرس الثامن السجلات الداخلية للمعالج 8088/ 8086

الدرس التاسع تنظيم ذاكرة المعالج 8086

الدرس العاشر انماط العنونة addressing modes

الدرس الحادي غشر البرمجة بلغة التجميع assembly language

الدرس الثاني عشر موجِّهات او ايعازات لغة التجميع Assembler Directives

الدرس الثالث عشر تعليمات المعالج 8088/ 8086 - لغة التجميع

الدرس الرابع عشر تعليمات القفز المشروط - شرح المعالج 8086

الدرس الخامس عشر تعليمات الإزاحة - شرح المعالج 8086

الدرس السادس عشر تعليمات المكدس - شرح المعالج 8086

الدرس  السابع عشر تعليمات الحلقات والدوران اسمبلي- شرح المعالج الدقيق 8086

الدرس  الثامن عشر اوامر لغة الاسمبلي - تعليمات IN و OUT و تعليمات السلاسل الحرفية - شرح المعالج الدقيق 8086

الدرس   التاسع عشر يتبع شرح المعالج 8086 – التعليمات CMPS , SCAS, LODS , STOS , REPNZ , REPNE ،REPZ،REPE ،REP

الدرس العشرين architecture memory معمارية الذاكرة

الدرس الواحد والعشرين أنواع الذواكر - لغة التجميع وشرح المعالج 8086 

الثاني والعشرين  شرح المعالج 8086- طرق ربط المعالج 8086 مع الذاكرة

الدرس الثالث والعشرين  الذاكرة المخبئية memory cache

 الى اللقاء في التدوينة القادمة 

لا تنسى دعمنا بالمشاركة 

دمت بالف خير عزيزنا الزائر