Proiectarea Procesorului Intel 8086

În proiectul de curs cu tema ,,Proiectarea unui sistem pe baza procesorului I8086“ vom studia cum se poate de proiectat unitățile de baza ale SMP (sistemului cu microprocessor) Principalele compartimente ale proiectului sunt:

a) Arhitectura sistemului;

b) Proiectarea unitatii procesorului;

c) Proiectarea unitații de memorie:

-Proiectarea memoriei RAM;

-Proiectarea memoriei ROM;

d) Proiectareaunitații intrare/ieșirii(I/O),tastatura cu 64 taste.

Procesorul este piesa cea mai importantă a unui calculator (cea care face "calculele") și este alcatuit dintr-o multitudine de microcircuite integrate, care sînt compuse la rîndul lor din tranzistori, rezistori (rezistențe), capacitori (condensatori) și diode. Toate aceste componente servesc la alcatuirea unor circuite care formează porți logice (logic gates) ce stau la baza principiului de funcționare a 242x2317c microprocesorului.

Procesorul se mai numeste și CPU (Central Processing Unit). Puterea unui procesor este data de de frecvența de funcționare ("viteza cu care face calculele"), de arhitectura sa internă și de cantitatea de memorie de pe pastila procesorului. Frecvența de functionare este denumită de obicei "frecvența de ceas" ("clock frequency") sau "frecvența de tact" si este masurată în MegaHertzi (MHz) sau GigaHertzi (GHz). Arhitectura procesorului se referă în principal la tipul de microcircuite și dispunerea lor în cadrul nucleului (nucleelor) acestuia. Memoria existenta pe pastila procesorului se numește memorie "cache" de nivel 1, 2 sau 3, scrisa prescurtat de obicei L1, L2, L3. Memoria cache ("cache" = depozit) de pe pastila procesorului este o memorie rapidă folosită exclusiv de procesor, care în acest fel își scade dependenta față de memoria sistemului (memoria RAM) si devine mai rapid în executarea instrucțiunilor sale. Memoria cache serveste la stocarea datelor accesate frecvent de procesor si are o importanță deosebită în aplicatiile (jocurile pe calculator, etc.) care utilizeaza frecvent aceleasi seturi de date. Frecvența de funcționare ("viteza") a unui procesor este data de produsul dintre frecvența ("viteza") magistralei principale de date ("Front Side Bus - FSB") și factorul de multiplicare a acesteia ("multiplier"). De exemplu un procesor cu frecvența de functionare ("clock frequency") de 1467 MHz are o frecvența a magistralei principale de date de 133 MHz și un factor de multiplicare de 11.

Se consideră ca în anul 1971, când INTEL a anunţat producerea primului microprocesor, ca momentul trecerii de la electronica implementată cablat la electronica realizată programat. Primul microprocesor 4004 a fost conceput de M. E. Hoff ca un procesor puţin simplificat pentru a putea fi implementat, la vremea aceea, pe un singur cip în siliciu. Iniţial, microprocesorul nu a fost un computeron-a-chip, deşi în timp a ajuns la acest stadiu; conceptul de microprocesor s-a dezvoltat şi spre alte implementări specifice: microcontroller, microcalculator, procesor de semnale (DSP). Oricare din aceste circuite, pentru a deveni parte a unui sistem, impune un proces de proiectare care se bazează în egală măsură atât pe componenta hardware cât şi pe componenta software.

Microprocesorul, sau celelalte variante ale sale, integrat într-un sistem aduc acestuia acea performanţă, care atunci când este realizată de fiinţa umană este referită ca inteligenţă. În general, microprocesorul este integrat ca unitate centrală de procesare în sistemele digitale de calcul. Actual, aproape toate sistemele au o arhitectură de sistem digital particularizându-se în funcţie de aplicare/utilizare. Aplicaţiile care nu sunt, în sensul clasic, sisteme digitale de calcul sunt în general implementate pe bază de microprocesor sau DSP. Implementările sistemelor pe bază de microcontroller ori DSP devin simple şi ieftine -–pentru că utilizează deja o componentă de serie, devin performante – pentru că utilizează o componentă care

poate asigura suport pentru inteligenţă, devin flexibile – pentru că utilizează o componentă ce poate fi programată.