Шина адреса Количество тактов IBM-совместимые компьютеры Процессоры 80188 и 80186 Защищенный режим OS/2 laptop микросхемы 486DX Встроенный кэш 32-разрядный процессор изготовители системных плат Pentium Overdrive Процессоры SLC

Внутренние регистры

Разрядностью внутренних регистров определяется, какое количество бит данных процессор способен обработать за один прием. В большинстве современных процессоров, от 386 до Pentium, внутренние регистры — 32-разрядные.

В некоторых процессорах, например, 8088 и 386SX, внутренняя шина данных (состоящая из линий передачи и внутренних регистров) отличается от внешней: разрядность внешней шины вдвое меньше.

Такие "половинчатые" процессоры обычно являются более дешевыми вариантами исходных ИС. Например, в процессоре 386SX внутренние операции — 32-разрядные, а связь с внешним миром осуществляется через 16-разрядную внешнюю шину. Это позволяет разработчикам проектировать относительно дешевые системные платы с 16-разрядной шиной данных, сохраняя при этом совместимость с 32-разрядным процессором 386.

Если разрядность внутренних регистров больше, чем шины данных, то для полной их загрузки необходимы несколько циклов считывания. Например, в процессорах 386DX и 386SX внутренние регистры 32-разрядные, и процессор 386SX для их загрузки должен выполнить два цикла считывания, а процессору 386DX достаточно одного. Аналогично данные передаются из регистров на системную шину.

Для процессора Pentium характерна противоположная ситуация: его шина данных 64-разрядная, а регистры — 32-разрядные. Такое построение, на первый взгляд, кажется странным, если не учитывать, что в этом процессоре есть две 32-разрядные параллельные секции (pipelines) для обработки информации. Во многом Pentium похож на два 32-разрядных процессора, объединенных в одном корпусе, а 64-разрядная шина данных позволяет быстрее заполнить рабочие регистры.

Шина адреса

Шина адреса, в принципе, представляет из себя просто набор проводников. По ним передается адресная информация для выбора ячейки памяти, в которую или из которой пересылаются данные. По каждому проводнику передается один разряд адреса. Чем больше проводников (разрядов) участвует в формировании адреса, тем больше количество адресуемых ячеек. Разрядность шины адреса определяет максимальный объем адресуемой процессором памяти.

Продолжая "дорожную" аналогию, можно представить себе следующее. Если шина данных — это автострада, а ее разрядность — это количество полос движения, то с шиной адреса можно ассоциировать нумерацию домов. Количество линий в шине эквивалентно количеству цифр в номере дома. Например, если вы живете на улице, где по каким-то причинам номера домов не могут состоять более чем из двух цифр (десятичных), то количество домов на ней не может быть больше 100 (от 00 до 99), т.е. 10 . При трехзначных номерах количество возможных адресов возрастает до 10 (от 000 до 999) и т. д.

В компьютерах применяется двоичная система счисления, поэтому при двухразрядной адресации можно выбрать только четыре ячейки (с адресами 00, 01, 10 и 11), т.е. 2 , при трехразрядной — восемь (от 000 до 111), т.е. 2 и т.д. В процессорах 8086 и 8088 используется 20-разрядная шина адреса, поэтому они могут адресовать 22 (1 048 576 или 1 М) байт памяти. Возможности адресации памяти процессорами Intel приведены в табл. 6.2.

Таблица 6.9. Возможности адресации памяти процессорами фирмы Intel

Шины данных и адреса независимы, и разработчики микросхем выбирают их разрядности по своему усмотрению, но, как правило, чем больше разрядов в шине данных, тем больше их и в шине адреса. Разрядности этих шин являются показателями возможностей процессора: количеством разрядов в шине данных определяется способность процессора обмениваться информацией, а разрядностью шины адреса — то, с каким объемом памяти он может работать.

Квадратурная амплитудная модуляция Анализ и синтез речи Параметры процессоров Процессоры фирмы Intel