Πώς δημιουργείται κατάσταση αναμονής σε μικροεπεξεργαστή 8086;

Η κατάσταση αναμονής σε έναν μικροεπεξεργαστή 8086 δημιουργείται για να συγχρονίσει την ταχύτητα της CPU με βραδύτερη μνήμη ή περιφερειακά. Είναι ουσιαστικά μια καθυστέρηση που εισάγεται στον κύκλο των λεωφορείων. Αυτό συμβαίνει όταν το 8086 πρέπει να έχει πρόσβαση σε δεδομένα που δεν είναι έτοιμα ακόμα. Δείτε πώς δημιουργείται:

1. Έτοιμο σήμα: Το 8086 χρησιμοποιεί το σήμα `ready 'για να προσδιορίσει εάν η μνήμη ή το περιφερειακό είναι έτοιμο να παρέχει δεδομένα ή να δεχτεί δεδομένα. Αυτό το σήμα είναι μια είσοδος στο 8086.

2. Όταν το 8086 ξεκινά πρόσβαση μνήμης (ανάγνωση ή εγγραφή), στέλνει τα σήματα διεύθυνσης και ελέγχου. Η μνήμη ή η περιφερειακή λήψη αυτού του αιτήματος απαιτεί ένα ορισμένο χρονικό διάστημα για να απαντήσει. Αυτή τη φορά εξαρτάται από την ταχύτητά του (χρόνος πρόσβασης).

3. έτοιμο =0 (δεν είναι έτοιμο): Εάν η μνήμη/περιφερειακή δεν είναι έτοιμη να ανταποκριθεί εντός του χρόνου που αναμένει το 8086 (που καθορίζεται από το εσωτερικό του ρολόι), επιβεβαιώνει τη γραμμή `ready` low (` ready '=0).

4. Εισαγωγή κατάστασης αναμονής: Το 8086 παρακολουθεί τη γραμμή `ready '. Όταν βλέπει `ready` =0, εισάγει μια κατάσταση αναμονής. Αυτό σημαίνει ότι το 8086 αναστέλλει τη λειτουργία του και ουσιαστικά περιμένει τον επόμενο κύκλο ρολογιού. Τα σήματα διεύθυνσης και ελέγχου διατηρούνται σταθερά κατά τη διάρκεια αυτής της κατάστασης αναμονής.

5. έτοιμο =1 (έτοιμο): Όταν η μνήμη/περιφερειακή τελικά είναι έτοιμη, επιβεβαιώνει τη γραμμή "έτοιμη" ("έτοιμη" =1).

6. Λειτουργία επαναφοράς: Αφού βλέπουμε το `ready` =1, το 8086 επαναλαμβάνει τη λειτουργία του, ολοκληρώνοντας την πρόσβαση μνήμης.

Στην ουσία, μια κατάσταση αναμονής είναι απλά το 8086 που παραμένει στον ίδιο κύκλο λεωφορείου έως ότου το σήμα `ready` υποδεικνύει ότι η μνήμη/περιφερειακή είναι έτοιμη. Οι πολλαπλές καταστάσεις αναμονής μπορούν να εισαχθούν εάν η μνήμη/περιφερειακή απαιτεί περισσότερο χρόνο για να ανταποκριθεί. Ο αριθμός των καταστάσεων αναμονής καθορίζεται από το πόσο καιρό το σήμα «έτοιμο» παραμένει χαμηλός.

Πώς εφαρμόζεται:

Ο μηχανισμός κατάστασης αναμονής εφαρμόζεται συνήθως εξωτερικός προς το 8086, συνήθως χρησιμοποιώντας εξωτερικό κύκλωμα. Αυτό το κύκλωμα παρακολουθεί τον χρόνο πρόσβασης της μνήμης και παράγει το σήμα `έτοιμο '. Μερικές φορές αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας ένα τσιπ γεννήτριας αναμονής. Αυτό επιτρέπει στον σχεδιαστή του συστήματος να ρυθμίζει τον αριθμό των καταστάσεων αναμονής που απαιτούνται με βάση την ταχύτητα της χρησιμοποιούμενης μνήμης. Μια ταχύτερη μνήμη θα απαιτούσε λιγότερες καταστάσεις αναμονής, ενώ η βραδύτερη μνήμη θα απαιτούσε περισσότερα.

Συνοπτικά, η κατάσταση αναμονής δεν είναι ένα εγγενές τμήμα του σετ 8086, αλλά μάλλον ένας μηχανισμός για το συγχρονισμό της λειτουργίας της CPU με πιο αργές εξωτερικές συσκευές χρησιμοποιώντας το εξωτερικό σήμα `Ready '.