Hola a todos los seguidores del curso de ensamblador de AESOFT. A petición de algunos lectores de este curso, incluí esta lección, una ampliación de la primera. Más concretamente, desarrollé‚ un poco más el tema de los chips de apoyo (inteligentes, programables, etc.) que toqué tan ligeramente. Aunque aún no es el momento de estudiarlos por separado, y por tanto en profundidad, dar‚ una relación de ellos, y qué función realizan. Bueno, menos rollo y al grano:
CHIPS DE APOYO (Ampliación de la lección 1):
Ya vimos en la primera lección qué se entendía por chips de apoyo, soporte, etc. También llamados controladores, ya que controlan una parte del hardware para ir aligerando el trabajo de la CPU. De esta forma la CPU tiene más tiempo para la ejecución del programa correspondiente. En muchos casos, estos chips son programables. Por supuesto, estos chips pueden ser programados por el programador en ensamblador (valga la redundancia), con lo cual no trabajan por su cuenta, sino que aceptan las instrucciones que les hacen funcionar a través de la CPU.
A continuación se da una relación de los diferentes chips de apoyo o controladores del PC:
El controlador programable de interrupciones (chip 8259)
En un PC, una de las tareas esenciales de la CPU consiste en responder a las interrupciones del hardware. Una interrupción del hardware es una señal generada por un componente del ordenador que indica que ese componente requiere la atención del procesador. Por ejemplo el reloj del sistema, el teclado, y los controladores de disco, generan interrupciones de hardware en un momento dado para que se lleve a cabo su tarea. En ese momento, la CPU responde a cada interrupción, llevando a cabo la actividad de hardware apropiada, ejecutando lo que se llama rutina de atención a la interrupción, que es una porción de c¢digo que se ejecuta como respuesta a una petición de interrupción. Tomemos como ejemplo el teclado. (Puede ser conveniente leer antes el apartado 'Interrupciones', que viene desarrollado más abajo). El usuario pulsa una tecla. Inmediatamente, la circuitería digital del periférico detecta la pulsación de la tecla y almacena su "código de rastreo" (toda tecla tiene asociado un código de 8 bits denominado scan code) en un registro reservado para tal fin, llamado puerto de teclado. (Más adelante, al hablar de puertos, se ampliará esta información). Entonces, el teclado activa una línea de petición de interrupción, más concretamente, la línea IR1 del 8259. (IR son las siglas de Interrupt Request, o petición de interrupción). También se puede decir IRQ, que es a lo que estamos m s acostumbrados, sobre todo cuando instalamos una tarjeta de sonido o algo por el estilo). A continuación, el 8259 activa el pin INTR de la CPU. (El pin INTR se activa cada vez que se produce una petición de interrupción, es una línea externa que comunica al Procesador con el exterior). Por último, y resumiendo mucho, la CPU termina la instrucción en curso, y ejecuta la rutina de atención a la interrupción. Al terminar de ejecutar esta rutina, el control vuelve a la siguiente instrucción por donde se había quedado en el programa en curso. Todos los registros deben tener el valor que tenían antes de ejecutar dicha rutina.
El controlador programable de interrupciones se llama a menudo por sus siglas: PIC
El controlador DMA (chip 8237)
Algunas partes del ordenador son capaces de transferir datos hacia y desde la memoria, sin pasar a través de los registros de la CPU. Esta operación se denomina acceso directo a memoria o DMA (Direct Memory Access), y la lleva a cabo un controlador conocido como controlador DMA. El propósito principal de dicho controlador, es el de permitir a las unidades de disco leer y escribir datos prescindiendo de pasar por los registros del microprocesador. De esta forma, las transferencias de datos se hacen más rápidas.
Pero esto es sólo en teoría, ya que con los modernos procesadores que cuentan con una frecuencia de proceso varias veces más rápida que la del bus, el controlador DMA, apenas ofrece ninguna ventaja.
El Interface de periferia (chip 8255)
El interface de periferia crea una conexión entre la CPU y los dispositivos periféricos como el teclado y el altavoz. Actúa como una especie de intermediario utilizado por la CPU para comunicar determinadas señales al dispositivo deseado.
El generador de reloj (chip 8248)
Este generador suministra las señales de reloj que coordinan el microprocesador y los periféricos. Produce una señal oscilante de alta frecuencia. Por ejemplo, en el IBM PC original esta frecuencia era de 14,31818 megahercios o millones de ciclos por segundo. No hay que confundir esta frecuencia con la frecuencia del procesador. Otros chips que necesitan una señal de tiempo regular, la obtienen del generador de reloj, dividiendo la frecuencia base por una constante para obtener la frecuencia que necesitan para realizar sus tareas. Por ejemplo, el 8088 del IBM PC, funcionaba a 4,77 MHz, una tercera parte de la frecuencia base. El bus interno del IBM PC y el temporizador utilizan una frecuencia de 1,193 MHz, es decir, un cuarto del ratio del 8088 y una doceava parte del ratio base.
El temporizador o timer (chip 8253)
Este chip genera señales de tiempo a intervalos regulares controlados por software. Esto quiere decir, que podemos cambiar la frecuencia de estos intervalos por medio de un programa. El timer dispone de varias líneas de salida, funcionando cada una con una frecuencia independiente a las otras, y conectadas cada una a otros componentes del sistema. Una función esencial del contador es la de generar un tic tac de reloj que mantenga actualizada la hora del día. Otra de las señales producidas por el contador puede ser utilizada para controlar la frecuencia de los tonos producidos por el altavoz del ordenador.
El controlador de video (chip 6845)
El controlador de video, al contrario del resto de chips de apoyo presentados hasta ahora, no se encuentra en la motherboard (o placa madre) del PC, sino que está depositado en una tarjeta de video colocada en una ranura de ampliación.
Es el corazón de las tarjetas de video CGA, EGA, VGA, etc.
Controladores de entrada/salida
Los PCs tienen varios subsistemas de entrada/salida con circuitería de control especializada que proporciona un interfaz entre la CPU y el hardware de E/S. Por ejemplo, el teclado tiene un chip controlador propio que transforma las señales eléctricas producidas por las pulsaciones de teclas en un código de 8 bits que representa la tecla pulsada. Todas las unidades de disco disponen de circuitería independiente que controla directamente la unidad. La CPU se comunica con el controlador a través de un interfaz. Los puertos serie y paralelo también disponen de sus propios controladores de entrada/salida.
Los coprocesadores matemáticos (8087/80287/80387)
Son utilizados en caso de estar disponibles en el ordenador, para trabajar con números en coma flotante y coma real, cosa que el 8086 no puede hacer. Todos estos chips se conectan entre s¡ a través del BUS, que ya sabemos en qué consiste.
Esto es todo por ahora.
Un saludo.
AESOFT.
