Сопроцессоры

Сопроцессоры Сопроцессор- специальная интегральная схема, которая работает в содружестве с главным процессором.Обычно сопро цессор настраивается на выполнение какой-нибудь специфи ческие функции - математической операции или графического представления. И эту операцию сопроцесссор может реализо вать во много раз быстрее, чем главный процессор. Таким об разомкомпьютеp с сопроцессором работает намного проворнее. Сопроцессор - это обычный микропроцессор, но не столь универсальный.

Обычно сопроцессор разрабатывается как спе циальное устройство по реализации конкретноопределенной функции. Так репертуарсопроцессора ограничен, он может ре ализовывать выделенные для него функции какникто другой. Каки любой другой микpопpоцессоp, сопроцессор работа ет по тем же принципам. Он просто выполняет программы со держащиепоследовательность микpопpоцессоpных команд. Соп роцессор не держит под управлением основную массуцепей компьютеpа.

Вобычном режиме микpопpоцессоp выполняетвсе функции компьютеpа. И лишь когдавстречается задача с которой лучше справится сопроцессор, емупередаются данные и команды уп равления, а центральный процессор ожидаетрезультаты. Сопроцессоры, большей частью использующиеся в PC, яв ляются математическими сопроцессорами. В математике они специализируются по умножению и делениючисел.

Математические сопроцессоры называют ещ процессорами с плавающей запятой,потому что они особенно ярко проявляют свои возможности в этой области математики. Числа с плаваю щейзапятой часто используются в научных расчетах и представляются, как правило,мантиссой и ординатой. Преимущество, получаемое отустановки математического сопроцессора,зависит от того какие задачи решаются на компьютере. Согласно утверждению

Intel сопроцессор может уменьшить время выполненияматематических операций, таких как умножение,деление, возведение в степень на 80 и более. Скоростьвыполнения простых операций, таких каксложение и вычитание практически неуменьшается. Спрактической точки зрения, производительность систе мы, касающейся подготовки текстов и ведения базы данных - функций , не требующих сложных математических расч тов,не может быть улучшена математическимсопроцессором. Сопроцессор и главный микропроцессор могут работать на разных

тактовых частотах от собственныхтактовых генерато ров . Когда отношение частотмикропроцессора и сопроцессора выражается целым числом, они работают синхронно и могут пе редаватьинформацию друг другу оптимальным образом. Несинх ронизированая работатребует, чтобы один или другой изних ожидал завершения цикла своегопартн ра, что влеч т за со бой появлениенебольшого, но реального периода ожидания.

Семейство сопроцессоров Intel составляют 8087, 80287, 80387, 80387SX. Intel. Каж дый из этих четыр х имеет своихарактерные особенности. Ог раничения по единовременной обработке информациив 8, 16, 32 бит остались далеко позади. Сопроцессоры Intel брабаты вают сразу 80 бит. Каждый сопроцессор содержит восемь 80-битных регистров,

в которых он и осуществляет свои вы числения.Они работают с 32 64- или 80-битнымичислами с плавающей запятой 32- или 64-битными целыми числами. Как правило сопроцессоры работают как придатки центрального. Обапроцессора висят на адресно-информационныхлиниях компьютера и выполняют каждый свои команды по мере их появления в программе. Сопроцессоры могут выполнять свои функции параллельно с работойцентрального процессора, то есть оба мозга в данном случае думают одновременно, потому что каждый из них читает свои

команды прямо с шины, и цент ральномупроцессору не приходится прерываться, чтобы выдать команду сопроцессору. 8087 Intel 8086, 8088, 80186, 80188. Поэтому у него идентичные с этими микропроцессорамивозможности по адреса ции и восприятию информации. Прич м этот сопроцессор сам настраивается на размер шины данных - восьмиили шестнадца тибитную 8086 или 8088 семейства . Он устанавливается в стандартный 40-контактный разъ м иувеличивает

список ко манд компьютера на 68 едениц. Существуют три модификации этого сопроцессора, разли чающихся по частоте 5, 8, 10 Мгц. 80287 Точнотак же, 80286 является расширением8086, 80287 является развитием8087. Главным достоинством 80287 служит возможность функционировать как вреальном,так и в защищен ном режиме 80286 микропроцессора. Он имеет возможность ад ресации ко всем 16Мпамяти. 80287 почти полностью совместим с 8087 и может исполь зоватьпочти вс программное обеспечение последнего.

Главное функциональное отличие этих сопроцессоров в способе обра ботки сбойных ситуаций. При выявлении ошибки эти чипы могут вести себя по разному. Впрчем программноеобеспечение может скомпенсировать этирасхождения. 80287 размещается в 40-контактном DIP-корпусе. Но не в пример своему младшему собрату, 80287 может работать с от личной от центральногомикропроцессора тактовой частотой.

Хотя80287 напрямую подключается к тактовому генератору центрального микропроцессора, в него встроена цепь делите ля, котораяуменьшает внутреннюю частоту в три раза. Используя свой собственный генератор, 80287 может су щественно повысить свою производительность. Также, как и у 8087, 80287 различают четыре модифика ции, различающихся почастоте. 80287 совместим с 80386 микропроцессором. Однако они работают на разных частотах, и, следовательно,

требуется специальный интерфейс для доступа к шинеданных 80386. Бо лее того, так как 80287 - 16-битный чип, всевзаимосвязи с 80386 должныосуществляться 16-битными словами, чтопотен циально уменьшает производительность. 80387 и 80387SX Точнотак же, как Intel, учтя уроки прошлого, произв л 80386, 80387 стал дальнейшей разработкой 80287 сопроцессо ра. Оставаясь командносовместимым с 80287, 80387 увеличил скорость манипуляций данными.

Но опять-такиимелись расхож дения в обработке ошыбок. Зато возможности 80387 были боль ше- он реализовывал все трансцендентные илогарифмические функции. 80387SX - всесторонне похож на 80387, но предназнача ется для работы на 16-битной шине 80386SX вместо 32-битной шины данных. 80387 и 80387SX могут выполнять все программы для 80287. Обратное не эквивалентно. Главной проблемой 387-х являютсянемного отличающиеся результаты вычислений

трансцендентальной функции от 80287. 80387 работает на той же частоте что и центральный процессор. Имеются соответствующиемодификации этого сопро цессора вплоть до 25 Мгц.