الرسم التخطيطي ووصف المعالج الدقيق Pin Diagram of 8086 Microprocessor

المعالج الدقيق (Intel 8086) هو معالج دقيق (HMOS) يتكون من (16) بت، وهي متوفرة في (40) دبوس على (DIP chip)، يستخدم مصدر (5V DC) لتشغيله، يستخدم  المعالج (8086) ناقل عنوان مكون من (20) سطرًا، يحتوي على ناقل بيانات (16) خطًا، تعمل الخطوط العشرون من ناقل العنوان في وضع الإرسال المتعدد، تمّ مضاعفة خطوط ناقل العنوان ذات الترتيب المنخفض ذات (16) ترتيبًا مع البيانات، وتمّ مضاعفة (4) خطوط نواقل للعناوين عالية الترتيب بإشارات الحالة.

ما هو الرسم التخطيطي ووصف المعالج الدقيق 8086؟

التعريف: المعالج الدقيق (8086) هو معالج دقيق (16) بت، وقد تمّ إنشاؤه بواسطة (Intel) في عام (1978)، مثل تكوين الدبوس للمعالج الدقيق (8085)، يحتوي المعالج الدقيق (8086) أيضًا على (40) دبوسًا مزدوجًا في الخط، ومع ذلك، على عكس المعالج الدقيق (8085)، فإنّ المعالج (8086) للحصول على أداء أفضل، يعمل في وضعين هما الحد الأدنى والحد الأقصى للوضع (minimum and maximum mode).

الوضع الأدنى (minimum mode)، هو تكوين معالج واحد بينما الوضع الأقصى (maximum mode) هو تكوين معالجات متعددة، لهذا السبب، في المعالج الدقيق ذي (40) سنًا لـ (8086)، يتم تعيين (8) دبابيس، أي الأرقام من (24) إلى (32)، وهي بتكوينات مختلفة بشكل منفصل وفقًا للوضعين.

الرسم التخطيطي للمعالج الدقيق 8086:

المعالج الدقيق (8086) هو أيضًا (IC) يتكون من (40) دبوسًا، ولكنّه يحتوي على عدد قليل من التكوين المنفصل للدبابيس للوضعين الأدنى والأقصى الذي سنناقشه في هذه المقالة.

هنا، يتضح أنّه من الرقم (24) إلى (32)، يظهر التكوين المختلف للوضعين الأدنى والأقصى، ومع ذلك، باستثناء هذه الدبابيس الثمانية، فإنّ الدبابيس (32) المتبقية هي نفسها لكل من الوضعين الأدنى والأقصى، لذلك، لننتقل إلى أبعد من ذلك لفهم تشغيل كل دبوس في مخطط الدبوس “الرسم التخطيطي” (8086).

وصف الرسم التخطيطي للمعالج الدقيق 8086:

• (VCC): رقم الدبوس (40)، في هذا الدبوس، يتم توفير مصدر طاقة خارجي (+5) فولت للمعالج.

• (VSS): رقم الدبابيس هو (1 و20)، يعمل هذان الطرفان كأرضي (ground)، يوجه هذا الدبوس التيار الإضافي للمعالج الدقيق إلى الأرض.

• (AD0 – AD15): أرقام الدبابيس من (2) إلى (16)، و الدبوس رقم (39)، هذه هي العناوين متعددة الإرسال (multiplexed address) وناقل البيانات.

نحن نعلم أنّ المعالج الدقيق (8086) يحتوي على ناقل عنوان (20) بت وناقل بيانات (16) بت، لذلك، يتم مضاعفة (16) سطرًا من العنوان وناقل البيانات معًا لتقليل عدد الخطوط داخل ال (IC)، نحن ندرك حقيقة أنّه في أي وقت سيتم إرسال العنوان أو البيانات عن طريق النواقل، لذلك، في وقت معين فقط سيتم تمكين العنوان أو ناقل البيانات من النواقل متعددة الإرسال.

• (A16 / S3 وA17 / S4 وA18 / S5 وA19/S6): أرقام الدبابيس من (35) إلى (38)، من بين (20) بت عنوان، (4) موجودة في شكل مضاعف مع إشارات الحالة، في حالة عمليات الذاكرة، تعمل هذه الدبابيس كناقل عنوان وتحتوي على عنوان الذاكرة لأي تعليمات أو بيانات معينة.

ومع ذلك، من عمليات الإدخال/الإخراج، تكون هذه الدبابيس منخفضة ممّا يدل على حالة المعالج، بشكل أساسي، تُظهر الإشارة في (S3 وS4) الجزء الذي يتم الوصول إليه حاليًا بواسطة المعالج الدقيق من بين الأقسام الأربعة الموجودة فيه، أيضًا، يُظهر (S5)، عند التمكين، وجود مقاطعات في المعالج الدقيق، لذلك، في الأساس، هو بمثابة علم المقاطعة (interrupt flag).

تُظهر الإشارة في (S6) حالة الناقل الرئيسي (bus master) للعملية الحالية، وببساطة يمكننا القول، ما إذا كان (8086) هو مدير النواقل أو أي جهاز آخر يعمل كمدير للنواقل، عندما يكون (0) موجودًا كإشارة في هذا الدبوس، فإنّه يشير إلى أنّ المعالج (8086) يحتفظ بوصول الناقل وإلا فإنّه مرتفع، أي يصبح (1).

• (BHE ‘/ S7): رقم الدبوس (34)، (BHE) هو اختصار لـ (Bus High Enable)، يُعلم الجمع بين إشارة (BHE) وحالة (S7) عن وجود البيانات على الناقل، أيضًا، تُظهر المجموعات المختلفة ما إذا كان الناقل يحتوي على إجمالي (16) بت أو بايت علوي أو بايت أقل من البيانات.

• (MN / MX ‘): رقم الدبوس هو (33)، توضح الحالة في هذا الدبوس المحدد ما إذا كان المعالج يعمل في الوضع الأدنى أو الوضع الأقصى، تشير إشارة (0) في هذا الدبوس إلى أنّ المعالج (8086) يعمل في الوضع الأقصى، أي معالجات متعددة، بينما تُظهر الإشارة (1) العملية في الوضع الأدنى، أي معالج واحد.

• (RD ‘): رقم الدبوس (32)، تشير الإشارة المنخفضة النشطة في هذا الدبوس إلى أنّ المعالج الدقيق يقوم بعملية قراءة إمّا باستخدام الذاكرة أو أجهزة الإدخال / الإخراج.

• (CLK): رقم الدبوس (19)، توفر الإشارة الموجودة في هذا الدبوس توقيت العمليات الداخلية التي يتم تنفيذها داخل المعالج الدقيق.

• (NMI): رقم الدبوس (17)، (NMI) هو مقاطعة غير مقنعة (Non-maskable interrupt)، هذه مقاطعات لا يمكن السيطرة عليها بشكل أساسي، تمّ إنشاؤها داخل المعالج، عند حدوث (NMI)، يتم إنشاء روتين خدمة المقاطعة بواسطة جدول متجه المقاطعة.

• (TEST): رقم الدبوس هو (23)، يعرض هذا الدبوس بشكل أساسي تعليمات الانتظار، كلما ظهرت إشارة منخفضة في هذا الدبوس، تستمر المعالجة داخل المعالج، في مقابل ذلك، في حالة وجود إشارة عالية، يتعين على المعالج انتظار تعطيل هذا الدبوس.

• (INTR): رقم الدبوس هو (18)، يرمز (INTR) إلى طلب المقاطعة (interrupt request)، يقوم المعالج بعد كل دورة ساعة بتجربة (INTR)، وإذا تبين أنّ الإشارة في هذا الدبوس عالية، فإنّ المعالج يتحكم في المقاطعة داخليًا.

• (READY): رقم الدبوس (22)، يتم استخدام هذه الإشارة بواسطة الأجهزة الطرفية وأجهزة الذاكرة لإظهار الاستعداد للعملية التالية.

• (RESET): رقم الدبوس (21)، عندما يتم تمكين هذا الدبوس، فإنّه يعيد تعيين المعالج والأجهزة الأخرى المتصلة بالنظام عن طريق إنهاء المهمة الأخيرة على الفور.

دبابيس في الوضع الأدنى Pins in Minimum mode:

• (INTA ‘): رقم الدبوس (24)، هو دبوس استلام المقاطعة، عندما يتم إنشاء إشارة (INTR)، يقوم المعالج الدقيق بتوليد إشارة (INTA)، كاستجابة لهذا المقاطعة.

• (ALE): رقم الدبوس (25)، (ALE) هو اختصار “لتمكين مزلاج العنوان” (address latch enable)، عندما يكون العنوان موجودًا في العنوان متعدد الإرسال وناقل البيانات، فإنّ المعالج الدقيق يمكّن هذا الدبوس، يتم ذلك لإعلام الأجهزة الطرفية وأجهزة الذاكرة بجلب البيانات أو التعليمات في موقع الذاكرة هذا.

• (DEN ‘): رقم الدبوس (26)، يستخدم (DEN) لتمكين البيانات، هذا هو الدبوس المنخفض النشط الذي يعني أنّه كلما كان الرقم (0) موجودًا في هذا الدبوس، يتم تمكين جهاز الإرسال والاستقبال ويفصل البيانات عن العنوان متعدد الإرسال وناقل البيانات.

• (DT / R ‘): رقم الدبوس هو (27)، يُستخدم هذا الدبوس لإظهار ما إذا كانت البيانات يتم إرسالها أو استلامها، توفر إشارة عالية في هذا الدبوس المعلومات المتعلقة بنقل البيانات، بينما يشير الانخفاض إلى استقبال البيانات.

• (M / IO ‘): رقم الدبوس (28)، يشير هذا الدبوس إلى ما إذا كان المعالج يقوم بعملية باستخدام الذاكرة أو أجهزة الإدخال / الإخراج، عندما يكون هناك ارتفاع في هذا الدبوس، فإنّه يظهر أنّ العملية تتم من خلال الذاكرة، بينما تظهر الإشارة المنخفضة التشغيل من خلال أجهزة الإدخال / الإخراج.

• (WR ‘): رقم الدبوس (29)، تشير الإشارة المنخفضة النشطة في هذا الدبوس إلى أنّ المعالج يقوم بعملية الكتابة من أي من الذاكرة أو أجهزة الإدخال / الإخراج.

• (HOLD): رقم الدبوس (31)، عندما يقوم جهاز خارجي بتمكين هذا الدبوس، يتوقف المعالج عن الوصول إلى النواقل فور انتهاء المهمة الأخيرة.

• (HLDA): رقم الدبوس (30)، يُستخدم هذا الدبوس كدبوس استجابة لطلب الحجز، بمجرد تقديم طلب الوصول إلى النواقل من قبل كيان خارجي، ثمّ يقر المعالج الدقيق بالجهاز بأنّه سيتم النظر في طلبه بمجرد انتهاء العملية الحالية.

دبابيس في الوضع الأقصى Pins in Maximum mode:

• (S0 ‘وS1’ وS2 ‘): رقم الدبابيس من (26) إلى (28)، هذه في الأساس عبارة عن (3) دبابيس حالة وهي نشطة منخفضة، هذا يعني أنّه إذا كانت الحالة على جميع ال (3) دبابيس هي (0)، فهذا يدل على أنّه يجب التعامل مع المقاطعات المتعددة في الوضع الأقصى.

• (QS0 وQS1): رقم الدبابيس (24 و25)، يشير هذان الطرفان إلى حالة قائمة انتظار الجلب المسبق المكونة من (6) بايت الموجودة في بنية (8086).

• (LOCK): رقم الدبوس (29) –هذا الدبوس يشارك في تشغيل الوضع الأقصى.

• (RQ ‘/ GT0’ وRQ ‘/ GT1’): رقم الدبابيس (30 و31)، نظرًا لاشتراك معالجات متعددة، تشير هذه الدبابيس إلى الطلب ومنح الإذن للوصول إلى النواقل والذاكرة والأجهزة الطرفية.