Співпроцесори
 
Співпроцесор-спеціальна інтегральна схема, яка працює у співдружності з
головним процесором. Зазвичай опору цессора настроюється на виконання
який-небудь специфічні етичні функції - математичної операції або графічного
подання. І цю операцію сопроцесссор може реализ вать у багато разів
швидше, ніж головний процесор. Таким про разом компьютеp з співпроцесором
працює набагато жвавіше.
Співпроцесор - це звичайний мікропроцесор, але не настільки універсальний. Зазвичай
співпроцесор розробляється як спе соціальне пристрій з реалізації конкретно
певної функції. Так репертуар співпроцесора обмежений, він може ре
алізовивать виділені для нього функції як ніхто інший.
Як і будь-який інший мікpопpоцессоp, співпроцесор робота ет за тими ж принципами. Він
просто виконує програми з тримають послідовність мікpопpоцессоpних
команд. Соп роцессор не тримає під управлінням основну масу ланцюгів компьютеpа.
У звичайному режимі мікpопpоцессоp виконує всі функції компьютеpа. І лише коли
зустрічається завдання з якою краще впорається співпроцесор, йому передаються дані
і команди уп равленія, а центральний процесор очікує результати.
Співпроцесори, здебільшого використовуються у PC, яв ляють математичними
сопроцессорами. В математиці вони спеціалізуються по множення і ділення чисел.
Математичні співпроцесори називають ще процесорами з плаваючою комою,
тому що вони особливо яскраво проявляють свої можливості в цій області
математики. Числа з плаваю щей комою часто використовуються у наукових розрахунках і
представляються, як правило, мантиси і ординатою.
Перевага, що отримується від установки математичного співпроцесора, залежить від
того, які завдання вирішуються на комп'ютері. Відповідно до твердження Intel співпроцесор
може зменшити час виконання математичних операцій, таких як
множення, ділення, піднесення до степеня на 80% і більше.
Швидкість виконання простих операцій, таких як додавання і віднімання практично
не зменшується.
З практичної точки зору, продуктивність систе ми, що стосується підготовки
текстів і ведення бази даних - функцій, які не потребують складних математичних
розрахунків, не може бути поліпшена математичним співпроцесором.
Співпроцесор і головний мікропроцесор можуть працювати на різних тактових частотах
(від власних тактових генерато рів).
Коли відношення частот мікропроцесора та співпроцесора виражається цілим числом,
вони працюють синхронно і можуть пе редавать інформацію один одному оптимальним
чином. Несінх ронізірованая робота вимагає, щоб один або інший з них
очікував завершення циклу свого партнера, що тягне за зі бій поява
невеликого, але реального періоду очікування.
Сімейство співпроцесорів Intel складають: 8087, 80287, 80387, 80387SX.
Кожен з них спеціально розроблений для роботи з соот відповідне
мікропроцесором головного сімейства Intel. Каж кожний з цих чотирьох має свої
характерні особливості. Ог раніченія за одноразової обробки інформації в
8, 16, 32 біт залишилися далеко позаду. Співпроцесори Intel брабати вають відразу 80
біт. Кожен співпроцесор містить вісім 80-бітових регістрів, в яких він і
здійснює свої ви числення. Вони працюють з 32 -, 64 - або 80-бітними числами з
плаваючою комою; 32 - або 64-бітними цілими числами. Як правило співпроцесори
працюють як придатки центрального.
Обидва процесора висять на адресно-інформаційних лініях комп'ютера і виконують
кожен свої команди в міру їх появи в програмі. Співпроцесори можуть
виконувати свої функції паралельно з роботою центрального процесора, тобто
обидва мозку в даному випадку думають одночасно, тому що кожен з них читає
свої команди прямо з шини, і цент рального процесору не доводиться перериватися,
щоб видати команду співпроцесора.
8087:
Цей співпроцесор бал розроблений спеціально для викорис тання з Intel 8086,
8088, 80186, 80188. Тому в нього ідентичні з цими мікропроцесорами
можливості з адреси ції і сприйняття інформації. Причому цей співпроцесор сам
налаштовується на розмір шини даних - восьми або шестнадца тібітную (8086 або
8088 сімейства). Він встановлюється в стандартний 40-контактний роз'єм і
збільшує список до Манд комп'ютера на 68 одиниць.
Існують три модифікації цього співпроцесора, відмінностей чающіхся за частотою: 5, 8,
10 МГц.
80287:
Точно так само, 80286 є розширенням 8086, 80287 є розвитком 8087.
Головним достоїнством 80287 служить можливість функціонувати як в реальному, так
і в приховується ном режимі 80286 мікропроцесора. Він має можливість пекло ресаціі до
всім 16М пам'яті.
80287 майже повністю сумісний з 8087 і може використовуватися зоватьпочті все
програмне забезпечення останнього. Головне функціональне відміну цих
співпроцесорів в способі обра лення збійних ситуацій. При виявленні помилки ці
чіпи можуть вести себе по різному. Впрчем програмне забезпечення може
компенсувати ці розбіжності.
80287 розміщується в 40-контактному DIP-корпусі. Але не в приклад своєму молодшому
побратиму, 80287 може працювати з від особистої від центрального мікропроцесора
тактовойчастотой.
Хоча 80287 прямо підключається до тактового генератора центрального
мікропроцесора, в неї вбудовано ланцюг ділите ля, яка зменшує внутрішню
частоту в три рази.
Використовуючи свій власний генератор, 80287 може су громадської підвищити свою
продуктивність.
Так само, як і у 8087, 80287 розрізняють чотири модифікує ції, що розрізняються по
частоті.
80287 сумісний з 80386 мікропроцесором. Однак вони працюють на різних
частотах, і, отже, потрібен спеціальний інтерфейс для доступу до шини
даних 80386. Бо леї того, так як 80287 - 16-бітний чип, всі взаємозв'язки з
80386 повинні здійснюватися 16-бітними словами, що потен соціальне зменшує
продуктивність.
80387 і 80387SX
Точно так само, як Intel, врахувавши уроки минулого, справив 80386, 80387 став
подальшою розробкою 80287 сопроцессо ра. Залишаючись командно сумісним з
80287, 80387 збільшив швидкість маніпуляцій даними. Але знову-таки були розхоже
дення в обробці ошибок. Зате можливості 80387 були біль ше - він реалізовував
всі трансцендентні і логарифмічні функції.
80387SX - всебічно схожий на 80387, але призначений ється для роботи на
16-бітної шині 80386SX замість 32-бітної шини даних.
80387 і 80387SX можуть виконувати всі програми для 80287. Зворотне не
еквівалентно. Головною проблемою 387-х є трохи відрізняються результати
обчислень трансцендентальної функції від 80287.
80387 працює на тій же частоті що і центральний процесор. Є
відповідні модифікації цього опору цессора аж до 25 МГц.