基于8O386系统的主模块设计

作者：时间：2011-05-18 来源：网络收藏

处理器子系统主要完成系统控制、数据处理和计算、逻辑判断、地址译码、时序逻辑生成和总线交换等功能；
存贮器子系统主要完成程序或数据的存贮和读出，以保证系统执行预定的任务和操作；
板上I／O子系统主要完成串行口、并行口通讯、定时中断和总线中断等功能；
多总线接口子系统主要完成板上总线信号和多总线信号的转换、传递、仲裁，以保证80386模块通过多总线访问板外存贮器、I／O等模块。
2．2 80386模块的原理描述
2．2．1 处理器子系统
处理器子系统包括80386中央处理器、80387协处理器和时钟电路。80386不仅提供了Intcl 16位微处理器系统产品的全部特性，而且将物理地址空间扩展到4G字节，将数据通道扩大到32位。80386可按实地址方式和带保护功能的虚拟地址方式PVAM两种寻址模式工作。
80387协处理器和80386按同样频率工作，它担负高速的数字运算，当CPU执行一个换码指令时，协处理器开始执行程序。
82384时钟发生器产生的时钟作为CPU的输入时钟和系统时钟，也对80387和其他控制电路作为同步或复位信号。
2．2．2 存贮器子系统
存贮器子系统包括程序存贮器EPROM、局部随机存贮器SRAM、双口随机存贮器DPRAM，它们均采用16位宽度的存贮芯片。
EPROM存贮器采用双字节单片EPROM芯片。通过配置跨线可选择芯片的型号和容量。不论是实地址方式工作，还是PVAM方式工作，EPROM总是占用地址空间的最顶端。系统加电后，处理器子系统首先按FFFFOH地址到EPROM中执行第一条无条件跳转指令，然后再根据跳转地址执行EPROM中程序或到RAM中存取数据。
局部SRAM存贮器采用两片或四片双字节静态RAM芯片，通过配置跨线可选择SRAM存贮器的容量和起始地址，SRAM的数据位宽度为32位，通过对80386发出的字节选择信号进行译码，可以以8位、16位或32位方式对SRAM进行读写操作。
双口DPRAM存贮器采用两片双字节硬双口RAM2芯片。80386可经过板内总线像访问SRAM存贮器一样读写DPRAM；Multibus总线上的其它主设备也可同时经由Multibus总线读写DPRAM，两条通道同时访问产生的竞争由双口RAM内部进行裁决。可选择DPRAM的起始地址，也可开放或关闭DPRAM。
2．2．3 板上I／O子系统
板上I／O子系统包括82C53可编程定时器、82C59A可编程中断控制器、82C51A可编程串行控制器、82C55A可编程并行接口。
82C53包含三个可编程的定时器，一个作为82C51A的发送接收时钟，另两个作为系统定时器和跨线可选的中断源。
82C59A共有两片，一片作主片，一片作从片。主片的一根中断请求线作为主、从片级联，另外15级中断请求跨线可选。
以82C51A为主的串行I／O通道可按RS232C或RS422标准配置，对82C51A编程可设置通讯波特率。
82C55A提供3个8位并行I／O口，通过对82C55A编程可选择I／O处于三种工作方式的哪一种。
2．2．4 多总线接口子系统
80386模块是多总线上的主板，它具有Multibus总线要求的全部信号。在80386系统中主模块与其它功能模块的联系通过Multibus总线实现。板上使用8288总线控制器产生多总线存贮器或I／O读写信号；使用8289总线仲裁器决定当前总线周期属于本板还是别的总线主设备。803 86可访问Multibus总线接口的全部地址空间，Multibus总线的数据位宽度为16位，为了传送80386的32位数据，微处理器把32位分成两个字，分两次通过多总线与其它设备传输数据。通过Multibus总线接口的数据字节交换逻辑。多总线也可以传送8位数据。

3 80388模块的结构设计
80386模块采用高密度装配和混合组装工艺，采用热设计原理，装有冷板，便于器件散热，以确保在最恶劣的环境下，模块上的信号器件和功率器件的结温不超过+110℃，冷板边缘的温度不超过+85℃。为了增强模块的机械性能和装配性能，板上装有加固条、压板和锁紧装置，为了便于模块在机箱里插拔，板上装有左、右杠杆，另外还有防止模块插错位置的定位销。

4 结束语
本设计在抗恶劣环境加固计算机中得到了广泛的应用，实践证明整个设计结构坚固，抗震性好；性能稳定可靠，耐高、低温性能好；电磁兼容性佳，能满足抗恶劣环境计算机使用要求。