1.5. Стандартные периферийные устройства и контроллеры

В любом IBM-совместимом компьютере обязательно имеется следующий набор стандартных периферийных устройств и контроллеров:

• Системный таймер.

• Интерфейс системного динамика.

• Часы реального времени.

• Контроллер клавиатуры.

• Контроллер прерываний.

• Контроллер прямого доступа к памяти.

• Контроллер гибких дисков.

• Контроллер жестких дисков.

В современных IBM-совместимых компьютерах все эти устройства обычно входят в состав одной специализированной микросхемы чипсета (от англ. chipset - набор специализированных микросхем высокой степени интеграции), которая помимо прочих своих функций, реализует функции стандартных системных средств материнской платы. Тем не менее, программная архитектура вышеперечисленных стандартных устройств осталась прежней, т.е. такой, какой она была у их далекого предка - компьютера IBM PC/AT. Сделано это для обеспечения программной совместимости между ними.

1.5.1. Системный таймер

Таймер является одним из средств обеспечения работы компьютера в реальном масштабе времени. В таймере имеется три канала, режимы их работы изменяются программно.

Характерными областями применения таймера являются:

• измерение временных интервалов между событиями;

• подсчет заданного числа событий;

• управление процедурой включения/выключения внешних устройств;

• программирование скорости передачи данных между устройствами;

• разделение времени между программами.

Кроме того, второй канал таймера имеет выход на встроенный динамик, что позволяет создавать звуки без специальной звуковой карты.

Назначение каналов таймера:

• Нулевой канал используется для подсчета системного времени. Его выход подключен к контроллеру прерываний на вход IRQ0 запроса прерывания. Поэтому, каждый импульс на выходе счетчика этого канала инициирует аппаратное прерывание INT 8, подпрограмма обработки которого увеличивает системное временя на единицу. Число этих импульсов с момента последней перезагрузки компьютера хранится в ячейке памяти длиной 4 байта по адресу 0040:006Ch (младший байт хранится первым).

• Первый канал применяется для организации периодического обновления оперативной динамической памяти компьютера. Он подключен к контроллеру регенерации памяти. Каждый импульс на выходе счетчика этого канала останавливает процессор и заставляет контроллер прямого доступа к памяти провести регенерацию памяти компьютера.

• Второй канал используется для генерации звука. Его выход через соответствующий интерфейс (порт 61h) сисподключен к системному динамику.

1.5.2. Часы реального времени

Часы реального времени (RTC - Real Time Clock) используются в компьютере для хранения и постоянного отсчета текущего системного времени и даты. Для обеспечения бесперебойной работы они питаются от батарейки. Часы имеют собственную память (CMOS) небольшого объема (64  байта), в которой они используют только 15 байт, оставшиеся ячейки используются программой BIOS Setup для хранения конфигурации оборудования компьютера. Целостность этой информации проверяется с помощью контрольной суммы. Доступ к ячейкам памяти CMOS производится через порты ввода-вывода 070h (индекс ячейки) и 071h (чтение/запись содержимого ячейки).