《高档微处理器》ppt课件

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1、第3章高档微处理器3.1概述3.280286CPU简介3.380386微处理器3.480486微处理器简介3.5Pentium系列微处理器3.6安腾处理器（Itanium）习题与思考题表3-1高档微处理器的发展状况表处理器主频（MHz）晶体管数目寄存器数据总线地址空间Cache备注28612.513.4万16GP1616MBNone286保护模式386DX2027.5万32GP324GBNone386保护模式486DX25120万32GP/80FPU324GBL1:8KB内置X87处理器Pentium60310万32GP/80FPU644GBL1:16KB超标

2、量流水线PentiumPro200550万32GP/80FPU6464GBL1:16KBL2:256KB/512KBL2高速缓存PentiumⅡ266700万32GP/80FPU64MMX6464GBL1:32KBL2:256KB/512KB引入MMX指令集PentiumⅢ500820万32GP/80FPU64MMX/128XMM6464GBL1:32KBL2:512KB引入SSE指令集128位寄存器PentiumⅣ15004200万32GP/80FPU64MMX/128XMM6464GBL1:32KB/L2:256KB引入SSE2指令集PentiumM160

3、07700万32GP/80FPU64MMX/128XMM644GBL1:64KB/L2:1MB能源控制PentiumⅣ超线程3.40GHz1.25亿32GP/80FPU64MMX/128XMM6464GBL1:64KB/L2:1MB超线程IntelCoreDuo2.16GHz1.52亿32GP/80FPU64MMX128XMM644GBL1:64KB/L2:2MB双核CoreZExtreme2.93GHz2.91亿32,64GP/80FPU64MMX/128XMM12864GBL1:64KB/L2:4MB64位Itanium1.42GHz3.25亿64GP/8

4、0FPU12816TBL1:32KB/L2:96KBL3:12MBEPIC技术主频越来越高，从4MHz发展到3.8GHz集成数目从几万个发展到几亿个寄存器位数从16位到64位数据总线从16位到128位寻址空间从1MB到16TBCache从无到有，到Cache的分级MMX技术、超线程技术双核技术等3.280286CPU简介80286内部结构图主要特点：1.增加地址线到24根，可寻址16MB内存空间2.两种工作方式：实地址方式和虚地址保护方式；3.使用虚拟内存；4.寻址方式更加丰富（24种）5.可以同时运行多个任务；6.三种类型中断：硬件中断、软件中断和异常中断；

5、7.增加了高级类指令、执行环境操作类指令和保护类指令8.接口部件BIU分成：总线部件BU（BusUnit）地址部件AU和指令部件IU3.380386微处理器80386是32位微处理器,分为80386SX和80386DX两种型号。80386DX是标准32位微处理器，80386SX是“准32位”微处理器。80386有以下特点：①80386由6个逻辑单元组成，按流水线方式工作，运行速度4MIPS，与CPU之间的数据传输速度为32MB/S。②多任务处理更容易，硬件支持多任务。③硬件支持段式管理和页式管理，易于实现虚拟存储系统。④硬件支持DEBUG功能，并可设置数据断点

6、和ROM断点。⑤4级特权级别：0级的优先级最高，其次为1、2、3级。⑥具有自动总线功能，CPU读/写数据的宽度可以在32位和16位之间自由进行转换。⑦地址信号线扩充到32根，可以寻址4GB空间。⑧采用高性能协处理器80387，具备了很强的浮点运算能力和很高的运算速度。⑨在每条指令执行期间，CPU需要进行类型、内存越界等保护特性检查。3.380386微处理器80386的逻辑部件：80386内部分为三大部分：总线接口部件、中央处理部件和存储器管理部件。中央处理部件又分成指令预取部件、指令译码部件和指令执行部件。3.380386微处理器1．总线接口部件80386的总

7、线接口部件BIU的作用和8086的BIU基本相同，控制进出CPU的所有数据、地址及控制信号。BIU中含有16字节指令预取队列。总线周期仅为2个时钟周期。3.380386微处理器2．中央处理部件（1）指令预取部件指令预取部件包括16字节的预取队列寄存器，可存放5条左右的指令。指令代码预取不再由BIU负责，而是由一个独立的指令预取部件完成。当预取队列有空单元或发生一次控制转移时，预取部件便通过分页部件向BIU发出指令预取请求。分页部件将预取指令指针送出的线性地址变为物理地址，再由BIU及系统总线从内存单元中预取指令代码，放入预取队列中。（2）指令译码部件80386

8、采用微程序控制技术，指令的执行过程实际