chapter2 intel 80x86 系列微处理器简介

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1、Intel80x86系列微处理器简介认识典型的CPU微处理器●了解80x86系列微处理器。●了解典型的CPU芯片。●熟悉Intel系列微处理器。第2章IA-32结构微处理器1典型的CPU微处理器外观图从1971年Intel公司推出的4位微处理器Intel4004以来，经过30多年的发展，CPU已经从4位发展到目前正在使用的64位。发展过程中一些典型的CPU芯片如图所示。第2章IA-32结构微处理器2第2章IA-32结构微处理器3图2-17典型的CPU芯片第2章IA-32结构微处理器42.1IA-32结构微处理器的概要历史1971年10月Intel公司推出了4位微处理器Int

2、el4004。1972年3月Intel公司推出了低档8位微处理器Intel8008。1973年5月Intel公司推出了中档8位微处理器Intel8080。1976年Intel公司推出了16位微处理器Intel8085。1、1978年Intel公司推出了16位微处理器Intel8086。1985年10月Intel公司推出了32位微处理器Intel80386。1989年4月Intel公司推出了32位微处理器Intel80486。1993年3月Intel公司推出了32位微处理器IntelPentium（也称80586）。1995年11月推出32位微处理器IntelPentiumP

3、ro（也称为80686）。1997年1月Intel公司推出了32位微处理器IntelPentiumwithMMX。1997年5月Intel公司推出了32位微处理器IntelPentiumⅡ。第2章IA-32结构微处理器5Intel公司是全世界生产CPU最大的厂商，他的发展代表了CPU的发展，从8086（8088）到80286、80386、80486、奔腾（也称为80586）、奔腾MMX、奔腾PRO（也称为80686）、奔腾Ⅱ、奔腾Ⅲ，直至奔腾4，形成了IA（IntelArchitecture）-32结构。2、8086和802868086有16位寄存器和16位外部数据总线，具

4、有20位地址总线，可寻址1M字节地址空间。1981年到1982年1月，Intel公司相继推出了8086的改进型微处理器80186与80286。80286的指令操作码与8086、80186向上兼容，具有实地址模式和保护地址模式两种运行方式，它既继承了8086、80186的功能，又增加了新的功能。第2章IA-32结构微处理器6从80286CPU开始，在硬件设计上支持多用户、多任务的处理，支持虚拟存储器的管理及硬件保护机构的设置，而且在80286CPU指令系统设置上也增加了许多新的指令。所有这一切，使80286具备更高的性能，能组成支持更高级操作系统的微型计算机。虚拟存储器技术-

5、--是一种通过硬件和软件的综合来扩大用户可用存储空间的技术。用户可以使用比实际存储器大得多的地址空间去访问主存储器。分段存储管理技术和分页存储管理技术是虚拟存储器技术的两大支持技术，在Pentium微机上使用了分段存储管理技术和分页存储管理技术，使得一个小小的Pentium芯片可访问的实存储器空间为4GB，其虚拟存储器空间则高达64TB。第2章IA-32结构微处理器71985年10月，Intel公司宣布了其第一片32位微处理器80386，1990年推出了功能更强的80486。80386是一种与80286相兼容的高性能的全32位微处理器，它是为需要高性能的应用领域和多用户、多

6、任务操作系统而设计的。在80386芯片内部集成了存储器管理部件和硬件保护机构，内部寄存器的结构及操作系统全都是32位的。它的地址线为32位，可寻址的物理存储空间为4GB(可访问的实存储器空间为4GB，其虚拟存储器空间则高达64TB。)第2章IA-32结构微处理器3.80386和804868从结构上看，80486是将80386微处理器及与其配套芯片集成在一块芯片上。具体地说，80486芯片中集成了80386处理器、80387数字协处理器、8KB的高速缓存(cache)，以及支持构成多微处理器的硬件。但是从程序设计角度看，80486的体系结构几乎没变，可以说是照搬80386。在

7、相同工作频率下，其处理速度比80386提高了2～4倍，80486的最低频率为25MHz，最高工作频率可达132MHz。第2章IA-32结构微处理器3.80386和804869Intel486处理器把Intel386处理器的指令译码和执行单元扩展为五个流水线段，增加了更多的并行执行能力，其中每个段（当需要时）与其它的并行操作最多可在不同段上同时执行五条指令。每个段以能在一个时钟周期内执行一条指令的方式工作，所以，Intel486处理器能在每个时钟周期执行一条指令。微机的流水线操作技术，实质上是多条指令同时执行各自的操