微处理器及其结构-1

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1、第2章微处理器及其结构2.1微处理器概述2.28086/8088微处理器2.380286～Pentium4微处理器2.480x86～Pentium系列微处理器的程序设计模型2.5实模式下的存储器寻址2.6保护模式下的存储器寻址本章主要目标硬件设计:掌握集成电路芯片8086/8088、8284、8282（74LS373）、8286（74LS245）的基本工作原理；设计实现8086最小/最大两种工作模式下核心控制单元。时序：掌握片级总线和系统总线的工作时序。软件编程:掌握实方式和保护方式下的寻址方法。扩展：使用PROTEL软件绘制8086最小/

2、最大两种工作模式下核心控制单元设计的原理图。第2章微处理器及其结构2.1微处理器概述微处理器的主要性能指标微处理器的工作方式2.1.1微处理器的主要性能指标1.字长：一次处理二进制位数，通常为通用寄存器宽度。2.主频：处理器时钟频率，如4GHz等。3.外频：通常指处理器外部总线频率，如100MHz等。4.工作电压：通常有5V，3.5V,2.7V,1.2V等5.制造工艺：最小线距，通常以um或nm表示。6.地址线宽度：指处理器外部地址线引脚条数，如20，32和36条等、2.1.1微处理器的主要性能指标7.数据线宽度：指处理器外部数据线条数，如

3、16，32和64条等。8.内置协处理器：指处理器内部是否集成了数学协处理器,如80387。9.超标量结构：是否具有两个及以上指令流水线。10.Cache：是否集成了高速缓冲存储器。11.多媒体扩展技术：是否具有多媒体扩展技术,如MMX/SSE/SSE2等。12.是否具有超线程技术等。2.1.1微处理器的主要性能指标结束2.1.2微处理器的工作方式实地址方式保护地址方式虚拟8086方式系统管理方式工作方式间的相互转换实地址方式8086/8088微处理器采用的寻址方式。系统启动后，任何处理器（Intel)自动进入实地址方式。实地址方式的主要特点

4、：1.寻址方式、存储器管理、中断处理与8086一样.2.操作数默认长度为16位。3.不用虚拟地址，最大地址范围仍限于1MB，只采用分段方式，每段最大64KB。4.存储器中保留两个固定的区域，一个是初始化程序区FFFFFH-FFFF0H，另一个为中断向量表003FFH-00000H。5.所有程序在最高级0级上执行。保护地址方式所谓保护是指在执行多任务操作时，对不同任务使用的虚拟存储器空间进行完全的隔离，保护每个任务顺利执行。保护方式具有如下特点：1.存储器采用虚拟地址空间、线性地址空间和物理地址空间三种方式来描述。2.强大的寻址空间。在保护方

5、式下，80386可以寻址的空间大至64TB（246）（虚拟地址）。3.使用4级保护功能，可实现程序与程序、用户与用户、用户与操作系统之间的隔离和保护，为多任务操作系统提供优化支持。4.在保护方式下，32位处理器既可以进行16位操作，又可进行32位操作。虚拟8086方式所谓虚拟8086模式是指一个多任务的环境，即模拟多个8086的工作方式。虚拟8086方式的主要特点如下：1.可执行原来采用8086书写的应用程序。2.段寄存器的用法与实地址方式一样。3.可以使用分页方式，将1MB分为256个页面，每页4KB。4.在虚拟8086方式中，应用程序在

6、最低特权级3级上运行，因此80386指令系统中的特权指令不能使用。系统管理方式SMM功能主要包括电源管理以及为操作系统和正在运行的程序提供安全性。SMM最显著的应用就是电源管理。用于笔记本电脑的处理器从80386DL开始就支持SMM，目的是降低系统功耗。用于台式机支持SMM的处理器有Pentium、PentiumII、PentiumIII以及Pentium4等。工作方式间的相互转换2.1.2微处理器的工作方式2.1微处理器概述结束2.28086/8088微处理器什么是8086/8088微处理器？8086是Intel78年推出的16位微处理器

7、（79年推出8088）4万多个晶体管(8088为2.9万个晶体管)时钟频率4.77MHZ数据线16位（8088的外部数据线8位）地址线20位40脚DIP封装推出8088的主要目的是为了与当时已有的一套Intel外部设备接口芯片直接兼容使用。2.28086/8088微处理器2.2.18086/8088内部结构2.2.28086/8088的工作模式与引脚信号2.2.3时钟发生器（8284A）2.2.4总线分离与缓冲2.2.58086最小工作模式下控制核心单元的组成2.2.68288总线控制器2.2.78086最大工作模式下控制核心单元的组成2.

8、2.88086/8088的总线操作及时序2.2.18086/8088内部结构1、8086/8088由哪几部分组成？2、BIU和EIU的主要功能是什么？3、8086/8088是否采